2015年一次低能見度天氣過程分析

張秋實(shí)+鄭忠濤+李寶樂

（中國民用航空東北地區(qū)空中交通管理局黑龍江空管分局）

摘 要：本文利用機(jī)場自動觀測資料，對2015年11月10日-12日的一次低能見度天氣過程進(jìn)行分析，此次過程受平流霧和輻射霧共同影響，風(fēng)向和溫度預(yù)報(bào)在此次過程中有很大借鑒意義，并探討不同類型的霧在機(jī)場能見度預(yù)報(bào)的異同。

關(guān)鍵詞：低能見度；平流霧；輻射霧

1 引言

11月10日到12日，受前期降雪和弱高壓共同影響，哈爾濱機(jī)場出現(xiàn)了2015年持續(xù)時(shí)間最長的一次低能見度天氣過程。整個過程機(jī)場主導(dǎo)能見度低于800米的時(shí)間近37小時(shí)，低于100米的時(shí)間長達(dá)27小時(shí)，最低主導(dǎo)能見度低于50米。整個過程造成了機(jī)場共74架次航班返航或備降，366架次航班取消，對航班正常造成了非常大的影響。

2 天氣過程分析

2.1 天氣形勢分析

11月10日，東北地區(qū)受高度脊控制，等高線和等溫線十分稀疏，大氣的中低層表現(xiàn)為增溫，有弱的暖平流，這使中低層大氣處于一種整體逆溫狀態(tài)。東北地區(qū)表現(xiàn)為寬闊的均壓區(qū)，等壓線十分稀疏，11日整體環(huán)流形勢無較大改觀。整體大氣層結(jié)有利于產(chǎn)生霧霾天氣。

2.2 層結(jié)條件分析

10日08時(shí)，哈爾濱站850hPa溫度為-11℃。10日實(shí)際天空狀況為無云，由于9日的降雪，10日地面積雪有消融跡像，10日白天地面最高溫為-3℃，因此可以判斷近地面層在10日始終存在融雪逆溫層。

2.3 要素對比分析

這次大霧過程主導(dǎo)能見度有5次顯著變化，由于實(shí)況主導(dǎo)能見度和MOR近似，為了滿足逐分鐘的時(shí)間特點(diǎn)，采用MOR代替主導(dǎo)能見度做分析。

2.3.1 MOR第一次波動

10日10：30-12：30，在這之前地面風(fēng)以北風(fēng)為主，仍然是弱冷空氣起主導(dǎo)作用，但是溫度日出后受太陽輻射影響有一個快速增溫的現(xiàn)象。由于地面的積雪在增溫后，有消融跡象，融雪遏制了快速增溫現(xiàn)象，地面溫度在快速升高后，開始震蕩回落，融雪形成了一個冷的地表面。此時(shí)地面風(fēng)向由北轉(zhuǎn)南。融雪逆溫和地面風(fēng)向的轉(zhuǎn)變，恰好滿足平流霧的形成模式。在地面風(fēng)向短暫維持南風(fēng)后，再次轉(zhuǎn)為北風(fēng)控制，流場發(fā)生變化，平流霧的形成條件遭到破壞，平流霧快速消散。

2.3.2 MOR第二次波動

10日15：30左右，由于太陽輻射，溫度再次升高。可以預(yù)見，日落后輻射降溫和近地面融雪現(xiàn)象，將使得地面溫度快速下降。地面風(fēng)向趨于地形風(fēng)，轉(zhuǎn)為偏南風(fēng)，風(fēng)速較小。這正是典型的輻射霧生成特征。前期近地面水汽含量高，因此輻射霧的濃度會更強(qiáng)。

