昆明長水機場一次經典輻射霧的分析討論

普銳+竇體正+呂金峰

【摘 要】長水機場自運行以來，多次出現對航班有較大影響的大霧天氣，對飛行安全和服務保障造成了極大的困難，因此在預報和觀測工作中備受關注。本文從地面觀測資料特征，探空資料特征，天氣形勢入手，對長水機場2015年1月13日的一次經典輻射霧過程進行了分析和總結，提出了長水輻射霧觀測工作中的應對方法和技巧，供航空氣象預報及觀測工作者討論和分析。

【關鍵詞】長水機場；輻射霧；要素；消散

【Abstract】since the operation of long water aerodrome， appeared many times in the foggy weather has a great influence on the flight， causing great difficulties to flight safety and service guarantee， so in the observation of concern. In this paper， from the characteristics of ground observation data， radiosonde data features， weather situation of， we analyzed and summarized a classic of radiation fog observed at Changshui airport in January 13， 2015， put forward methods and skills of radiation fog observations in the work， but also a heavy fog observations exist in the blind spot， for aviation weather observers discussion and analysis.

【Key words】Kunming Changshui；Radiation fog；Observation experience；Blind spot

0 引言

長水機場自運行以來，多次出現對航班有較大影響的大霧天氣，對飛行安全和服務保障造成了極大的困難，因此在預報和觀測工作中備受關注。本文從地面觀測資料特征，探空資料特征，天氣形勢入手，對長水機場2015年1月13日的一次經典輻射霧過程進行了分析和總結，提出了長水輻射霧觀測工作中的應對方法和技巧，供航空氣象預報及觀測工作者討論和分析。

霧是近地面大氣中懸浮有大量小水滴或冰晶微粒而使水平能見度降到1km以內的一種災害性天氣現象，是近地面空氣由于降溫或水汽含量增加而達到飽和，水汽凝結或凝華而形成的。陸瀛洲[1]曾對1978-1990 年國際民航事故氣象原因進行了分類統計，結果表明：低能見度在所有因素中所占比例最高，達到49%。由于天氣形勢和機場下墊面條件等因素，大霧對昆明長水機場航班的正常運行會造成很大的困擾，因此提供準確及時的氣象資料顯得非常重要，這也對大霧天氣下的觀測工作提出了更高的要求。此次輻射霧持續1小時58分鐘，13日07：20開始，10：18結束。

1 天氣形勢分析

輻射霧指發生在晴朗的天氣，由于晝夜溫差較大，夜間近地面輻射冷卻，使大氣中的水汽達到飽和所形成的霧。 它的成因不僅決定于地面到低空的氣象條件，而且與高空的環流形勢密切相關。以下主要從大霧形成過程中500hPa，700hPa，850hPa環流形勢特征分析。

圖1 （a）、（b）分別為1月12日20時和1月13日08時用NCEP再分析資料通過GRADS氣象軟件繪制的500hPa高空圖。圖1可知，2015年1月12-13日500hPa高空 08時青藏高原以西北氣流覆蓋。在高原上有淺槽東移。云南上游至成都平原一帶為弱的西南氣流，從青藏高原到云南區溫度平流為暖平流。08-20時里海一帶有槽東移，致使青藏高原東側形成一個明顯的冷槽，由于溫度場落后于高度場，在云南上游高度場為一弱脊。此時云南中部以東槽加深東移，南支氣流逐漸形成。大霧發生前南支槽已經過了本場，本場處于高壓脊控制。

圖2 （a）、（b）分別為1月12日20時和1月13日08時用NCEP再分析資料通過GRADS氣象軟件繪制的700hPa高空圖。由圖2可知，700hPa高空在云南北部成都至湖南一帶有切變，切變逐漸南壓影響云南東北部，但由于地面熱低壓加強，云南全區偏西氣流控制，未受切變影響。大霧發生期間本場處于西北氣流控制。

由上述分析可知，縱觀12-13日地面圖和高空形勢的演變發現，隨著巴爾喀什湖附近的一股較強冷空氣東移，南支槽經歷了從形成到維持最后東移的一個完整過程。3天中長水機場高空始終處于較為平直的西北氣流控制，前期降水過后，蒸發造成中低空濕度較大，高空南支槽維持，使高空水汽條件充足，高空溫度槽明顯，由于平流加輻射形成了此次大霧天氣。

