张秋实+郑忠涛+李宝乐
(中国民用航空东北地区空中交通管理局黑龙江空管分局)
摘 要:本文利用机场自动观测资料,对2015年11月10日-12日的一次低能见度天气过程进行分析,此次过程受平流雾和辐射雾共同影响,风向和温度预报在此次过程中有很大借鉴意义,并探讨不同类型的雾在机场能见度预报的异同。
关键词:低能见度;平流雾;辐射雾
1 引言
11月10日到12日,受前期降雪和弱高压共同影响,哈尔滨机场出现了2015年持续时间最长的一次低能见度天气过程。整个过程机场主导能见度低于800米的时间近37小时,低于100米的时间长达27小时,最低主导能见度低于50米。整个过程造成了机场共74架次航班返航或备降,366架次航班取消,对航班正常造成了非常大的影响。
2 天气过程分析
2.1 天气形势分析
11月10日,东北地区受高度脊控制,等高线和等温线十分稀疏,大气的中低层表现为增温,有弱的暖平流,这使中低层大气处于一种整体逆温状态。东北地区表现为宽阔的均压区,等压线十分稀疏,11日整体环流形势无较大改观。整体大气层结有利于产生雾霾天气。
2.2 层结条件分析
10日08时,哈尔滨站850hPa温度为-11℃。10日实际天空状况为无云,由于9日的降雪,10日地面积雪有消融迹像,10日白天地面最高温为-3℃,因此可以判断近地面层在10日始终存在融雪逆温层。
2.3 要素对比分析
这次大雾过程主导能见度有5次显著变化,由于实况主导能见度和MOR近似,为了满足逐分钟的时间特点,采用MOR代替主导能见度做分析。
2.3.1 MOR第一次波动
10日10:30-12:30,在这之前地面风以北风为主,仍然是弱冷空气起主导作用,但是温度日出后受太阳辐射影响有一个快速增温的现象。由于地面的积雪在增温后,有消融迹象,融雪遏制了快速增温现象,地面温度在快速升高后,开始震荡回落,融雪形成了一個冷的地表面。此时地面风向由北转南。融雪逆温和地面风向的转变,恰好满足平流雾的形成模式。在地面风向短暂维持南风后,再次转为北风控制,流场发生变化,平流雾的形成条件遭到破坏,平流雾快速消散。
2.3.2 MOR第二次波动
10日15:30左右,由于太阳辐射,温度再次升高。可以预见,日落后辐射降温和近地面融雪现象,将使得地面温度快速下降。地面风向趋于地形风,转为偏南风,风速较小。这正是典型的辐射雾生成特征。前期近地面水汽含量高,因此辐射雾的浓度会更强。
15:25左右MOR值在两三分钟内由1500骤降为不足100米,同一时段内风向迅速地由偏北风转为偏南风,气温也快速的下降。但这次波动时太阳还没有落山,而且MOR下降速度特别快,完全靠辐射雾的理论是说不通的。其关键点就在于风向迅速转为偏南风,再次产生平流雾。加之风向受日变化的影响不再有明显的转变,导致了平流雾的维持和辐射雾的生成。之后,由于风场和气压场无明显变化,大雾天气直到11日上午才转好。
2.3.3 MOR第三次波动
11日10:37。由于整体大气环流稳定,辐射雾形成后不易消散,10日夜间,一直处于低能见度状态。近地面温度的升降取决于日照辐射。由于11日日出后日照辐射增温效应,使得地面温度快速抬升,导致逆温层厚度减小,辐射雾快速消散。
2.3.4 MOR第四次波动
11日17:00-19:00。对比10日环流形势,整体无改变,辐射逆温条件非常利于生成大雾。17:00左右已经落日,按照10日的整体变化趋势,在此时的辐射逆温条件下已经足以生成大雾。但是实际情况并非如此,直到18:48之前MOR值一直处在快速波动的状态,整体都在1000米以上。对比第二次波动可以发现,此次波动中温度并非持续下降,而是存在剧烈波动;同时风向变化频率也非常快,而并非前一日能见度急剧下降时由偏北风直接转为偏南风。印证了温度和风向变化对主导能见度的变化起到了关键作用。
短暂的波动后,在18:48主导能见度迅速下降至300米,MOR也相应的下降至不足100米。此时温度波动几乎消失,同时风向也逐渐稳定在东北风。与第二次波动相似,平流雾也是此次主导能见度迅速下降的关键原因。加之温度持续下降,辐射逆温加剧,有利于大雾维持。
2.3.5 MOR第五次波动
12日02:40-08:00。这一次波动表现为震荡特征,MOR时有起伏,较不稳定。这主要是因为地面始终是偏北风,弱冷空入缓慢侵入,使得温度持续走低,最低温度约在-14℃,较前一日最低温度低2℃。虽然有弱冷空气的侵入,但是由于前期辐射雾浓度较大,不足以使能见度大幅度好转,因此在MOR上表现为震荡特征,待到日出后太阳辐射增温与气压场逐渐加强共同作用,辐射雾消散,能见度彻底好转。
3 结论
2015年11月10日-12日哈尔滨机场出现的低能见度天气主要受平流雾和辐射雾共同影响。总结以上整个过程分析和对气象要素的逐步分析,得出以下几点结论:
3.1 当天空状况为晴天时,地面温度变化对辐射雾和平流雾的生消具有明显的指示意义,是预报的关键要素。
3.2 在判断温度变化,即弱冷/暖空气的进退时,风向是一个很好的指标。一般来说,偏南风对应暖气团,而偏北风对应冷气团。
3.3 对于雾,首先要判断雾的性。平流雾和辐射雾的形成条件不同,它们形成条件的建立与破坏是判断雾生效的根据。
参考文献
[1]中国气象局.地面气象观测规范[M].北京:气象出版社,2003:17.endprint