厲瑞孝

摘 要 霧是影響航空飛行的氣象要素之一。利用1991—2015年溫州機場的實況資料、天氣資料，對發(fā)生在溫州機場的近1 000個大霧天氣過程進行統(tǒng)計，從大霧的基本條件、天氣形勢、大霧類別、持續(xù)和生消特點等方面進行特征分析。統(tǒng)計表明：影響溫州機場的霧主要類型有平流霧、雨霧和鋒面霧，其中平流霧持續(xù)時間最長，伴有低云，危害最大；受海陸風影響，輻射霧發(fā)生概率沒有內(nèi)陸高，對飛行影響相對較??；大霧發(fā)生的主要形勢為高壓后部的暖區(qū)，以及鋒面過境的前后。

關(guān)鍵詞 大霧；基本條件；主要類型；航空飛行

中圖分類號：P426.4 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.26.076

溫州機場位于浙江東南沿海，地處東海之濱，距海僅有1.5 km之遙，其西側(cè)為丘陵地帶，內(nèi)有濕地公園，河流眾多，水資源豐富[1]。機場受亞熱帶季風氣候影響，四季分明，冬末至初夏冷暖空氣交匯頻繁，是低云大霧的高發(fā)期。數(shù)據(jù)來源為1991—2015年的天氣圖資料、溫州機場的實況觀測資料，以及2005—2015年的RVR觀測資料。通過對1991—2015年的999 d的大霧天氣進行統(tǒng)計分析，尋找發(fā)生大霧天氣形勢的規(guī)律，旨在為航空氣象服務。

1 溫州機場大霧的基本條件

霧的發(fā)生通常需要有兩個基本條件。1）近地面層要有充沛的水汽和使水汽凝結(jié)的凝結(jié)核，即足夠的濕度和凝結(jié)物。但是，考慮污染的影響，大霧的發(fā)生并不需要相對濕度達100%，發(fā)生在2005年11月7日中午的一次大霧，相對濕度只有75%，受污染及顆粒物影響，溫州機場依然出現(xiàn)大霧天氣。近地層充沛的水汽是大霧形成的基礎(chǔ)，否則即便是有利的環(huán)流形勢條件（如：近地面層逆溫，暖區(qū)、弱氣壓場），也不易形成大霧。根據(jù)統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，溫州機場大霧發(fā)生時的溫度露點差通?！? ℃，或相對濕度達85%以上。2）近地面的層結(jié)相對穩(wěn)定和風速不易過大。只有層結(jié)穩(wěn)定，風速適中，底層水汽才不會因為亂流、擴散等因素而流失，對溫州機場影響較大的平流霧，通常需要925 hPa以下有等溫或逆溫的層結(jié)條件。根據(jù)1991—2015年的統(tǒng)計資料，溫州機場大霧的風速要求通常是≤3 m（平流霧或鋒面霧起霧時可達4～7 m，

但起霧后風速仍然不易大于3 m，否則大霧不會長時間持續(xù)）。由于溫州機場地處海濱，海陸環(huán)流對大霧的生消有著重要的影響，通常夜里有持續(xù)的陸風（西北風）環(huán)流時就不易形成輻射霧。

2 溫州機場大霧的主要類型及發(fā)生形勢

根據(jù)統(tǒng)計分析，溫州機場大霧主要類型有輻射霧、平流霧、蒸發(fā)霧、鋒面霧、混合霧、雨霧和暖區(qū)霧，共7種類型。雨霧是指雨和霧共存的一種大霧形式?；旌响F主要指輻射和平流共同作用形成的霧，也包括輻射和蒸發(fā)形成的霧。暖區(qū)霧指發(fā)生在暖區(qū)里，不能用輻射、平流、蒸發(fā)、雨霧等來描述其主要特征的大霧形式。由于缺乏先進的觀測設(shè)備和分析手段，大霧的統(tǒng)計和類別判斷，難免存在不足，因此統(tǒng)計概率會有誤差，僅供參考。

根據(jù)統(tǒng)計，溫州機場發(fā)生最多的霧是平流霧，然后是雨霧、鋒面霧和輻射霧，這4種類型的霧約占大霧總數(shù)的86%，其他3種霧僅占約14%，如表1所示。結(jié)合這7種類型霧的特點及發(fā)生的天氣形勢，分別進行統(tǒng)計分析。

2.1 平流霧

平流霧是溫州機場發(fā)生概率最多的霧，約占總數(shù)的26.6%。平流霧的特點是發(fā)生突然，而且往往伴有低云，是影響最嚴重的霧。溫州機場平流霧出現(xiàn)的主要天氣形勢有以下兩種。1）高壓入海變性后，低層西南氣流強烈發(fā)展，850 hPa以下溫州沿海有暖溫度脊，并且穩(wěn)定維持24 h以上。2）鋒面過境前后（注意：這里指的是鋒面過境前和過境后都會發(fā)生）。

