贵阳机场一次辐射大雾过程分析

尹小波

摘 要：利用常规地面探测资料、探空资料、水汽条件等再分析资料，对2016年11月27日贵阳市一次辐射大雾过程的环流背景、天气要素、物理量等进行分析，揭示了辐射大雾从形成到消散的全部过程。结果表明：在水汽条件充足的条件下，中高层暖性高压脊、地面弱气压场及稳定层结结构可以为辐射雾提供良好的环流背景；地面辐射冷却效应对辐射雾有重要触发作用，辐射雾的形成具有明显的气温日较差，形成至消散阶段因水汽释放潜热具有冷却作用，温度较低极易出现霜。

关键词：辐射雾；辐射冷却；能见度；温度

1 概述

雾是悬浮于近地面层的大量水滴或者冰晶附着在凝结核上使水平能见度小于1KM的天气现象。随着民航业的快速发展，航班量不断增多，大雾天气造成的低云、低能见度天气对航班飞行的影响越来越受到重视，因此雾的准确预报及大雾天气的飞行保障对气象从业人员提出了更高的要求。近年来国内不少专家学者从不同方面对大雾天气进行了深入的研究和分析，并在大雾的气候特征[1]、雾区边界层结构的观测分析[2]等方面取得了一定的成果。但由于大雾天气形成机制复杂多变，受地形、热力以及动力等多个方面的综合影响，且总体对辐射雾的研究分析较少，因此本文从预报以及观测的角度出发，利用地面观测资料、高空探测资料、Micaps常规资料等对2016年11月27日贵阳机场大雾过程的环流背景、地形、气象要素等进行分析，揭示本次大雾天气造成大面积航班延误的主要原因，并阐述观测实时数据对预报的重要作用。

2 大雾天气大尺度环流背景

从2016年11月27日00时（UTC）高空形势可以看出，500hpa（图1）高度场上高纬度大形势为两槽一脊，其中脊位于内蒙古中部一直延伸到四川、贵州，其中贵州地区处于脊前弱西北风控制。700hpa（图2）高度场与500hpa（图1）高度场配合的较好，贵州地区大部都属于槽前弱的暖脊控制。中高空的这种环流形势有利于夜间的辐射降温，是出现辐射大雾天气的重要天气背景。850hpa（图3）高度场可以看到贵州地区属于高压底部，弱的偏东气流使得近地面相对湿度增大，有利于近地面水汽饱和。而地面贵阳地区气压场比较弱，属于一个均压场控制，风速很弱。近地面的这种环流形势有利于逆温层的形成，是辐射大雾出现的重要层结结构。

3 探空资料分析

雾主要出现在近地面层，主要与低空层结结构密切相关，这里通过选取贵阳机场27日00时（UTC）探空图（图4）进行分析。通过图我们可以看到贵阳机场上空逆温层从近地面一直延伸到了700Hpa高度层，说明逆温层比较厚，辐射降温冷却作用非常明显。而且近地面风向为偏南风，风速偏小有利于水汽输送。

4 大雾天气地面气象要素变化特征

为准确分析此次大雾过程地面气象要素随时间的变化特征，我们这里通过对大雾天气发生过程中观测站点的实时观测数据进行分析，详细阐述大雾天气发生时各个气象要素的变化特征。

这次辐射雾从26日21：55（UTC）时开始（图5），能见度从800米一直下降，到23：58（UTC）时能见度不足50m，而且整个过程中天空状况不明，垂直能见度在30米到50米之间徘徊。从00：40（UTC）开始能见度逐步上升，一直到02：02（UTC）能见度上升到1000米，大雾天气结束。通过对水平能见度的分析我们可以看到：大雾天气发生时水平能见度是主要受影响的气象要素。水平能见度随着近地面雾的发展而逐渐变差 ，随着雾的消散而逐渐转好。水平能见度低航班在起飞或者着陆过程中就无法目视跑道面，因而航班正常飞行就会受到影响。

在辐射雾发展至消散的过程中，温度是描述近地面冷却作用的重要变量。通过（图6）我们可以看到：大雾发生之前的17：00（UTC）时温度为0.8摄氏度，随着近地面辐射冷却作用的增强，温度也在一直降低，在辐射雾发展到最强时温度为-1.9摄氏度，后随着辐射雾的消散温度逐渐上升。在辐射雾发生过程中近地面温度的变化具有积极的指示意义，当温度在逐渐下降时说明近地面辐射冷却作用在增强，雾会逐渐发展旺盛；当温度逐渐上升时说明地面辐射冷却作用在减弱，雾会逐渐消散。通过分析我们发现：温度的实时观测数据对大雾天气的预报具有积极的指示作用，温度变化是雾发展或者消散的重要参考，通过温度的变化及时修正预报思路，有利于预报准确性的提高。