2 地面觀測資料特征

2.1 天空狀況

11-12日昆明晴到少云，長水機場晴到少云，午后風速較大，12日夜間云消散，晴空。

2.2 水汽條件

圖3是12日20時-13日09時相對濕度隨時間的變化情況。晴空和輻射冷卻使近地面水汽達到飽和，為霧的形成提供了水汽條件。由圖3可知，12日夜間-13日凌晨06時，相對濕度均達到100%。

2.3 風向和風速

12日-13日，機場維持西南風，風向210-230°風速6-9M/S，相當于4-5級風力。雖然整個輻射霧過程平均風速6-9M/S，但輻射霧開始之前風速3-4M/S，滿足形成輻射霧的基本條件之一：小于3M/S微風的條件。

2.4 溫度條件

11日-12日機場一直處于晴到少云為主，12日夜間至次日凌晨，云基本消散。圖4可看出，12日20時與13日凌晨最低氣溫差值為5℃以上，夜間降溫幅度明顯，12日24時到13日07時溫度一直處于0℃以下，滿足形成輻射霧的條件之一：適當的冷卻降溫。

13日上午07：20開始出現FZFG（凍霧），能見度900米，同時溫度總體上在慢慢升高，由于水汽被蒸發，能見度再次降低，08：30變為能見度400米的FG（霧），08：30之后溫度繼續上升，出現太陽，水汽繼續大量蒸發，能見度上升到900米，此后溫度繼續上升，能見度繼續上升。

3 GFS探空資料的分析

圖5為全球預報系統GFS資料繪制的探空圖，以12日12UTC時的資料作為初始場，模擬出12日18UTC時和21UTC時，13日00UTC和03UTC時的探空圖時 ，從圖中可以看出，溫度線和露點線從18UTC開始在近地層幾乎重合，到03UTC分開。在出現大霧的過程中，700HPA以下層次 均出現了不同程度逆溫層，逆溫的存在相當于在機場上空形成了“暖蓋”，使近地面層所產生的水汽凝結核不易擴散到高空，水汽聚集在近地面層，有利于霧的形成和維持。此次過程能見度和RVR在13日02UTC之后開始緩慢上升，說明穩定層結破壞時間節點對大霧結束有提示作用。

4 長水機場地形對霧消散的影響

昆明長水機場位于102.9°E， 25.1°N，介于昆明和嵩明之間，長水機場的海拔約為2100米，從城區到機場為緩慢爬坡的地勢，高出城區200米。從圖6可以看出，長水機場地勢比周圍起伏的山脈要低，相當于一個小盆地，機場3公里外東西向均有同機場東北-西南走向一致的綿延山脈，機場西部和西北部最高點山脈約為2200米，東部和東南部達到2500米。前文2.3提到輻射霧發生前后并不滿足微風條件，整個輻射霧過程的平均風速為6-9M/S，低洼的地勢對霧的維持產生了一定作用。所以，當逆溫層未被破壞，風速增大不能作為霧消散的條件。

5 小結

此次輻射霧過程屬于長水機場經典輻射霧過程，輻射霧條件為晴空，微風，晝夜溫差大，夜間近地面輻射冷卻，水汽達到飽和。此次過程中，晴空和輻射冷使近地面水汽達到飽和，為霧的形成提供了水汽條件，此次輻射霧風速較大，不符合微風的條件，這可能是長水機場特殊的地形條件造成的，即風速較大也可能出現輻射霧。長水機場預報輻射霧消散，可參考溫度上升且逆溫層結破壞時間段，低洼的地勢對霧的維持有一定作用，所以逆溫層未破壞時，風速增大不能作為霧消散的條件。

【參考文獻】

[1]陸瀛洲.1994年.高空高速飛行氣象條件.北京：氣象出版社：153-155.

[2]楊靜，汪超，彭芳，李登文.2011年.低緯山區一次持續鋒面霧特征探討.氣象科技：39（4）445-452.

[3]王鑫，劉妍芳.2011年.大連機場鋒后霧或低云生成消散要素分析.空中交通管理.第5期：32，41.

[4]陳建德，羅忠紅，顧大學.2014年.特殊天氣的觀測盲點與對策分析.空中交通管理.第9期：51，54.

[責任編輯：朱麗娜]