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一次上海地区混合雾的特征和预报着眼点

2018-12-04周方媛

安徽农学通报 2018年17期
关键词:上海地区

周方媛

摘 要:2018年1月16日上海虹桥浦东机场现了1次较长时间的大雾过程。该文利用地面和高空气象观测资料、卫星云图对进行了分析,并运用EC模式和GFS模式对此次大雾过程效果进行了评估。结果表明:上海两场此次大雾过程,是16日早晨的大雾是由东部和南部逐渐向西部和北部发展的平流雾与降水蒸发共同作用的混合雾。地面倒槽发展为低压,低压中风速较小,利于雾的形成。而16日早晨前后出现了降水天气,底层和上层饱和湿层间存在的干层,能够使得上层水滴下落的过程中蒸发成水汽,一定程度上能够加剧雾的产生。EC和GFS两家模式对于此次大雾过程均漏报,漏报的原因是模式高估早晨前后的降水,低估干层的存在使得降水蒸发对雾产生的作用,从而认为产生雾的可能性较小。

关键词:平流雾;混合雾;干层;上海地区

中图分类号 P46 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2018)17-0129-04

1 引言

大雾是航空事故的最大诱因,大雾中飞行员看不清跑道,易使飞机偏离跑道或过早过晚接地,从航空史资料看,空难事故多数伴有大雾天气,浓雾会使航空港瘫痪。上海两场(虹桥机场和浦东机场)是国内最繁忙的国际机场,两场位置特殊,东临东海,西接长三角平原,大雾天气频发,由于靠近海滨,很多大雾过程的形成和发展同时受陆地辐射和海面平流的影响,一日之内大雾的时空分布和生消变化较大,增加了预报难度。

2018年1月16日早晨上海两场出现了1次典型的混合雾过程,这次过程强度大、范围广,给进出港航班造成了很大的影响。本文利用常规气象观测资料、卫星云图对此次大雾过程的进行特征分析,并进一步探讨了上海地区混合雾的预报着眼点。

2 大雾天气实况及预警情况

虹桥机场16日06:30—10:29出现大雾天气,跑道使用端RVR最低250m,云高最低30m,虹桥塔台实施HUD运行。浦东机场16日05:05—10:29出现大雾天气,跑道使用端RVR最低400m,云高最低30m,浦东塔台2次实施II类运行。

16日虹桥、浦东两场早高峰进出港航班受到严重影响,虹桥06:00—13:59平均每1h少起降12.6架次。浦东06:00时次和09:00时次分别有31架次和38架次航班未能正常起降。大雾消散阶段及以后,起飞航班能够快速恢复,降落航班恢复具有一定滞后性,16日后期两场维持满负荷运行。16日06:00—11:59东航虹桥累积53架次航班未能正常进出港、浦东累积62架次航班未能正常进出港,全天虹桥进出港取消总计30架次,浦东进出港取消总计25架次,2场均出港航班取消集中在下午,进港航班取消集中在夜间。

3 大雾特征分析和预报着眼点

3.1 大雾天气过程演变

3.1.1 天气背景 大雾发生前,从1月14日起上海受高空脊控制,从15日08时高空图(图3)能够看到,上海位于2个槽中间的暖脊中,其西侧河套地区有一西风槽发展,西南地区东西向伸展一低涡切变线,20时西风槽东移至115°E附近,低层西南风将南方的暖湿气流输送到上海。15日当天天气晴好,温度上升很快,全市温度大部在15~16℃。20时高空的切变系统距离上海仍有距离,上海上空云系较少,利于日落后的辐射降温。而受低层的切变线表现在地面形势为从云南向东北方向伸展到安徽南部的倒槽(图4),上海位于倒槽的北端、海上高压的西侧,此时上海吹偏东风,陆地辐射降温,海面较陆地温度略高,易于形成平流雾,15日夜里东部沿江沿海地区能见度降低。15日夜里到16日早晨,地面倒槽发展,02时于安徽南部发展一低压中心,05时受河套地区的高压东移南压影响,该低压东移至杭州湾至上海地区。该阶段上海位于低压中心附近,吹东南风,风力较小,利于平流雾的产生。11时低压继续东移、移至东海海面,此时大雾消散。

3.1.2 云图和探空资料 14日夜里以及15日早晨长江口受平流雾影响能见度低于200m,崇明站接近于10时才好转,从可见光云图看到长江口区的雾区,该雾区在12时于长江口区东部仍有留存,15日白天东部沿海的雾区一直未消散。从红外云图看到,15日夜间(20时前后)红外云图中上海上空云层浅薄,利于辐射降温,此时底层吹东南风,东部沿海的雾可能吹到陆地,有利于浦东机场平流雾的生成(图5)。

之后上海西侧的低云逐渐东移至上海上空,16日03时前后杭州湾东侧海上的云略有北抬西移(对应倒槽北顶过程),影响上海东南部地区,实况03时到04时东南部地区有弱降水,05时前后上海东南部上空云量较前一段时间少,降水停止,沿海残留的雾区东南风输送影响,05时前后浦东机场能见度转差。随着系统北顶,平流雾的影响也逐渐向内陆推进,虹桥机场也在06时前后能见度开始转差,早晨开始上海西侧有云系空档,当云系的空当位于上海上空时,受日照影响温度上升,能见度逐渐上升(图6)。

由探空资料图(7)分析可知,此次大雾过程近地层有逆温层存在,相对湿度≥80%的饱和湿层深厚,500hPa为西南风,有低云的存在,云底高度在850hPa附近。随着地面降温,低云云底不断接近地面,此时地面以东到东南风为主,崇明岛的相对湿度增大,来自海上的水汽移动到岛上,辐射平流雾(15日18时20分出现,之后能见度小于500m,并维持在23时之前)。15日下午长江口区海面上就有薄雾的出现,至傍晚受辐射冷却效应,逐渐形成浓雾;16日凌晨受持续的地面东南气流影响,向东南沿岸输送水汽,在地表的辐射冷却作用下,凝结形成雾;同时近海雾区逐渐在东南气流的输送下登陆东南沿岸,雾区自海面进入相对更冷的陆地下垫面,形成强浓雾,低层持续的西南暖湿气流,湿度增大,水汽蒸发加强了雾的过程。

4 结论与讨论

利用地面和高空气象观测资料、卫星云图,对2018年1月16日早晨上海的混合雾过程进行了分析,得到以下结论:

(1)此次大雾发生前,上海区域受暖脊控制,夜间云系较少,辐射降温明显,雾的生成阶段辐射雾特征明显。浦东机场的大雾天气受海上雾区的东南风气流影响,又表现出平流雾的特征。

(2)此次过程中的低云和大雾天气大都出现在地面和浅层的低压倒槽中,这是因为倒槽低压中风速较小,湿度辐合明显,利于雾的形成。因此,低压倒槽的发展和移动是预报此次混合雾天气的预报着眼点之一。

(3)从探空图来看,虽然中层和低层存在湿度层,但二者之间有干层,干层的存在使得上层的水滴落下的过程中蒸发成水汽,未形成降水,一定程度上加剧了雾的产生、延长了雾的持续时间。

(4)此次过程中,中高空云系由少转多,因此大雾生消不满足典型辐射雾特征;而在近乎偏南风的风向下出现大雾,也非典型的上海地区平流雾特征,这就为大雾消散的预报带来了困难(辐射雾消散关注气温快速上升、平流雾消散关注风向风速变化)。大雾在消散阶段出现了一定波动,风向的转变和气温的上升不仅没能使大雾消散,反而使其进一步增强,使得预报结果较实况出现明显偏差。

参考文献

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(责编:张宏民)

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