长春龙嘉机场2006年至2009年雾特征分析

长春龙嘉机场2006年至2009年雾特征分析

1天气现象对龙嘉机场再发能力的影响能见度是决定机场是否正常开展飞机活动的重要指标之一。长春机场地处欧亚大陆东端,冬季以大陆高压气团控制为主,早晚多有大雾,形成低能见度,对飞行活动影响较大。表1是龙嘉机场2006年至2009年各种天气现象对能见度的影响情况,可以看出,雾是主要影响能见度的因素。本文利用长春龙嘉机场2006年至2009年的气象观测资料,分析造成长春机场大雾影响低能见度的气象因子,以及它们和大雾影响低能见度的关系,以提高预判和观测能力。2龙嘉机场的雾气候特征2.1雾、锋面雾龙嘉机场历年出现的雾主要为辐射雾,其次是平流雾、锋面雾。雾出现的日数历年差别不大,累年平均日数为33.5d,最多年份为39d(2006年);最少年份为30d(2008年)。2.2生成雾的总气象点是—龙嘉机场雾的月、季变化雾主要发生在冬季,其次是夏季,秋季和春季出现的较少。冬季雾平均日数为10d,占全年平均日数的29.4%;夏季平均日数为9.8d,占全年雾平均日数的28.8%;秋季平均日数为7.8d,占全年平均日数的22.9%;春季平均日数为6.0d,占全年雾平均日数的17.6%。各月中,7月雾日数最多,累年平均为5.3d;其次为11月、12月和1月,平均日数为4.5d、4.3d和4.0d;5月出现次数最少,平均日数分别为1.0d。2.3辐射雾的日变化龙嘉机场大雾持续时间两级分化,以1小时以内和大于3小时为主,占68%,4年来,持续时间最长的雾为33小时54分(2007年11月7日-8日),最短为3分钟(2006年9月12日)。辐射雾有明显的日变化,主要发生在早晨,一般可持续到中午。持续到下午的极少;在夜间生成的辐射雾出现次数较早晨少。平流雾和锋面雾日变化不明显,它的出现主要与当时的环流形势有关。3龙嘉机场雾形成条件和天气形势3.1辐射雾的形成条件3.1.1集中地面气层晴朗少云的夜间或清晨(SKC、NSC),地面散热迅速,使近地面气层降温多,有利于水汽凝结。当低空有辐射逆温形成时,有利于近地面层大量雾滴聚积于逆温层下而形成辐射雾。3.1.2影响蒸汽凝结近地面层水汽充沛时,气温稍有下降就会使水汽凝结。湿度越大、湿层越厚,就越有利于形成雾。当空气被雨和潮湿的地面增湿以后,对形成此类雾特别有利。3.1.3辐射冷却作用近地面气层比较稳定或有逆温存在时,就有利于水汽和尘埃杂质的聚集,如又有辐射冷却作用便易于水汽凝结形成雾。当气层不稳定时,就有利于上下层热量的交换和水汽扩散,而不利于雾的形成。3.1.4辐射冷却层的制备方法静风有利于形成露、霜或浅雾,但不利于形成雾;微风(风速1m/s~3m/s)对雾的形成最有利。要形成一定强度及一定厚度的辐射雾,仅有辐射冷却还不够,还必须有适度的垂直混合作用相配合,以便形成较厚的冷却层。空气静稳时,垂直混合太弱,不利于形成辐射雾,而风速过大(>3m/s)及温度层结不很稳定时,垂直混合又太强,也不利于形成辐射雾。3.2有利于和谐社会的形成如果就其天气形势环流特点来分析,造成长春龙嘉机场的大雾低能见度,既有大陆性高压本身系统决定的下沉性气流天气,也有地面静止锋前部弱西南气流下的低能见度天气,也有鞍形场天气形势的影响,也有龙嘉机场地形的原因,这些天气系统的共同点是夜间辐射降温,湿度增大。3.2.1由于大陆性高压中、下层有显著的下沉运动,天气晴朗,夜间降温幅度较大,在夜间或清晨多有辐射雾出现,日出后逐渐消散。3.2.2地面静止锋前部弱西南气流下的低能见度天气,有利于水汽输送,形成雾。3.2.3鞍形场天气形势影响下,地面气压梯度很小,气压场比较弱或为均压场(如鞍形场),风场上存在弱辐合,湿度较大、云量少等有利于雾的形成。3.2.4龙嘉机场地形的原因,龙嘉机场位于长春市东北32km处,其东南和石头口门水库相邻,西南和喀伦湖水库相邻,根据2006年至2009年的数据统计长春龙嘉机场风向200°至220°出现的频率最高,龙嘉机场地势相对较低洼,因此比较有利于水汽输送,雾现象比较频繁。4辐射雾预测方法4.1pa上一般特征地面气压梯度很小,气压场比较弱或为均压场(如鞍形场),风场上存在弱辐合;850hPa上一般为弱的暖性结构,流场上一般为反气旋流出区;500hPa上一般为西北气流或偏西气流;低层(900hPa以下)为弱上升运动,对流层中层为弱下沉运动,这种天气背景下,雾区一般出现在大范围晴空区或少云区。4.2辐射雾预报的影响因素4.2.1探空分析包括是否存在逆温层、逆温层内的风速、饱和层的厚度。这些条件是雾能否形成或维持的基本条件。由于辐射雾具有明显的日变化特征,因此地面最低气温的预报与850hPa温度预报将成为判断未来是否可能形成逆温的重要判据。4.2.2辐射雾的形成需要较小的风速条件。根据龙嘉机场近几年的数据统计,形成能见度小于1km的辐射雾的风速范围一般在1m/s~3m/s之间。4.2.3温度露点差或相对温度的变化。温度露点差逐渐减小(相对温度逐渐增大)预示雾将逐渐形成或变浓,反之则逐渐减弱。当水汽条件变化不大的情况下,最低气温的预报将成为辐射雾预报成功与否的关键因素。4.2.4龙嘉机场及周围地区天空状况。晴空背景下有利于地表辐射降温。如果未来上空云层变厚或有中低云出现,不利于辐射雾出现。4.2.5最近是否出现过降水。秋冬季节降雨或降雪使得近地面层大气湿度迅速增加,天气迅速转晴且风力较小时,夜间的辐射降温极易形成大范围浓雾天气。4.3辐射雾的溶解分析4.3.1逆温层存在的条件根据探空曲线或各层次天气图分析逆温层的存在和厚度,如果有辐射、风速扰动等促使逆温层逐渐变薄甚至消失的条件出现时,辐射雾将逐渐消散。4.3.2辐射降温减弱当天空云量很多且以中低云为主时,由于地面辐射降温减弱,不利于辐射雾的形成。但是当辐射雾形成以后天空布满中低云将大大降低太阳辐射的升温作用,不利于辐射雾的消散。4.3.3力定律无论是偏北干冷气流,还是偏南暖湿气流,当风力达到一定程度(如大于4m/s)时,辐射雾将趋于消散。4.3.4天气系统锋面、深厚的辐合系统(如气旋、强对流等)等影响时,雾会迅速消散。5能及时、准确地提供大气能量的变化情况5.1根据当天影响的天气形势,再根据当时的天气要素变化情况以及雾的预报方法,如果预报出有雾形成以及未来的趋势,就能及时、准确提供能见度的变化情况。5.2根据大气的逆温层的高度以及其它的气象要素,可以判断雾层阔展的高度,这样有利于准确提供垂直能见度的变化情况。5.3当根据气象要素变化情况判断出气象条件有利于辐射雾的消散时,也可注意能见度的变化,对及时提供