一次上海地區混合霧的特征和預報著眼點

周方媛

摘 要：2018年1月16日上海虹橋浦東機場現了1次較長時間的大霧過程。該文利用地面和高空氣象觀測資料、衛星云圖對進行了分析，并運用EC模式和GFS模式對此次大霧過程效果進行了評估。結果表明：上海兩場此次大霧過程，是16日早晨的大霧是由東部和南部逐漸向西部和北部發展的平流霧與降水蒸發共同作用的混合霧。地面倒槽發展為低壓，低壓中風速較小，利于霧的形成。而16日早晨前后出現了降水天氣，底層和上層飽和濕層間存在的干層，能夠使得上層水滴下落的過程中蒸發成水汽，一定程度上能夠加劇霧的產生。EC和GFS兩家模式對于此次大霧過程均漏報，漏報的原因是模式高估早晨前后的降水，低估干層的存在使得降水蒸發對霧產生的作用，從而認為產生霧的可能性較小。

關鍵詞：平流霧；混合霧；干層；上海地區

中圖分類號 P46 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2018）17-0129-04

1 引言

大霧是航空事故的最大誘因，大霧中飛行員看不清跑道，易使飛機偏離跑道或過早過晚接地，從航空史資料看，空難事故多數伴有大霧天氣，濃霧會使航空港癱瘓。上海兩場（虹橋機場和浦東機場）是國內最繁忙的國際機場，兩場位置特殊，東臨東海，西接長三角平原，大霧天氣頻發，由于靠近海濱，很多大霧過程的形成和發展同時受陸地輻射和海面平流的影響，一日之內大霧的時空分布和生消變化較大，增加了預報難度。

2018年1月16日早晨上海兩場出現了1次典型的混合霧過程，這次過程強度大、范圍廣，給進出港航班造成了很大的影響。本文利用常規氣象觀測資料、衛星云圖對此次大霧過程的進行特征分析，并進一步探討了上海地區混合霧的預報著眼點。

2 大霧天氣實況及預警情況

虹橋機場16日06：30—10：29出現大霧天氣，跑道使用端RVR最低250m，云高最低30m，虹橋塔臺實施HUD運行。浦東機場16日05：05—10：29出現大霧天氣，跑道使用端RVR最低400m，云高最低30m，浦東塔臺2次實施II類運行。

16日虹橋、浦東兩場早高峰進出港航班受到嚴重影響，虹橋06：00—13：59平均每1h少起降12.6架次。浦東06：00時次和09：00時次分別有31架次和38架次航班未能正常起降。大霧消散階段及以后，起飛航班能夠快速恢復，降落航班恢復具有一定滯后性，16日后期兩場維持滿負荷運行。16日06：00—11：59東航虹橋累積53架次航班未能正常進出港、浦東累積62架次航班未能正常進出港，全天虹橋進出港取消總計30架次，浦東進出港取消總計25架次，2場均出港航班取消集中在下午，進港航班取消集中在夜間。

3 大霧特征分析和預報著眼點

3.1 大霧天氣過程演變

3.1.1 天氣背景 大霧發生前，從1月14日起上海受高空脊控制，從15日08時高空圖（圖3）能夠看到，上海位于2個槽中間的暖脊中，其西側河套地區有一西風槽發展，西南地區東西向伸展一低渦切變線，20時西風槽東移至115°E附近，低層西南風將南方的暖濕氣流輸送到上海。15日當天天氣晴好，溫度上升很快，全市溫度大部在15～16℃。20時高空的切變系統距離上海仍有距離，上海上空云系較少，利于日落后的輻射降溫。而受低層的切變線表現在地面形勢為從云南向東北方向伸展到安徽南部的倒槽（圖4），上海位于倒槽的北端、海上高壓的西側，此時上海吹偏東風，陸地輻射降溫，海面較陸地溫度略高，易于形成平流霧，15日夜里東部沿江沿海地區能見度降低。15日夜里到16日早晨，地面倒槽發展，02時于安徽南部發展一低壓中心，05時受河套地區的高壓東移南壓影響，該低壓東移至杭州灣至上海地區。該階段上海位于低壓中心附近，吹東南風，風力較小，利于平流霧的產生。11時低壓繼續東移、移至東海海面，此時大霧消散。

