肖曉娟

(泉州晉江國際機場 福建 晉江 362200)

低云是影響航空器飛行的重要氣象要素之一，低云和霧多相伴出現(xiàn)，且具有明顯的轉(zhuǎn)化過程，如輻射霧一般發(fā)生在云層剛散開期間，且霧逐步抬升為云，并持續(xù)消散[1]。低于機場起降標準的低云對飛機的起飛和著陸有重要影響，通常低云量大且云高較低時，由于低云中的液態(tài)含水量大，云滴濃度高，使云中能見度惡劣，易造成飛行員目視不清產(chǎn)生誤判，尤其是降落時飛行員穿過云層時可能距離地面高度很低，從而來不及對準跑道造成事故的發(fā)生。目前，對于僅有激光云高儀觀測到云的樣本，在無降水時探測能力最好，而低層高濕或有霧的條件下，結果誤差較大[2]。云高儀地基觀測和衛(wèi)星觀測相結合可以獲得較準確的云探測[3]，人工地面觀測則通過目視結合參考儀器探測數(shù)據(jù)對云高和云量進行進一步的判斷和分析。通過晉江機場氣象地面觀測月總簿和氣象地面觀測年總簿資料，對低云的日變化和年變化進行了統(tǒng)計分析，以探求低云日變化于年變化的氣候規(guī)律，為日常低云的預報工作提供參考，以提高預報低云的水平和能力。

1 機場簡介及資料介紹

泉州晉江國際機場地處福建東南沿海，與臺灣隔海相望，西側、北側均為丘陵地帶，水汽充沛，屬于典型的亞熱帶海洋性季風氣候。據(jù)統(tǒng)計，機場累年平均總云量達到4.0 個量，累年平均低云量為3.6 個量。由于福建北側有武夷山脈，中間有閩中戴云山脈，且兩大山脈均為東北—西南走向，大致與海岸線平行，臺灣中央山脈位于泉州晉江以東，呈北東北—南西南走向，因此兩大山脈與臺灣山脈構成一個巨大的東北—西南走向的“狹管”，對晉江的盛行風向、風速影響很大[4]，風場的地方性特征也會影響水汽的輸送，而局地水汽通量輸送在影響低云云量的變化中起著至關重要的作用[5]。季風與太陽輻射均會對低云的時空分布產(chǎn)生影響[6]。中國地區(qū)總云量呈東高西低、南高北低，夏高冬低的分布特征[7]，而晉江機場特殊的地理位置使機場具有獨特的地方性氣候特點。

資料統(tǒng)計數(shù)據(jù)均來源于機場氣象臺觀測室累積的2000—2020 年共21 年的民用航空氣象地面觀測月總簿和民用航空氣象地面觀測年總簿資料，且僅對其中云的觀測資料進行了統(tǒng)計分析。需要說明的是，圖片與描述均采用的是協(xié)調(diào)世界時（UTC），且民用航空氣象地面觀測規(guī)范規(guī)定云量是指云遮蔽天空視野的分數(shù)，采用八分量制，即把天空分成八等份，天空被云遮蔽了幾分，云量就是八分之幾，下文中出現(xiàn)的BKN 和OVC分別為多云（云量為5/8～7/8）和陰天（云量為8/8），由于BKN以上量級低云對飛行起飛著陸影響較大，故一般選取BKN以上量級低云進行統(tǒng)計分析。

2 BKN以上量級低云出現(xiàn)頻率的日變化

機場歷年各時次BKN 以上量級低云出現(xiàn)的頻率如圖1 所示，從圖中可以看出BKN 量級、OVC 量級和（BKN+OVC）量級低云出現(xiàn)頻率日變化十分明顯，全日于日出前后22時至次日24時低云出現(xiàn)頻率最高，夜間18～20時出現(xiàn)頻率最低。圖中（BKN+OVC）量級低云為BKN量級低云和OVC量級低云出現(xiàn)頻率的疊加，更能體現(xiàn)出BKN 量級以上低云出現(xiàn)頻率整體的日變化特征，其日變化要明顯大于BKN量級和OVC量級低云單獨出現(xiàn)頻率的日變化。綜上所述，BKN 以上各量級低云出現(xiàn)頻率日變化趨勢趨于一致，且均表現(xiàn)為日出前后與上午出現(xiàn)頻率最多，夜間降至最少的特點。

