贵阳龙洞堡机场2008年初冻雨天气分析

张映红

(民航贵州空管分局，贵州 贵阳 550012)

引言

冻雨由过冷水滴组成，外观形同一般雨滴，落至低于0℃以下的物体上时，即冻结成外表光滑而透明的冰层，又称为雨凇。冻雨多发生在冬季和早春时期，雨凇冻结并积累在室外电线和信号线路上会造成供电、通讯中止，严重的雨凇还会压断树木、电线杆、房屋等，冻死田间生长作物，妨碍公路、铁路交通，飞机在有过冷水滴的云中飞行可使机翼、螺旋桨积冰而造成飞机失事。在我国，贵州冻雨发生次数最多、持续时间最长，是冬季主要灾害性天气之一，而贵阳龙洞堡机场也是南方地区为数不多的易受到冻雨影响的机场之一。因此加强机场冻雨天气分析对于做好空中交通管制至关重要。

1 冻雨过程及其影响

2008年1月中旬至2月中旬贵州省遭受了50年以来最严重的特大冻雨灾害，此次冻雨过程范围广、降温幅度大、持续时间长、灾情严重，整个过程共出现四次明显的冰冻过程，其中贵阳等地冰冻日数长达10～20d。长时间的冻雨天气造成了贵阳龙洞堡机场大面积航班延误，仅1月19日1d内龙洞堡机场就因跑道结冰而关闭，延误航班20多个，滞留机场几千名旅客。

2 环流形势分析

2.1 500hPa形势场分析

500hPa图上，2007年冬至2008年初期间，我国中高纬地区欧亚大陆大气环流呈两槽一脊型，东亚大槽处于亚洲东部140°E附近，而欧洲浅槽伸至西南方向，两槽之间有一弱的高压脊，高压脊控制整个亚欧大陆。自2008年1月10日，中高纬传为经向型环流形势，冷空气活动频繁;乌拉尔高压脊较常年位置偏西南向，脊前有一东北-西南槽，该槽位置也较常年偏西南向;巴尔喀什湖西北侧存在一冷中心，冷空气沿槽后东北气流不断积聚，使得中亚至西亚地区的低涡、冷槽持续发展且稳定少变，同时稳定的鄂霍次克海低涡不断激发波动携带沿西北向东南移动;2008年1月14日500hPa高空形势图上可以分析到，我国西南、南方大部分地区受其影响出现了较长的低温雨雪冰冻天气，其中贵州省冻雨天气最为严重，贵阳为仅次于黔西部地区的第二受灾区。副热带高压强度及位置的异常致使东亚大槽建立缓慢，而北方冷空气绕过青藏高原南侧进入其东部，高原南部的南支槽系统活跃，受其引导，西南气流为贵州地区输送了大量暖湿空气。

2.2 中低层形势场分析

由700hPa云图可看出，自2008年1月中旬开始，受西南低涡和切变线影响，贵州大部分地区被西南气流控制，低空急流集中于黔中部偏东偏南一线;西太平洋副热带高压前期位置偏西北，高压部频繁出现东移的南支波动，经南海-孟加拉湾向贵州地区源源不断输送西南暖湿气流，这些大量暖湿气流与南下冷空气在贵州地区交汇形成了持续的低温冰冻天气。

850hPa图上，2008年1月12日起，北方强冷空气持续入侵贵州地区，秦岭、川东山地及云贵高原东侧形成冷舌，冷舌伸至贵州，冷舌底部维持着等温线密集区，对应云贵准静止锋;锋区前沿东段因受副热带高压北侧西南暖湿气流的阻挡，强度有所减弱，而前沿只能中段顺平坦的平原地区垂直南下，并在南移过程中逐渐转为西南向，从而导致冷舌成为东北-西南走向，在贵州西高东低特殊地形的影响下，中段冷舌相对更明显。同时川西高原昌都一带有暖舌长期维持，冷暖势力的持续对峙，造成贵州地区连续的冻雨天气。直至冷气团逐渐变性，静止锋减弱并向北收缩，等温线漏斗口消失，影响该地区的冻雨天气才随之结束。

3 大气温度垂直结构分析

中央气象台专家曾就冻雨发生机制作出大气垂直结构为冰晶层、暖层和冷层等几层的初步看法，在500hPa高度上温度达到-10℃～-14℃时冰晶层伴有水汽凝结成冰晶或雪花;暖层(融化层)处于2000～4000m高度，有足够高的温度且高于0℃的暖空气时可将来自冰晶层的雪花或冰晶融化为液态水;由暖层融化下降的液态雨水进入温度低于0℃的不高于2000m以下的冷层(过冷却雨层)时，起先为过冷却状态，过冷却雨滴继续下降至地面任何物体即发生冻结。依据逆温层温度特点，在对冻雨垂直结构分析时可分为“单层结构”和“二层结构”，单层结构即在600hPa高度以下的中低空处于冷湿环境，每层温度均低于0℃，称为冷性逆温层;二层结构是在冷层之上又有一层融化层，融化层之上再为冷层，又称为暖性逆温层。

分析贵阳探空站资料，在这次持续的冻雨天气过程中，冷空气由东北路径进入贵州后，沿云贵高原东侧斜坡一路爬升，其厚度逐渐变薄，同时受经云南东南部平均海拔高度约为1700m高原向东北方移动的来自孟加拉湾的暖湿气流的影响，贵阳逆温层高度略下滑但整体变化不大，因此冷暖空气造成的逆温层厚度较厚。其中1月26日08时，贵阳探空为明显的“二层结构”，冷层与暖层并存，冷层之上存在一暖层，逆温层顶部温度大于0℃的暖层中，云顶温度高于-10℃，云顶高度低于600hPa，云中有大量过冷水滴，这种天气现象即为冻雨。强逆温层成为冻雨天气出现的垂直特征，逆温层下面湿度偏大，其上湿度又迅速减小，干暖空气对于层结的稳定十分有利，抑制了低层暖湿空气上升扩散，使贵阳龙洞堡机场2008年初冻雨天气得以长期维持。

4 小结

①受持续强冷空气影响，2008年1月初至2月中旬出现了雨雪冰冻天气，此次过程持续时间长、过程范围广、降温幅度大、受灾面积大，贵阳龙洞堡机场的正常运行收到了极大影响。

②大气环流异常是此次冻雨天气出现的主要因素，西南暖湿气流源源不断为机场等区域提供了充沛的水汽条件。

③机场处于以“二层结构”为主的冻雨垂直结构区域，测站上空云中为过冷水滴。强逆温层为出现冻雨天气的明显垂直特征，其中逆温层下湿度较大，而逆温层之上湿度迅速减小，干暖空气对层结稳定有利，低层湿空气上升扩散被抑制，使得机场冻雨天气长时间维持。

［1]朱乾根，林锦瑞，等.天气学原理和方法(第三版)［M].北京：气象出版社，2000：67，312-318

［2]贵阳气象台预报组.贵州雨凇天气的初步分析［J].贵州气象，1976(增刊)：1-13