15：25左右MOR值在兩三分鐘內(nèi)由1500驟降為不足100米，同一時(shí)段內(nèi)風(fēng)向迅速地由偏北風(fēng)轉(zhuǎn)為偏南風(fēng)，氣溫也快速的下降。但這次波動時(shí)太陽還沒有落山，而且MOR下降速度特別快，完全靠輻射霧的理論是說不通的。其關(guān)鍵點(diǎn)就在于風(fēng)向迅速轉(zhuǎn)為偏南風(fēng)，再次產(chǎn)生平流霧。加之風(fēng)向受日變化的影響不再有明顯的轉(zhuǎn)變，導(dǎo)致了平流霧的維持和輻射霧的生成。之后，由于風(fēng)場和氣壓場無明顯變化，大霧天氣直到11日上午才轉(zhuǎn)好。

2.3.3 MOR第三次波動

11日10：37。由于整體大氣環(huán)流穩(wěn)定，輻射霧形成后不易消散，10日夜間，一直處于低能見度狀態(tài)。近地面溫度的升降取決于日照輻射。由于11日日出后日照輻射增溫效應(yīng)，使得地面溫度快速抬升，導(dǎo)致逆溫層厚度減小，輻射霧快速消散。

2.3.4 MOR第四次波動

11日17：00-19：00。對比10日環(huán)流形勢，整體無改變，輻射逆溫條件非常利于生成大霧。17：00左右已經(jīng)落日，按照10日的整體變化趨勢，在此時(shí)的輻射逆溫條件下已經(jīng)足以生成大霧。但是實(shí)際情況并非如此，直到18：48之前MOR值一直處在快速波動的狀態(tài)，整體都在1000米以上。對比第二次波動可以發(fā)現(xiàn)，此次波動中溫度并非持續(xù)下降，而是存在劇烈波動；同時(shí)風(fēng)向變化頻率也非常快，而并非前一日能見度急劇下降時(shí)由偏北風(fēng)直接轉(zhuǎn)為偏南風(fēng)。印證了溫度和風(fēng)向變化對主導(dǎo)能見度的變化起到了關(guān)鍵作用。

短暫的波動后，在18：48主導(dǎo)能見度迅速下降至300米，MOR也相應(yīng)的下降至不足100米。此時(shí)溫度波動幾乎消失，同時(shí)風(fēng)向也逐漸穩(wěn)定在東北風(fēng)。與第二次波動相似，平流霧也是此次主導(dǎo)能見度迅速下降的關(guān)鍵原因。加之溫度持續(xù)下降，輻射逆溫加劇，有利于大霧維持。

2.3.5 MOR第五次波動

12日02：40-08：00。這一次波動表現(xiàn)為震蕩特征，MOR時(shí)有起伏，較不穩(wěn)定。這主要是因?yàn)榈孛媸冀K是偏北風(fēng)，弱冷空入緩慢侵入，使得溫度持續(xù)走低，最低溫度約在-14℃，較前一日最低溫度低2℃。雖然有弱冷空氣的侵入，但是由于前期輻射霧濃度較大，不足以使能見度大幅度好轉(zhuǎn)，因此在MOR上表現(xiàn)為震蕩特征，待到日出后太陽輻射增溫與氣壓場逐漸加強(qiáng)共同作用，輻射霧消散，能見度徹底好轉(zhuǎn)。

3 結(jié)論

2015年11月10日-12日哈爾濱機(jī)場出現(xiàn)的低能見度天氣主要受平流霧和輻射霧共同影響。總結(jié)以上整個過程分析和對氣象要素的逐步分析，得出以下幾點(diǎn)結(jié)論：

3.1 當(dāng)天空狀況為晴天時(shí)，地面溫度變化對輻射霧和平流霧的生消具有明顯的指示意義，是預(yù)報(bào)的關(guān)鍵要素。

3.2 在判斷溫度變化，即弱冷/暖空氣的進(jìn)退時(shí)，風(fēng)向是一個很好的指標(biāo)。一般來說，偏南風(fēng)對應(yīng)暖氣團(tuán)，而偏北風(fēng)對應(yīng)冷氣團(tuán)。

3.3 對于霧，首先要判斷霧的性。平流霧和輻射霧的形成條件不同，它們形成條件的建立與破壞是判斷霧生效的根據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1]中國氣象局.地面氣象觀測規(guī)范[M].北京：氣象出版社，2003：17.endprint