圖1 累年逐時BKN以上各量級低云出現(xiàn)的頻率

3 累年各季（BKN+OVC）量級低云頻率日變化

通過對春夏秋冬各季節(jié)（BKN+OVC）量級低云出現(xiàn)頻率進行統(tǒng)計分析，各季節(jié)日變化如圖2所示。

圖2 累年各季逐時（BKN+OVC）量級低云頻率

春季（BKN+OVC）量級低云在各時刻的出現(xiàn)頻率均大于其他季節(jié)，其日變化表現(xiàn)為20 時過后，低云量出現(xiàn)頻率突然增大并逐漸遞增，并于22時達到日最高值，為66%。22 時后逐漸降低，07 時頻率達到相對低值，為47%，07時后頻率逐漸增加，13時頻率達到相對高值，為57%。之后低云量出現(xiàn)頻率逐漸降低，并于19時達到全天最低值30%。

冬季（BKN+OVC）量級低云在各時刻的出現(xiàn)頻率均小于冬季，大于夏季、秋季，其日變化和春季基本相同，日出前后與上午出現(xiàn)頻率較大，22 時到01 時頻率最大為51%～55%，午后頻率逐漸減小，07 時達到相對低值39%，07 時之后頻率又逐漸增大，于13 時達到相對高值，為46%。13 時之后頻率又逐漸減小，于18 到19時達到全天最小值28%。

秋季（BKN+OVC）量級低云在各時刻的出現(xiàn)頻率均小于其他季節(jié)。其日變化與冬季和春季基本相同，日出前后與上午出現(xiàn)頻率較大，22時到凌晨05時頻率最大為33%～36%，午后頻率逐漸減小，08—09 時達到相對低值25%，09 時之后頻率略有增大，10—15 時頻率為27%到28%。15時之后頻率逐漸減小，于19—21時達到全天最小值17%。

夏季（BKN+OVC）量級低云在各時刻的出現(xiàn)頻率均小于冬季、春季，大于秋季，其日變化和其他季節(jié)基本相同，日出前后與上午出現(xiàn)頻率較大，21 時至次日04 時出現(xiàn)頻率較大，其頻率值均大于41%，24 時頻率最大為48%，午后頻率逐漸減小，08 時達到相對低值33%，08 時之后頻率又逐漸增大，于13 時達到相對高值，為39%。13 時之后頻率又逐漸減小，于20 時達到全天最小值22%。

綜上所述，無論是全年還是各個季節(jié)，機場低云日變化都呈現(xiàn)日出前后及上午出現(xiàn)頻率最多，夜間降至最少的特點，由于日出前后氣溫降至最低，空氣所能容納的水汽達到最大限度，水汽凝結，就容易形成低云。而四季中，春季（BKN+OVC）量級低云出現(xiàn)頻率最高，各時次均明顯大于其他三季；秋季出現(xiàn)頻率最低，各時次均明顯小于其他三季，冬季和夏季出現(xiàn)頻率居中，且冬季出現(xiàn)頻率高于夏季。

4 低云量與總云量的年變化

機場總云量的分布隨季節(jié)變化有顯著差異，通過對累年各月平均總云量和平均低云量進行統(tǒng)計分析：如圖3所示，可計算得出春季的總云量最多，季平均總云量為4.6 個量；秋季的總云量最少，秋季平均總云量為3.5個量；夏季、冬季居中，季平均總云量分別為4.4個量和3.9個量。從圖3可看出，全年各月中，2—6月為總云量峰值區(qū)，區(qū)內(nèi)各月變化較小，其中5月總云量全年最多，月平均總云量為4.9個量；7月總云量迅速降低，10月為總云量最少的月份，月平均總云量為3.1個量。

圖3 累年各月平均總云量和平均低云量

低云量的分布也有明顯的季節(jié)差異。如圖3 所示，可計算得出低云量春季最多，季平均低云量為4.0個量；秋季最少，季平均低云量為2.5 個量；夏、冬兩季居中，季平均低云量為3.2 個量和3.3 個量。低云量逐月變化趨勢與總云量變化趨勢一致。2月低云量全年最多，為4.3 個量，2 月以后低云量逐漸減少，7 月低云量達到最低值，云量僅為2.2 個量，7 月后低云量逐漸增加。從圖3還可以看出，10月至翌年2月，總云量與低云量兩條曲線平行且接近，說明冬季低云量相對比重較大。而3月開始，兩條曲線開始發(fā)散，說明從春季開始，中高云所占比重逐漸增多。

