珠海机场夏季大雾个例研究

2019-11-07 05:35胡淑君裘锦华
科技与创新 2019年20期
关键词:天气形势能见度大雾

胡淑君,裘锦华

珠海机场夏季大雾个例研究

胡淑君,裘锦华

(民航珠海空中交通管理站,广东 珠海 519040)

2019-05-15珠海金湾机场(以下简称珠海机场)经历了一次罕见的夏季大雾天气过程,影响了珠海机场的航班起降。珠海夏季大雾天气较罕见,为更好地完成珠海机场夏季大雾的预报,使用珠海机场跑道观测站资料和Micaps系统,对大雾天气过程的天气形势、大气层结及天气要素进行天气分析,结果显示500 hPa副高脊西南风场、850~925 hPa较强西南风场和地面低压外围弱压场为大雾形成提供有利的天气形势;低层逆温深厚稳定,暖湿水汽辐合,地面湿度高,2~5 m/s的东南风为大雾的形成和维持提供有利的水汽条件;零星弱降水使暖湿地面湿润并水汽蒸发,直接导致大雾生成;间歇弱降水破坏低层稳定层结,日间温度升高,湿度下降,有利于大雾消散;低云的抬升及消散较能见度的上升慢。

大雾;夏季;弱降水;珠海机场

根据珠海机场气候志[1]统计:大雾天气是对珠海机场航空飞行影响较大的天气现象之一,珠海机场出现的大雾主要有辐射雾和平流雾,主要集中出现在1、2、3、4月份,而5月份出现大雾天气特别少见。根据珠海机场观测记录资料,近10年每年5月份出现大雾天气的天数为5 d。夏季大雾虽然少见,但大雾天气引起低云低能见度,对机场运行的正常、安全都有较大影响。本文对2019-05-15珠海机场大雾天气进行天气分析,希望对今后夏季大雾的预报与研究有所贡献。

1 大雾天气的演变过程和对飞行的影响

珠海机场跑道为西南-东北走向约230°~50°,跑道西南端自动观测点简称为05号(以下图表中用“05”标识)、跑道东北端自动观测点简称23号(以下图表中用“23”标识)。

北京时间2019-05-15T05:50—08:58珠海机场出现大雾天气,详情如下。

由图1可看出珠海金湾机场大雾出现时间为2019-05-15 T5:50—08:58,期间略有起伏波动,其中05号能见度整体较23号低,波动少且小,降得快,升得慢;23号能见度较高,波动多且大,降得慢升得快。

由图2可以看出,2019-05-15T6:00—09:00珠海机场的多云或以上(云量大于或等于5/8)的云的云底维持60 m,2019-05-15T09:00后慢慢抬升;大雾期间,跑道两端的云底高或垂直能见度大致一样,差异较小,05号整体比23低,说明大雾05号比23号浓且稳定,低云的抬升或消散相对大雾的消散有滞后。

根据珠海市观测站数据和澳门机场天气报告,珠海平沙(位于珠海机场西北侧20 km处)、澳门机场(位于珠海东北侧26 km处)未出现大雾天气,仅出现轻雾天气。说明此次大雾天气具有局地性。

大雾天气造成低云低能见度,低云影响飞行员的决断高度;能见度反映飞行员的视程大小,决定着飞机能否正常起飞和着陆,都是保障飞行安全的主要气象要素之一[1]。

2019-05-15大珠海金湾机场低云低能见度的期间,导致了4个航班返航或备降,对珠海的航班运行造成了影响。

2 天气形势

2019-05-14T20:00—2019-05-15T08:00珠海机场天气形势变化如下:500 hPa于2019-05-14T20:00受副高脊北部边缘西南风场控制,2019-05-15T08:00副高稍微北抬,受副高脊北部减弱的西南气流影响;2019-05-14T20:00,850 hPa受切变线南侧西南风场控制,2019-05-15T08:00切变线增强,受切变线南侧略有加强的西南风场控制;925 hPa均受西南气流控制,2019-05-14T20:00地面受西南低压东南部控制,2019-05-15T08:00地面西南低压略有减弱西收,位于西南低压的东南部边缘弱压区;高空为相对稳定的形势,夜间低层西南暖湿水汽有所加强但未处于强辐合区,地面弱压场湿区,风场为弱东南风,是典型的平流海雾天气形势,与珠海机场春季典型的大雾天气形势[2]基本一致。

