日照机场大雾气候特征及气象条件分析

陈玉雪

（山东省机场集团日照山字河机场，山东 日照276800)

主导能见度是确定飞行天气状况的重要标准之一，也是确定机场是接收还是释放飞机的重要依据。能见度决定飞机起降的安全，当机场的能见度降＜1 000 m时被称为“低能见度现象”，会严重影响航空和正常飞行的安全。如果机场有低能见度的现象，该天将被视为“低能见度日”[1]。

本文利用日照机场2016年—2020年5年的地面自动气象观测数据，分析了雾引起的低能见度现象的气候特征，以期为天气预报员准确预报气象发生以及低能见度气象现象的消散提供依据。

1 资料及处理方法

本文资料取自日照山字河机场2016年—2020年逐日地面气象自动观测资料。

雾是靠近地面的空气中的水蒸气会凝结或凝华现象，导致主要能见度＜1 000 m[2]。大雾日统计：以16时UTC为限，1 d中只要有1次或多次大雾记录，将被计为1个大雾日。跨越16时UTC的浓雾，将其计算为2个大雾日。大雾持续时间的计算方法：1 d中大雾的间隔是在4 h内的，则将其计算为1次大雾并持续累积时间；当1 d大雾间隔＞4 h时，则定义为另一次大雾；同时，通过16时UTC的同一场大雾作为1次连续大雾的过程处理；每个时次大雾的产生和消散频率基于大雾的开始和结束时间。

2 大雾的气候特征分析

2.1 大雾的日变化规律

由图1可知，日照机场大雾天气的生成主要集中发生在协调世界时20时—21时和协调世界时21时—22时，分别占大雾生成时间的19.6%和13.3%，这主要是由于这2个时段是日最低气温出现的时间，气温的降低有利于近地层的水汽凝结达到饱和而形成雾，特别是辐射雾的生成。根据数据显示，协调世界时2时—3时和7时—8时，本场未曾生成过大雾天气，生成频率最小，为0.0%；而大雾的消散时段主要集中在协调世界时23时—次日0时，占大雾消散时间的19.6%，其次协调世界时0时—1时和22时—23时，分别占大雾消散时间段的16.1%和14.7%。

图1 大雾生成、消散时间段百分率Fig.1 The percentage of fog generation and dissipation time period

根据统计发现，本场各月大雾消散时间早晚也有所不同：春夏季节，消散时间大多数在协调世界时22时—次日0时；秋冬季节，消散时间则大多在协调世界时2时—4时。大雾消散时间早晚的不同，主要取决于日出后本场地面气温的回升情况：春夏季节，日出时间较早，太阳辐射蒸发促使了大雾的快速消散，地面迅速回温会引起局地对流不稳定能量的增长，使近地面层的不稳定性增加，破坏近地面的逆温层，降低了有利于辐射雾形成的层结稳定性。

同样由图1可知，协调世界时12时—13时，本场大雾出现频率开始增加，协调世界时22时始大雾消散频率增加。由此可见，本场能见度具有明显的“日出则升，日落则降”的日变化特点。

图2 大雾持续时间频率统计Fig.2 The fog duration frequency statistics

由表1可见，大雾生成后，大雾维持时间多为0～3 h，占总数的58.0%；3～6 h占22.4%；6～9 h占13%；维持时间在9～12 h和12～24 h的总计10次，分别占比4.2%和2.8%。根据本场地面气象自动观测资料和例行观测记录本纪要栏资料统计，大雾维持时间6 h以上的总计28次，其中协调世界时13时即出现大雾过程15次，占比53.6%，以平流雾为主，持续时间长，影响范围大。如果把连续雾日看作一个雾过程，大雾过程最长为16时，出现在2016年2月11日13时（UTC）—2016年2月12日4时（UTC）。

表1 日照机场2016年—2020年大雾持续时间统计表Tab.1 The statistics of heavy fog duration of Rizhao airport from 2016 to 2020

2.2 大雾的年变化规律

日照机场2016年—2020年，年平均大雾日为30.8 d，以辐射雾为主。一年中每月均有大雾出现，其中以6月最多，月平均大雾日为4.2 d，其次是7月和5月，月平均大雾日分别为3.6 d和3.2 d；出现最少的是9月，月平均大雾日仅为0.8 d，其次是10月和8月，月平均大雾日分别为1.4 d和1.8 d。2016年—2020年最多大雾日数在6月，其次是7月；大雾产生这种月分布的主要原因是由于本场夏季盛行东南风，受海面洋流影响，6月—7月地面湿度条件较好，而近地面层充沛的水汽是大雾形成和维持的必要条件之一，因此出现6月—7月大雾日数较多的月分布特点；而8月，虽然水汽也很充沛，但地面气温偏高，太阳辐射蒸发作用显著，对近地层的水汽凝结有显著的消极作用，不利于大雾的形成。对各月大雾平均持续时间进行统计可见，全年以2月大雾的持续时间最长，月平均持续时间为16.2 h；其次是6月，月平均持续时间为15.4 h；持续时间最短的是9月，月平均持续时长3 h。

3 大雾天气与气象要素的关系

大雾的形成主要取决于4个条件[1]，即冷却条件、水汽条件、风的条件和层结条件。而风和水汽条件在大雾的形成和维持过程中起着至关重要的作用，现通过统计2016年—2020年日照机场21：00（UTC）的地面风场和大雾前日12：00（UTC）的相对湿度进行统计分析。

根据历史资料统计，2016年—2020年日照机场本场共出现大雾日154个，由于本场大雾的出现具有明显的日变化特征，以20时—22时（UTC）为最多，而21时（UTC）有雾就有84 d，占总数的54.5%，因而本文对日照机场21时（UTC）自动观测的风向方位频率进行了统计。统计结果发现（如图3所示），大雾过程风一共出现7个方位，其中VRB（风向不定)出现的频率最大，占67.83%，其次为东北风，出现频率为45.45%，南风出现的频率最小，仅占0.70%。统计发现，在2016年—2020年5年中，大雾日21时（UTC）平均风速为0～3 m/s的日数占95.1%，由此可推断出平均风速在0～3 m/s范围内是本场大雾产生和维持的有利条件。

图3 大雾日21时（UTC）地面风向Fig.3 The ground wind direction at 21:00(UTC)on foggy day

4 结论

①日照机场本场能见度具有明显的“日出则升，日落则降”的日变化特点，其生成主要集中发生在协调世界时20时—22时时段，占大雾生成时间的32.9%；消散频率最高时段出现在协调世界时23时—次日0时，占大雾消散时间的19.6%；大雾持续时间以3 h内为多，占58.0%。②日照机场2016年—2020年，年平均大雾日为30.8 d，以辐射雾为主；一年中每月均有大雾出现，其中以6月最多，9月最少。③大雾日VRB（风向不定）出现的频率最大，占比67.83%，其次为东北风，出现频率为45.45%，南风出现的频率最小，仅占0.70%；大雾日21时（UTC）平均风速为0～3 m/s的日数占95.1%，可见平均风速为0～3 m/s是本场大雾产生和维持的有利条件。