邢雅敏 高藝桐
摘要:本文利用常規(guī)氣象觀測(cè)資料,對(duì)2016年2月1112日日照機(jī)場(chǎng)一次平流霧過(guò)程產(chǎn)生的大尺度環(huán)流背景、地面要素進(jìn)行分析,得出高空西南暖濕氣流配合地面東南偏東風(fēng)和前期的低云降水為成霧提供了有利的水汽條件;高空環(huán)流形勢(shì)有效抑制對(duì)流發(fā)展,起霧前地面小股弱冷空氣形成近地層逆溫,為大霧提供了上暖下冷穩(wěn)定層結(jié)。
關(guān)鍵詞:平流霧;環(huán)流背景;地面要素
平流霧多發(fā)生于冬春季的沿海地區(qū),具有生消快、強(qiáng)度大、分布廣、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn)。風(fēng)向有利時(shí)可在幾分鐘內(nèi)覆蓋整個(gè)機(jī)場(chǎng),對(duì)航班的調(diào)控和飛機(jī)的起飛和降落階段的安全危害極大。本文利用常規(guī)氣象觀測(cè)資料,對(duì)2016年2月1112日日照機(jī)場(chǎng)一次平流霧過(guò)程產(chǎn)生的大尺度環(huán)流背景、地面要素進(jìn)行分析。
1 大霧概況
11日入夜后,主導(dǎo)能見(jiàn)度從11(UTC)開(kāi)始下降,至13(UTC)時(shí)能見(jiàn)度下降至600米,出現(xiàn)大霧,12日能見(jiàn)度最低為60米,04(UTC)時(shí)能見(jiàn)度上升至1000米,平流霧結(jié)束。
2016年2月1112日能見(jiàn)度分布圖
2 環(huán)流特征
2.1 高低空環(huán)流形勢(shì)
11日20(UTC)時(shí)對(duì)流層中高層中低緯四川中部——云南東部有一槽線,至12日20時(shí)該槽加深,日照機(jī)場(chǎng)中高層均受西南氣流控制,不利于高緯地區(qū)脊前冷空氣大舉南下,但中緯度115°N有弱槽攜帶弱冷空氣東移南下。溫度暖舌主要位于黃河以南地區(qū)。
低空850hPa11日20(UTC)時(shí)四川中部有一閉合低壓環(huán)流,冷舌位于山東西部,本場(chǎng)上空受西南暖濕氣流影響,12日氣旋東移,本場(chǎng)上空西南氣流加強(qiáng),暖舌出現(xiàn)在本場(chǎng)上空,溫度在8℃左右。
本場(chǎng)高低空均受西南暖濕氣流控制,無(wú)強(qiáng)冷空氣,抑制對(duì)流向上發(fā)展,層結(jié)穩(wěn)定。
2.2 地面天氣形勢(shì)
地面氣旋中心位于云貴交界一帶,緩慢東移;東北地區(qū)的弱冷鋒緩慢東移;本場(chǎng)位于氣旋頂前部,11日白天主要受東南偏東風(fēng)影響,為近地層成霧提供了水汽條件。而從11日夜間從AWOS系統(tǒng)顯示,成霧前本場(chǎng)地面轉(zhuǎn)為弱西北風(fēng),09(UTC)時(shí)氣溫開(kāi)始下降,有小股弱冷空氣滲透,形成了下冷上暖的穩(wěn)定層結(jié),有利于霧的形成和維持。
3 地面要素分析
由圖2的1112日溫濕分布來(lái)看,11日霧形成前期09(UTC)時(shí)地面氣溫和露點(diǎn)溫度差開(kāi)始急劇下降,濕度明顯增大,由高空和地面形勢(shì)可知,對(duì)流層中低層暖濕氣流與冷地表有較大的溫差,近4°c,13時(shí)空氣接近飽和,水汽凝結(jié)成霧,能見(jiàn)度迅速下降,最低時(shí)降到60m以下。