綜上所述，由于機場春末夏初受華南切變線影響，與地面鋒面系統(tǒng)配合，冷暖空氣交匯，多有降水云系生成，因此春季的總云量最多，季平均總云量為4.6個量，特別是5 月總云量全年最多，月平均總云量為4.9 個量；夏秋季副熱帶高壓系統(tǒng)強盛，夏季午后多副高邊緣不穩(wěn)定云系生成，秋季則副高穩(wěn)定盤踞，晴朗少云，多中高云系生成，故秋季的總云量最少，季平均總云量為3.5個量，季平均低云量為2.5個量；同時夏秋季多為西太平洋臺風活動的季節(jié)，當臺風靠近時，臺風外圍云系明顯；冬季西風槽活動明顯，冷空氣不斷補充南下，多為穩(wěn)定的層狀云生成。

5 BKN以上各量級低云出現(xiàn)頻率的年變化

累年各月各量級低云出現(xiàn)的頻率如圖4 所示，OVC 量級低云出現(xiàn)頻率2 月最高，達到35%；2 月后逐漸降低，7 月達到最低值，頻率僅為5%；7 月之后到次年2 月，頻率值逐漸增加。全年中BKN 量級低云出現(xiàn)的頻率11 月最高為24%，而7 月頻率最低為15%。機場出現(xiàn)（BKN+OVC）量級低云的頻率值逐月變化趨勢與OVC 量級低云頻率、低云量的逐月變化基本相同。低云出現(xiàn)頻率6—12 月BKN 量級大于OVC 量級，其余各月OVC量級大于BKN量級。

圖4 累年各月各量級低云出現(xiàn)的頻率

綜上所述，機場無論是低云量還是OVC 量級低云、（BKN+OVC）量級低云都是春季出現(xiàn)頻率最多，夏季、冬季居中，秋季最少。機場春季低云量出現(xiàn)最多是由于春季開始西南暖濕氣流加強，當較強冷空氣南下遇到暖濕氣流時，濕潤的暖空氣被抬升，并成云致雨，因此春季低云對飛行影響最大。秋季則副熱帶高壓南撤，南方暖濕氣流減弱，大陸上氣壓由低值系統(tǒng)向高值系統(tǒng)轉(zhuǎn)變，而高空副熱帶高壓的南撤往往緩于地面高值系統(tǒng)南移，所以往往使高低空同受高氣壓控制，使整個大氣皆表現(xiàn)為下沉運動，故秋季低云量最少，對飛行影響也最小。

6 低云云高的日變化

云高低于450 m 時對飛機起飛和著陸影響較大，通過對累年春夏秋冬四季各對次出現(xiàn)云高低于450 m的頻率進行統(tǒng)計分析，如圖5所示，春季云高低于450 m低云出現(xiàn)頻率較其他三季最高，日變化為午后出現(xiàn)頻率最低，夜間14—15時出現(xiàn)頻率最高。夏季日變化不明顯，午后及23—24 時低云出現(xiàn)頻率最低。秋季、冬季低云出現(xiàn)頻率都較低，冬季頻率略高于秋季，16—24時頻率較低，近似為0%。秋季除01 時低云頻率為1%外，其余時次低云頻率均近似為0%。

圖5 累年各季逐時云高低于450 m的頻率

7 低云云高的年變化

通過對累年各月的平均低云的云底高度進行計算，如圖6 所示，機場累年平均低云云高為572.1 m，全年各月中，10 月云高為全年最高值，平均為704.9 m；6月云高最低，為530.4 m。根據(jù)計算，四季平均低云云高秋季最高，平均為669.6 m，冬季次之，平均低云云高為641.0 m，夏季平均云高為576.3 m，春季平均低云云高最低，低云平均云高為575.6 m。

圖6 累年各月平均低云云底高度

8 結論

（1）BKN 以上量級低云出現(xiàn)頻率日變化均表現(xiàn)為日出前后及上午出現(xiàn)頻率最多，夜間降至最少的特點。

（2）四季中，春季（BKN+OVC）量級低云出現(xiàn)頻率最高，秋季出現(xiàn)頻率最低，冬季和夏季出現(xiàn)頻率居中，且冬季出現(xiàn)頻率高于夏季。

（3）機場總云量的分布隨季節(jié)變化有顯著差異，春季的總云量最多，秋季的總云量最少。

（4）低云量為春季最多，季平均低云量為4.0個量；秋季最少，季平均低云量為2.5個量；夏、冬兩季居中。

（5）無論是低云量還是OVC量級低云、（BKN+OVC）量級低云都為春季出現(xiàn)的頻率最多，夏季、冬季居中，秋季最少。

（6）春季云高低于450 m 低云出現(xiàn)頻率較其他三季最高，秋季、冬季低云出現(xiàn)頻率都較低。

（7）四季中，平均低云云高秋季最高，為669.6 m，春季平均低云云高最低，低云平均云高為575.6 m。