溫度露点差也是辐射雾发生时一个重要参数变量。通过（图6）我们可以看到在整个辐射雾发生发展的过程中，温度露点差一直非常小保持在0.3摄氏度左右，这表明近地面相对湿度很大，这为辐射雾的发展提供了充足的水汽条件；在辐射雾开始消散时，温度露点差开始逐渐增大，这表明近地面水汽条件正在被破坏逐渐减小。温度露点差的实时观测数据对预报辐射雾的变化趋势也是一个重要的参考，有利于及时修订气象报文，提高预报的准确性。

风是辐射雾发展乃至消散过程中的重要气象要素，在辐射雾发生过程中根据观测的实时地面观测数据图（图7）我们可以看出：在近地面有逆温层存在的条件下，地面的风速很小，湍流作用比较弱，而且由于辐射雾的发展有静风的趋势；当地面风速开始增大湍流作用开始逐渐增强，辐射雾开始消散。因而我们可以得出结论：当风速很弱甚至静风时有利于辐射雾的发生和发展，当风速开始增大时辐射雾开始逐渐消散。因此在辐射雾发生过程中风速对辐射雾预报具有积极意义，风速的变化有利于我们实时掌握近地面温度层节的变化，有利于预报准确率的提高。

通过上述对近地面气象要素的分析我们可以得出结论：在辐射雾发生发展至消散的过程中，气象观测的实时地面数据对天气的预报有积极的指导意义。当风、温度、相对湿度等与辐射雾相关的气象要素观测到有变化时，气象预报员就要分析这些实时数据变化的原因，及时修正自己的预报思路，这能有效提高辐射雾天气的预报准确性，减少因天气原因对航班延误造成的影响。

5 结束语

本文通过对2016年11月27日贵阳机场一次辐射大雾天气进行了详细分析，分析表明：

（1）贵阳机场地处山地地区，潮湿的下垫面为辐射雾的产生提供了有利的地理条件。

（2）中高層暖性高压脊为辐射雾的产生提供良好的环流背景条件。500Hpa及700Hpa上为偏西气流，近地面为均压场有弱的偏南或者偏东气流输送水汽。

（3）辐射雾的形成有明显的日较差，在辐射雾的发生和发展阶段由于辐射降温温度有下降趋势，随着辐射雾的消散又开始逐渐回升；相对湿度在雾的发生发展阶段较大，而消散阶段相对湿度迅速减小，风速在整个雾的发生过程中一直比较小，因辐射冷却作用具有一定的起伏变化，消散阶段风速明显增大。

（4）辐射雾产生时多出现在晴朗或者少云的夜间或早晨，地面散热迅速，时近地面降温迅速，对辐射雾产生具有重要触发作用。当低空有逆温层或稳定的层结存在时，有利于辐射雾的形成。

（5）大雾天气发生时水平能见度是主要受影响的气象要素。水平能见度随着近地面雾的发展而逐渐变差，随着雾的消散而逐渐转好。

（6）在辐射雾发生过程中近地面温度的变化具有积极的指示意义，当温度在逐渐下降时说明近地面辐射冷却作用在增强，雾会逐渐发展旺盛；当温度逐渐上升时说明地面辐射冷却作用在减弱，雾会逐渐消散。

（7）辐射雾发生发展的过程中，温度露点差一直非常小这表明近地面相对湿度很大，这为辐射雾的发展提供了充足的水汽条件；在辐射雾开始消散时，温度露点差开始逐渐增大，这表明近地面水汽条件正在被破坏逐渐减小。

（8）在近地面有逆温层存在的条件下，地面的风速很小，湍流作用比较弱；当地面风速开始增大湍流作用开始逐渐增强，辐射雾开始消散。

（9）在辐射雾发生发展至消散的过程中，气象观测的实时地面数据对天气的预报遇有积极的指导意义。当风、温度、相对湿度等与辐射雾相关的气象要素观测到有变化时，气象预报员就要分析这些实时数据变化的原因，及时修正自己的预报思路，这能有效提高辐射雾天气的预报准确性，减少因天气原因对航班延误造成的影响。

参考文献

[1]刘小宁、张洪正、李庆详，等.我国大雾的气候特征及变化初步解释[J].应用气象学报，2005，16（2）：220-229.

[2]黄建平，朱诗武，朱斌.辐射雾的大气边界层特征[J].南京气象学院学报，1998，21（2）：258-265.