11日多云轉(zhuǎn)陰,出現(xiàn)云高為90150的碎雨云和8個(gè)量層云,午后出現(xiàn)持續(xù)時(shí)間小雨5分鐘的小雨,全天相對(duì)濕度均在94%以上,空氣近飽和。整體來(lái)看,低云相當(dāng)于暖蓋覆蓋在本場(chǎng)上空,使得下層水汽聚集,維持大氣層結(jié)的穩(wěn)定,有利于平流霧的形成和維持。
日照機(jī)場(chǎng)受海陸風(fēng)機(jī)制影響,夜晚12(UTC)時(shí)由東南風(fēng)轉(zhuǎn)為西北風(fēng),為地面輸送了小股弱冷空氣,增大了暖濕空氣與近地面的溫差,同時(shí)增強(qiáng)了大氣層結(jié)穩(wěn)定性,最終平流霧覆蓋過(guò)機(jī)場(chǎng),有利于平流霧的形成和維持。
另外,基于日照機(jī)場(chǎng)地理位置,西北側(cè)有一大型水庫(kù),受當(dāng)日日間暖平流影響,夜間水體溫度高于空氣溫度,水庫(kù)上水蒸氣夜間遇冷凝結(jié)成霧。夜間西北風(fēng)也可將水庫(kù)上方蒸發(fā)霧帶入機(jī)場(chǎng)上空。
4 形成機(jī)制
高空西南暖濕氣流配合地面東南偏東風(fēng)和前期的陰天降水為成霧提供了有利的水汽條件。高空環(huán)流形勢(shì)有效抑制對(duì)流發(fā)展,同時(shí)起霧前地面小股弱冷空氣使得近地層逆溫形成,為霧的形成提供了上暖下冷的穩(wěn)定層結(jié)條件,逆溫層形成的暖蓋使得下層水汽積聚,配合機(jī)場(chǎng)特殊的地理位置,促使低層空氣飽和成霧。
5 消散機(jī)制
此次平流霧的消散在于溫度的升高和風(fēng)向的改變。西北風(fēng)轉(zhuǎn)為偏東風(fēng),結(jié)束弱冷空氣的輸送,同時(shí),溫度的升高使得露點(diǎn)溫度差加大,空氣不飽和,有利于霧的消散。但受高空槽影響,霧散后天空并未轉(zhuǎn)晴,本場(chǎng)上空仍為多云轉(zhuǎn)陰天氣,配合地面氣旋發(fā)展,后續(xù)出現(xiàn)降水。
6 小結(jié)
通過(guò)此次冬季平流霧分析,可以初步得出以下結(jié)論:
(1)平流霧特征是生消快、強(qiáng)度大、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。風(fēng)向有利時(shí)可在幾分鐘內(nèi)覆蓋整個(gè)機(jī)場(chǎng),霧散后不一定轉(zhuǎn)晴。
(2)此次平流霧過(guò)程,高空西南暖濕氣流配合地面東南偏東風(fēng)和前期的低云降水為成霧提供了有利的水汽條件。逆溫層形成的暖蓋也使得下層水汽積聚。
(3)高空環(huán)流形勢(shì)有效抑制對(duì)流發(fā)展,同時(shí)起霧前地面小股弱冷空氣使得近地層逆溫形成,為霧的形成提供了上暖下冷的穩(wěn)定層結(jié)。
(4)受海陸風(fēng)機(jī)制影響的大型水體為成霧起到一定促進(jìn)作用。
(5)此次平流霧消散主要依賴于溫度升高和風(fēng)向改變來(lái)降低空氣濕度,使空氣不飽和。
(6)預(yù)報(bào)角度,冬末春初,若日照機(jī)場(chǎng)東南風(fēng)持續(xù)2~3日,高空均為西南暖濕氣流,晝夜溫差≥5°c,同時(shí)前一日濕度維持在95%左右,能見(jiàn)度<5000米,可以考慮夜間出霧。
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作者簡(jiǎn)介:邢雅敏(1991),女,漢族,山東淄博人,本科,助理工程師,從事民航氣象預(yù)報(bào)。