2023年11月22日浦东部分雾天气分析

(整期优先)网络出版时间:2024-03-08
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2023年11月22日浦东部分雾天气分析

赵锐磊

(中国民用航空华东空中交通管理局  上海  200335)

摘要:利用激光雷达、机场观测报文、自动站数据和MICAPS等气象资料,对2023年11月22日浦东机场出现的一次部分雾天气过程进行特征分析,初步探讨了部分雾与大雾在发生阈值和预报思路上的差异,结果表明,在不利于发生大雾的气象条件下,浦东机场在一定情况下仍可能出现部分雾天气,且部分雾对航班运行的影响同样较大。利用激光雷达可以较好的对部分雾进行探测,利用探测结果可以更好的分析出部分雾的范围和强度,对提高预报准确性有较好的作用。

关键词:浦东机场;部分雾;激光雷达;跑道视程

0 引言

上海浦东国际机场位于上海浦东新区,位处长江出海口,毗临东海。随着不断填海造陆,浦东机场目前已经具备五条跑道,日均航班量超过一千四百架次。由于浦东机场独特的地理位置,导致其在秋冬季节容易受到低云低能见度天气的影响,而航班量的与日俱增也导致低云低能见度对航班正常率的影响愈发显著。

2023年11月22日晨,在浦东机场出现部分雾天气,尤其是机场第1和 第3跑道出现了RVR只有175米的部分雾,浦东机场还进入了Ⅱ运行准备,对浦东机场运营造成了一定的影响。本文利用机场观测报文、自动站数据和MICAPS等气象资料,分析了部分雾与全场大雾在形成条件和预报技术,并探讨了利用激光雷达对部分雾进行监测,进而帮助预报员更好的分析出部分雾的范围和强度的可行性,为以后预报部分雾提供一定的思路和经验。

1天气过程综述

2023年11月22日晨,在浦东机场出现部分雾天气,尤其是机场第1和 第3跑道出现了RVR只有175米的部分雾,浦东机场还进入了Ⅱ运行准备,对浦东机场运营造成了一定的影响。

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图1  21日20时850hpa、700hpa、500hpa高空图和20时温度对数压力图

在21日20时的850hpa天气图上可以看到,华中地区有槽线东移,华东大部都处于槽前西南气流控制,浦东机场处于高压后部槽前偏南气流控制,有暖湿空气向北输送,整个华东地区都处于暖区。700hpa为弱脊的偏西气流控制,随着西南气流加强,上海地区将逐渐转为西南气流控制,西南急流把暖湿气流一直向北输送达到山东地区。500hpa为槽后西北气流控制,槽后冷平流不明显,苏鲁地区有短波槽东移。

温度对数压力图上,上海地区在1000-925hpa有逆温层,湿度场场上看,1000hpa以上均为干区,以下湿度也不大,虹桥机场在晚上20:00时温度15℃,露点温度9℃,且晚上无云,虽然辐射条件和逆温条件都对大雾的产生有利,但是近地面基础湿度较低,预计夜间到早晨不会达到饱和,故上海地区出现大面积低能见度天气的可能性较低。浦东机场白天最高温度达到22℃,此时温度露点差达到了15℃,然而浦东机场的特殊地理位置导致其夜间在辐射降温的同时,水汽也会随东南风从海上输送到机场上空,为浦东机场低能见度的出现提供了必要的水汽条件。

浦东机场21日下午14:00温度为22℃,露点温度为7℃,而浦东机场20日下午14:00温度为20℃,露点温度为1℃(21日晨出现了部分雾),相较前一天明显增湿,也可以为预报员做出部分雾或大雾的预报结论提供依据。但是浦东机场风速较前一天的微风来说,明显加强,稳定在2-4米,不利于大雾的生成,通过综合分析,确定结论,上海地区无大面积大雾的可能,但是浦东机场临近大海,考虑沿海湿度较大,第二天06-08时仍有部分雾的可能。

2实况要素分析

通过自观系统(AWOS)中RVR及当日实况报文的分析可知,浦东机场当天无大雾出现,主导能见度最低为4000米,但出现了部分雾,期间RVR最低达到了150米,与前一天预报一致。

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图2  浦东机场第1和第3跑道RVR随时间变化图

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图3  浦东机场第2和第4跑道RVR随时间变化图

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图4  浦东机场25日凌晨实况报文

值得注意的是第1和第3跑道南端5:00-07:00时开始出现了RVR低于500米的情况,第3跑道北端06:30-06:45时出现了RVR低于500米的情况,而第1跑道只有在06:40时左右短时RVR低于1000米,同时第2和第4跑道南端6:20时开始出现了RVR低于500米的情况,第2跑道于07:00时结束,4跑道于07:25时结束,第2和第4跑道北端均为出现部分雾。上述情况显示部分雾的特征,不过因为第2和第4跑道沿海,第1和第3跑道靠近内陆,所以出现部分雾的跑道顺序和平时的经验认知出现了明显的偏差(即越靠近海,湿度越大,越易产生部分雾,且21日凌晨的浦东部分雾满足此经验特征),对未来精细化预报部分雾出现的区域又一次提出了挑战。

322日激光雷达与实况的对比

未来提高浦东机场低云低能见度天气的实时监控和短临预报能力,目前已经架设了一部激光雷达,专门对浦东机场周边的低云低能见度天气进行24小时不间断监测。由激光雷达探测结果(图5)与实况对比,可知:

1)在05:45时,浦东机场雷达未显示有明显雾区,但是实况在第1和第3跑道南端已出现部分雾,与实况不太一致。可能是此时部分雾范围较小,且整体能见度还比较好的缘故。通过观察,发现在第2和第4跑道南侧有一小块标浅蓝色回波区域,通过和第1第3跑道的对比,在发布机场警报时果断发布除第1和第3跑道有部分雾的情况外,第2和第4跑道也有出现部分雾的可能,实况也是如此。

2)06:20时,雷达图显示第1和第3跑道有部分雾,但是第2和第4跑道却没有明显标识,而实况此时第2和第4跑道南段有部分雾天气。

3)07:00时显示浦东地区雾区较大,也与当时浦东机场实况报文中的主导能见度一致,且雾区中有较浓的区域,与部分雾一致,但数值上与跑道端RVR数值相差较大。

4)08:00时同时显示浦东地区有较大面积雾区,此时机场的主导能见度预激光雷达一致,不过部分雾已经结束。

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图5  22日05-08时的激光雷达图

4总结和思考

1、部分雾对湿度的要求和大雾是一致的,但是由于靠海或河流湖泊的关系,导致部分雾更容易出现。

2、部分雾出现的局地性较强强,且部分雾如果覆盖跑道,可出现低RVR情况。由于部分雾产生区域的随机性和移动性,导致部分雾出现地点和强度的难预测性,这也对机场的精细化预报提出了新的要求。

3、激光雷达在此次预报过程中,其显示的能见度和观测的主导能见度匹配较好,但是对小范围的部分雾和低RVR情况的探测能力还需要进一步提高。

4、激光雷达对部分雾的警示作用还是明显的,可以通过后续的观察和使用,让其在临近预报方面发挥更大的作用。

参考文献:

[1] 张荣智,吴波,吕梦瑶,等.上海浦东机场低能见度和低跑道视程事件变化特征及可能原因分析[J].气象与环境科学,2020,43(2) : 50-55.

[2] 杨瑜,丁文敏.浦东机场低跑道视程变化特征及其影响机制分析[J].干旱气象,2016,34(5):873-880.

[3] 唐忠莲, 黄滢. 珠海机场平流雾特征分析与预报[J]. 气象研究与应用,2014年6月,第2期: 46-51.

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