2015年4月4—6日凌晨平流雾过程分析

刘松波

摘 要 利用温州机场整点观测报文、天气图、卫星云图、机场周边自动站资料等资料，综合分析了此次平流雾产生的原因。

关键词 平流雾；天气形势；可见光云图

中图分类号：P732 文献标志码：B 文章编号：1673-890X（2015）18--02

2015年4月4-6日凌晨，温州机场连续出现平流雾，共造成60个航班取消，9个航班备降，一个航班复飞，一个航班返航，严重影响机场的正常运营。本文通过运用各种资料对本次大雾的形成原因进行分析，以期为进一步做好平流雾预报提供借鉴。

1 天气形势分析

从4月3日08：00开始，500 hPa华东地区转为西南气流（图略），暖区逐渐加强。4日20：00西南气流进一步加强，4日傍晚-5日早上大雾低云发生时，长江以南至华南均为槽前西南气流控制，槽线位于河套-四川盆地一线，冷空气势力偏北，槽线移动较为缓慢，且有所北收。5日20：00，500 hPa形势与4日类似，旧的槽线被填塞，但是在河西走廊一带又生成一个小气旋，从气旋伸出的槽线位置与4日相去不远，本场仍然处于宽广的西南暖湿气流中。4日20：00，700 hPa江淮至四川盆地被切变盘踞，急流轴线位于浙中-江西-两广一线，暖平流明显，暖区达到黄海南部。本场位于急流轴南侧暖区。随着时间推移，切变线逐渐南压。5日20：00切变推至长江一线，之后维持。急流轴线位于苏皖中南-两湖交界-云贵一线，急流区和高湿区一致。即平流雾发生时，700 hPa图上（图1），一直处于暖区控制。6日02：00，700 hPa暖脊刚好位于本场附近，08：00，暖脊南压过本场，落于福鼎附近，本场大雾结束。850 hPa与700 hPa类似，但槽线、急流轴线及高湿区位置较为偏南，暖中心维持在本场附近，槽线及暖中心随时间缓慢东移南压，6日08：00，暖中心基本移出大陆。4日20：00地面图本场处于倒槽静止锋南侧，4-5日20：00，地面形势变化不大，静止锋稳定少动，5日后半夜开始静止锋南压明显，到6日02：00，锋面基本压至本场附近，地面逐渐转为东北风，2 h后能见度转好。5日08：00能见度转好与6日04：00能见度转好机制不同，5日是由于地面升温，逆温层被破坏，从而白天能见度很好，6日04：00，是因为底层冷空气扩散，冷空气主体过本场，环流形势变化，能见度转好。

图1 4日20：00 700 hPa天气形势图

2 卫星云图分析

4日15：00，机场能见度很好，周边自动站能见度也好，但是从 15：00可见光云图与红外云图的对比中（图2）看出，15：00，红外云图上温州机场附近海面上空空荡荡，但是可见光云图上却有范围较大的薄薄的一层回波。因此探测手段的缺失是平流雾发生的具体时间较难把握的根源。

红外云图（左） 可见光云图（右）

图2 4日15：00温州机场附近（小红点）

3 物理量场分析

3.1 风场分析

4日夜里，平流雾刚开始时（18：00-20：00）有3个时次吹东北风，按照以往的统计经验东北风时平流雾的概率较低，之所以出现与经验背离是由于4日20：00，海上雾源刚好位于本场东北方向。6日01：00-04：00，机场也是东北风，能见度逐时好转，是因为地面锋面及850 hPa切变线移出，冷空气扩散，转为东北风后，环流形势改变所至。

3.2 温度场分析

从温州4日20：00探空图（图3左）可以看出底层大约925 hPa附近有逆温层，这点从925 hPa与地面温差（图3右）达到4～5 ℃也可以判断出有很强的逆温。逆温表明层结稳定，有利于平流雾的发生。

从5日02：00机场附近温度场（图4）可以看出，海气温差大约在1 ℃左右，陆地及海面温度均相对较高，但是机场附近近海海面刚好有个冷舌。5日20：00的逆温层相对较低较薄，925 hPa与地面温差也只有3 ℃，表明逆温层比4日要弱，所以更容易被破坏，当环流形势变化时能见度更容易转好。平流雾发生时地面温度均低于20 ℃，说明本场如果最低气温高于20 ℃则平流雾出现的概率较低。

图3 4日20：00温州（58659）探空圖（左）及925hPa与地面温差（右）

图4 5日02：00机场（小黑点）附近温度场

3.3 垂直速度场及散度分析

4日20：00，700 hPa上温州附近垂直速度为0.05 m/s，为下沉运动，850 hPa垂直速度为0 m/s，925 hPa为-0.05 m/s。可以看出温州机场上空约900 hPa以上为下沉气流，925 hPa以下为弱上升气流。900 hPa 以上的下沉运动与925 hPa 以下的上升运动有助于边界层逆温的形成和维持。从850 hPa及925 hPa散度对比可以看出，850 hPa时散度大约在0（E-5/s），925 hPa是大约在-2（E-5/s），表明垂直方向上，底层有弱辐合。近地面弱辐合的存在， 有利于水汽的汇聚，使湿度更容易达到饱和。

3.4 湿度场分析

近地面相对湿度（Rh）与能见度大小呈明显反相关；近地面温度递减率（γ）与能见度呈明显正相关；4日本场相对湿度基本≥90%，大雾发生时，湿度基本≥95%。与之对应，1 000 hPa 水汽通量散度也为负，水汽通量散度代表环境流场和周边水汽对本地水汽条件的贡献，为负表示水汽辐合。这说明趋于饱和的水汽是起雾的必要条件[1]。本场统计结果表明，每次起雾前相对湿度都升高至80%以上，比起雾时间提前约2 h。同时，Rh 降低与雾消也有良好的对应关系，研究表明相对湿度下降的拐点滞后于气温回升的拐点2 h 左右。

4 降水对能见度的影响

4日20：00-21：00，机场有降水，且20：00降水达到中等。据经验介于小到中等强度之间的降水有利于能见度转好，对比当时的能见度变化情况，发现转好有限。原因是本次降水范围很小（雷达图略），无法改变大面积的平流雾大势。而5日01：00-02：00，机场有大毛毛雨，对视程影响较大，使得能见度达到当日最小值。因此，降水对能见度的影响不仅要看降水形态、大小，还应考虑降水范围。

5 结论

一是本次平流雾是较为典型的暖区平流大雾，持续时间长，范围广。西南低空急流的建立，中低层暖平流的加强，底层逆温层结稳定，且近地层湿度的饱和，均是平流雾的产生及维持的有利条件[2]。二是5日早上平流雾消散和6日凌晨平流雾的消散机制不同。三是近地面较小的温度递减率（γ）或者逆温层的存在对平流雾的预报有很好的指示作用，但是当预计会有大雾发生时，相对湿度对于大雾具体发生的时间有很好的借鉴意义。四是温度的变化通常略快于湿度的变化。五是降水对能见度的影响不仅要看降水形态、大小，还应考虑降水范围。六是对平流雾的预报，须重视卫星云图的分析、密切关注周边自动站的能见度的变化情况、综合分析本场的温度、湿度、风场（环流场）、垂直速度散度等物理量场的变化情况，合理利用数值预报的产品，把握平流雾的发生、持续及消散的时间，从而做出高质量的预报服务。

参考文献

[1]袁娴，陈志豪.上海浦东机场平流雾的统计和监测分析[J].气象科学，2013，33（1）：95-101.

[2]范天锡.气象卫星与卫星气象[M].北京：气象出版社，2014.

（责任编辑：刘昀）