平流霧發(fā)生通常有兩種情況。1）海霧平流擴散形成。傍晚或入夜后氣溫下降，層結(jié)趨于穩(wěn)定，海霧在近地面風場（東北到偏南風）引導下流經(jīng)內(nèi)陸形成，通常霧滴大，持續(xù)時間長，是對飛行影響最大的霧。2）海上暖濕空氣流經(jīng)冷的下墊面。由于海水熱容量大，夜晚輻射降溫導致內(nèi)陸氣溫比海上更低，海上暖濕空氣流經(jīng)內(nèi)陸時形成，也有發(fā)生在弱冷空氣過境后的平流霧，但此類情況通常發(fā)生在冷鋒過境后低層暖濕氣流突然增強回流形成。

2.2 雨霧

雨霧是溫州機場常見的一種霧，約占總數(shù)的24.7%。根據(jù)統(tǒng)計，雨霧常發(fā)生在地面倒槽或靜止鋒的南側(cè)和東側(cè)，然后是弱鋒面附近及過境前后的形勢中，以上兩種形勢約占雨霧總數(shù)的70%。入海高壓后部或高壓后部的暖區(qū)形勢，約占18%；地面倒槽或850 hPa切變線過境（或北抬）引起的雨霧，約占9%，其他占3%。

2.3 鋒面霧

發(fā)生在冷鋒或靜止鋒過境前后（鋒面過境前后的雨霧統(tǒng)計中已歸類到雨霧里），多發(fā)生在鋒面過境前的0～4 h，也有少數(shù)情況發(fā)生在鋒面過境后，鋒面霧約占總數(shù)的18.2%。

鋒面霧主要有以下四個特征。1）發(fā)生在鋒面過境前。冷鋒過境前1～4 h，持續(xù)時間幾十分鐘到幾小時不等，冷鋒過境后能見度迅速好轉(zhuǎn)，大霧消散。如果是靜止鋒，由于移速較慢，持續(xù)時間更長（受降水影響，靜止鋒前的霧有時可達十幾小時，如2011年3月6日持續(xù)

12 h）。2）發(fā)生在鋒面過境時，持續(xù)幾分鐘至1 h。3）發(fā)生在鋒后。鋒面（冷鋒或靜止鋒）過境通常意味著能見度好轉(zhuǎn)，也是預報大霧消散的一個重要參考。但當冷鋒或靜止鋒坡度較小時，強度較弱，過境后底層易形成鋒面逆溫，此時如果低層的水汽仍較充沛，會形成鋒后大霧，此類情況多發(fā)生在后半夜至上午，持續(xù)時間幾十分鐘至

10 h不等（2006年1月14日上午10： 00起霧持續(xù)10 h）。

2.4 輻射霧

發(fā)生形勢通常有以下三種。1）850 hPa以下為弱高壓控制。2）高壓后部的暖區(qū)。3）副高減弱東退或增強西進的邊緣。輻射霧通常在后半夜至早晨這段時間出現(xiàn)，其中尤以日出前后出現(xiàn)最多，約占16.6%。

2.5 暖區(qū)大霧

暖區(qū)大霧是發(fā)生在暖區(qū)中的特定霧。其發(fā)生形勢主要為高壓后部，或倒槽靜止南側(cè)的暖區(qū)中，前期往往有降水，雨滴和地表水汽的蒸發(fā)、低層輻合導致大霧發(fā)生。暖區(qū)大霧在夜間至次日上午這段時間發(fā)生較多，也有少數(shù)發(fā)生在下午或傍晚，約占霧類總數(shù)的5.3%。

2.6 蒸發(fā)霧

日出以后氣溫上升，地表受熱后水汽蒸發(fā)形成。溫州機場地處海邊，周圍河流眾多，若前期有降水，近地面層結(jié)穩(wěn)定，天空無云時，日出后的地表增溫有利于形成蒸發(fā)霧。其發(fā)生形勢通常為暖區(qū)或弱氣壓場，約占霧類總數(shù)的7.0%。