3.1.2 云圖和探空資料 14日夜里以及15日早晨長江口受平流霧影響能見度低于200m，崇明站接近于10時才好轉，從可見光云圖看到長江口區的霧區，該霧區在12時于長江口區東部仍有留存，15日白天東部沿海的霧區一直未消散。從紅外云圖看到，15日夜間（20時前后）紅外云圖中上海上空云層淺薄，利于輻射降溫，此時底層吹東南風，東部沿海的霧可能吹到陸地，有利于浦東機場平流霧的生成（圖5）。

之后上海西側的低云逐漸東移至上海上空，16日03時前后杭州灣東側海上的云略有北抬西移（對應倒槽北頂過程），影響上海東南部地區，實況03時到04時東南部地區有弱降水，05時前后上海東南部上空云量較前一段時間少，降水停止，沿海殘留的霧區東南風輸送影響，05時前后浦東機場能見度轉差。隨著系統北頂，平流霧的影響也逐漸向內陸推進，虹橋機場也在06時前后能見度開始轉差，早晨開始上海西側有云系空檔，當云系的空當位于上海上空時，受日照影響溫度上升，能見度逐漸上升（圖6）。

由探空資料圖（7）分析可知，此次大霧過程近地層有逆溫層存在，相對濕度≥80%的飽和濕層深厚，500hPa為西南風，有低云的存在，云底高度在850hPa附近。隨著地面降溫，低云云底不斷接近地面，此時地面以東到東南風為主，崇明島的相對濕度增大，來自海上的水汽移動到島上，輻射平流霧（15日18時20分出現，之后能見度小于500m，并維持在23時之前）。15日下午長江口區海面上就有薄霧的出現，至傍晚受輻射冷卻效應，逐漸形成濃霧；16日凌晨受持續的地面東南氣流影響，向東南沿岸輸送水汽，在地表的輻射冷卻作用下，凝結形成霧；同時近海霧區逐漸在東南氣流的輸送下登陸東南沿岸，霧區自海面進入相對更冷的陸地下墊面，形成強濃霧，低層持續的西南暖濕氣流，濕度增大，水汽蒸發加強了霧的過程。

4 結論與討論

利用地面和高空氣象觀測資料、衛星云圖，對2018年1月16日早晨上海的混合霧過程進行了分析，得到以下結論：

（1）此次大霧發生前，上海區域受暖脊控制，夜間云系較少，輻射降溫明顯，霧的生成階段輻射霧特征明顯。浦東機場的大霧天氣受海上霧區的東南風氣流影響，又表現出平流霧的特征。

（2）此次過程中的低云和大霧天氣大都出現在地面和淺層的低壓倒槽中，這是因為倒槽低壓中風速較小，濕度輻合明顯，利于霧的形成。因此，低壓倒槽的發展和移動是預報此次混合霧天氣的預報著眼點之一。

（3）從探空圖來看，雖然中層和低層存在濕度層，但二者之間有干層，干層的存在使得上層的水滴落下的過程中蒸發成水汽，未形成降水，一定程度上加劇了霧的產生、延長了霧的持續時間。

（4）此次過程中，中高空云系由少轉多，因此大霧生消不滿足典型輻射霧特征；而在近乎偏南風的風向下出現大霧，也非典型的上海地區平流霧特征，這就為大霧消散的預報帶來了困難（輻射霧消散關注氣溫快速上升、平流霧消散關注風向風速變化）。大霧在消散階段出現了一定波動，風向的轉變和氣溫的上升不僅沒能使大霧消散，反而使其進一步增強，使得預報結果較實況出現明顯偏差。

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（責編：張宏民）