3 低层深厚稳定的逆温层

参考位于珠海机场西北方向约20 km的平沙观测站2019-05-15的T-lnp图,2019-05-15T07:00,1 000 m以下湿度接近100%,逆温层高度接近900 hPa,风向由低往高呈逆时针旋转,暖湿气流很强;2019-05-15T10:00,1 000 m以下逆温层高度稍微下降,湿度明显降低,风向由低往高仍呈逆时针旋转,但较2019-05-15T07:00稍弱。低层暖湿气流强、湿度极大,逆温层高度在900 hPa且相对稳定,有利于大雾的维持和发展[3],当暖湿气流有所减弱,湿度降低,逆温层高度逐渐下降,可作为大雾消散的参考要素之一。

4 天气要素分析

金湾机场温度及温度露点差变化如图3所示。由图3可以明显看出,在珠海机场大雾期间,温度基本在26~27 ℃之间,在2019-05-15T05:00—06:00期间温度有轻微的下降波动,2019-05-15T06:00后波动上升,2019-05-15T09:30在27 ℃左右波动开始波动上升,之后迅速上升;温度露点差2019-05-15T10:30前均为0.17 ℃,2019-05-15T10:30后迅速上升;湿度在2019-05-15T10:30前为99%,之后明显下降;2019-05-15T10:00前风向为稳定的东南风,风速为2~5 m/s,风向在2019-05-15T08:30左右有细微的波动,2019-05-15T10:00后风向由东南向波动地转为南-西南向,风速明显有下降波动。大雾期间稳定的温度、极小的温度路点差、极高的相对湿度和稳定微弱的东南风场对大雾的生成和维持提供有利的水汽条件[4];温度的变化与能见度的变化较一致,温度露点差、湿度、风向风速的变化较能见度的变化有滞后性,与低云的抬升或消散变化相似。温度升高、温度露点差随之升高、相对湿度随之降低、风向风速的波动对大雾的消散有利。

5 零星弱降水直接导致大雾生成的关键因素

2019-05-15T04:00—12:00期间珠海机场有零星弱降水,2019-05-15T05:00前后在05跑道有短时零星弱降水,2019-05-15T07:30—09:30,跑道05有间歇弱降水,跑道23有间歇弱降水。2019-05-15T04:48位于珠海机场西侧 100 km的弱雷达回波逐渐东移加强,在2019-05-15T09:00明显东移接近珠海机场并加强。说明珠海机场天气层结相对稳定,2019-05-15T05:00前后的短时零星弱降水,未能破坏深厚稳定的层结,反而使下垫面湿润,地面温度较高,地面水汽蒸发,直接导致近地面出现大雾;间歇的弱降水及有较强的局地对流逐渐接近,稳定层结逐渐被破坏,珠海机场大雾逐渐消散。弱降水是此次大雾的关键因素。

6 结论

2019-05-15珠海机场大雾天气是一次局地平流雾天气过程。天气形势为500 hPa副高脊北部西南风场,850~ 925 hPa西南暖湿气流夜间逐渐加强但非辐合扰动区,地面西南低压东南侧弱压场,低层暖湿气流较强且逆温层深厚;地面温度稳定在26~27 ℃,露点温度差小于0.2 ℃,湿度99%,地面风为2~5 m/s的东南风,低云量较多,夜间短时零星弱降水未能破坏稳定层结反而使较暖地面湿润并蒸发水汽,直接导致大雾天气出现。低层暖湿气流减弱,本场间歇的弱降水、附近的局地对流破坏逆温层、温度高于27 ℃且明显升高、湿度下降以及风向风速的迅速变化都对大雾的消散有利。大雾期间低云对机场航班的起降有影响,低云云底高的抬升或消散速度比低能见度的上升速度慢,湿度明显上升、风向风速明显的波动与低云的抬升有较一致的变化。珠海机场夏季温度高,大雾虽然罕见,但是当出现典型大雾天气形势时仍然对大雾天气要引起高度的警惕。

图1 珠海机场主导能见度变化

图2 珠海机场垂直能见度和云底高变化(VV为跑道点垂直能见度;IC为跑道点云底高;CL为人工观测云量大于或等于5/8的最低层云高)

图3 金湾机场温度及温度露点差变化(T为温度;TD为温度露点差;RH为相对湿度)

[1]周建华.航空气象业务[M].北京:气象出版社,2011:18-19.

[2]唐忠莲,冯彦华.珠海三灶机场一次平流海雾的特征及成因初探[J].广东气象,2014,36(3):15-19.

[3]樊琦,王海东,黄聪敏,等.一次广东省大雾过程的数值模拟[J].热带气象学报,2009(5):589-595.

[4]张苏平,鲍献文.近十年中国海雾研究进展[J].中国海洋大学学报,2008(3):359-366.

V321.2

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.20.073

2095-6835(2019)20-0160-02

胡淑君(1990—),女,壮族,助理工程师,主要研究民航空管航空气象预报;裘锦华,高级工程师,研究方向民航空管航空气象。

〔编辑:张思楠〕

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