2.7 混合霧

混合霧發(fā)生時形勢為弱氣壓場或高壓后部，約占霧類總數(shù)的1.6%。

3 溫州機場大霧特征分析

3.1 霧的年際特點

根據(jù)1991—2015年的氣候資料統(tǒng)計，溫州機場年平均霧日為39.9 d。受亞熱帶海洋性氣候影響，溫州機場春夏季盛行濕潤的西南季風和東南季風，水汽充沛，秋冬季盛行東北季風，干冷少雨，因此霧集中出現(xiàn)在冬季至夏初（12—次年6月）這段時間。從季節(jié)分布上，以春季最多，約占年平均大霧日數(shù)的54.4%，冬季次之，約占22.8%，秋季最少，約占8.3%，夏季約占14.5%，但夏季大霧主要出現(xiàn)在6月。由表2可知，歷年平均中4月出現(xiàn)的霧日最多，平均8.4 d，9月霧日最少平均只有0.5 d。

3.2 不同時段大霧發(fā)生的概率

圖2是1 d中不同時段大霧的發(fā)生概率，可以看出溫州機場大霧大多發(fā)生在后半夜至次日早晨，約占總次數(shù)的64.7%。各種類型的霧都可以發(fā)生該時段，因該時段的霧次最多。然后是發(fā)生在前半夜的占12.5%，這個時段的霧主要有平流霧、雨霧以及鋒面霧。傍晚占8.4%，主要也是平流霧、雨霧以及鋒面霧。發(fā)生在中午時段的最少，只占2.1%，以雨霧為主。暖區(qū)霧很少在上午和中午出現(xiàn)。

3.3 霧的持續(xù)時間和消散特點

平流霧可以發(fā)生在1 d的任何時段，持續(xù)時間短的只有幾十分鐘，最長持續(xù)時間達17.5 h。其消散通常在冷空氣過境后，或者上午10： 00以后氣溫升高，逆溫層破壞，日變化不明顯。鋒面霧易發(fā)生在晚上，持續(xù)0.2～6 h

不等，消散時間和鋒面何時過境有關(guān)。雨霧可以發(fā)生在任何時間，持續(xù)十幾分鐘至十幾個小時不等。鋒前暖區(qū)的雨霧，雨止霧消，而鋒面、切變線附近的雨霧通常要在鋒面過境或切變線南壓后，才能霧消。輻射霧通常發(fā)生在后半夜至第2 d早晨，持續(xù)時間以1～3 h最多，最長持續(xù)7 h，最短的只有十多分鐘，日變化明顯，早上氣溫升高到露點以上，霧就逐漸消散。暖區(qū)霧持續(xù)時間從0.5～10 h不等。由于暖區(qū)通常在鋒前，因此鋒面過境是暖區(qū)霧消散的直接原因。另外，暖區(qū)內(nèi)風速加大，或出現(xiàn)對流降水，也會使霧消散。蒸發(fā)霧好發(fā)于日出前后，通常持續(xù)1～2 h，氣溫升高是霧消散的主要原因?；旌响F以后半夜居多，與平流相結(jié)合時，持續(xù)時間較長。其消散形勢通常為氣溫升高和鋒面過境。

3.4 起霧前地面和850 hPa的溫度差關(guān)系

地面和850 hPa的溫差越小說明近地面層結(jié)越穩(wěn)定。從霧前的溫差月平均可以看出，2—4月為歷年最低，正是平流霧發(fā)生最頻繁的月份，持續(xù)時間長，對飛行影響最大。從節(jié)氣上看，2月是立春，此后太陽直射點的北移速度加快，對應暖濕氣流增強，而北半球的地表氣溫仍然較低，容易形成較厚的逆溫層結(jié)。2—5月，冷暖氣流交匯最頻繁，有利于形成霧。6—11月是溫度差的波峰期，地面和850 hPa溫差大，氣層穩(wěn)定性弱，不利于形成霧，因此多以短暫的輻射霧和鋒面霧為主。從航空飛行角度看，6—11月是最有利于飛行的季節(jié)。另外，統(tǒng)計分析表明，在高壓后部西南氣流中，850 hPa氣溫24 h內(nèi)上升4 ℃以上，易形成海霧，海霧的擴散和平流對機場的飛行影響較大。起霧時地面與850 hPa的溫度差如

圖3所示。

4 結(jié)論

1）溫州機場大霧發(fā)生時，溫度露點差通常要求≤2 ℃，

或相對濕度達85%以上，地面風速≤3 m。2）溫州機場大霧主要類型有輻射霧、平流霧、蒸發(fā)霧、鋒面霧、混合霧、雨霧和暖區(qū)霧。其中平流霧出現(xiàn)頻率最多，災害性最為嚴重。3）大霧集中發(fā)生在12—6月，又以4月霧日最多。4）850 hPa與地面溫差越小越有利于形成霧，要注意海霧對機場的影響。

參考文獻：

[1] 朱乾根，林錦瑞，壽紹文.天氣學原理和方法[M].北京：氣象出版社，2000.

（責任編輯：趙中正）