温州机场大雾气候特征分析

2012-01-18陈志平

浙江气象 2012年1期

陈志平

(中国民用航空温州空中交通管理站，浙江温州325024)

0 引言

大雾是近地面气层中悬浮有大量小水滴或冰晶而使能见度小于1 km的天气现象。大雾对飞行的影响主要体现在3个方面：(1)机场有雾会妨碍飞机的正常起飞和着陆，当能见度只有几十米时，根本无法起飞和着陆，甚至无法滑行，处理不当极易造成飞行事故。特别是平流雾等具有移动性质的雾，生消突然，较难掌握，要特别注意;(2)当航线上有雾时，会影响飞行员按地标飞行;(3)雾还可以随着温度的升高而形成低碎云。所以雾是一种飞行危险天气，机场一旦被雾笼罩，飞机起降会有不同程度的危险。温州机场地处东南沿海，其有利的地理环境使得平流雾时有发生。许多研究表明，各地的大雾天气都有其地方性特征。因此，分析机场大雾气候变化特征，对于进一步做好大雾的观测、预报和预警等气象服务，减轻大雾对飞行的影响等具有重要意义。

1 大雾年际变化分析

温州机场1991—2010年近20 a平均大雾日数为39．3 d，其年际变化差异较大，最多年份大雾日数为62 d，出现在2005年;最少年份大雾日数仅为18 d，出现在2001年，前者是后者的3．4倍。从大雾日数年际变化图(图1)可以看出，其年变化呈现周期性，期间出现5个峰值点和4 个谷值点，其中1994，1998，2003，2005 年和2010年是5个峰值点，大雾日数分别为43 d，51 d，50 d，62 d 和 48 d，可以看出，平均每隔4～5 a出现一个峰值点;1995，2001，2004年和2008年是4个谷值点，大雾日数分别为22 d，18 d，40 d和 48 d。经计算，1991—2000 年 10 a平均大雾日数为34．2 d，2001—2010年10 a平均大雾日数为44．3 d，后10 a大雾平均日数比前10 a多了10．1 d，可见近10 a来，大雾日数呈明显上升趋势。这与全球气候变暖趋势、城市热岛效应越来越明显有关。

根据表1中的数据和标准差计算公式

可以计算出温州机场1991—2010年大雾日数标准差 σ≈11．1。根据世界气象组织(WMO)的规定，大雾日数距平(△S)的绝对值|△S|达到1．3σ的事件称为严重事件，|△S|达到2σ的事件称为异常事件。因此，只要当距平达到14．4时，可称为严重事件;当距平达到22．2时，可称为异常事件。从表1可见，温州机场在近20 a中共出现2个严重事件年份，即1995年和2001年，均为负距平，说明大雾日数严重偏少;1个异常事件年份，即2005年，正距平达22．7，比年平均大雾日数增加了57．8%，说明大雾日数异常偏多。大雾严重偏少事件和异常偏多事件的原因仍有待于进一步分析和研究。

图1 温州机场1991—2010年大雾日数年际变化图

表1 温州机场1991—2010年大雾日数距平统计

2 大雾月际变化分析

分析温州机场1991—2010年各月大雾资料，发现每个月都有大雾发生，从图2可以看出，大雾日数月际变化曲线呈单峰单谷型，峰值出现在4月份，为8．2 d，占全年平均大雾日数的20．9%;谷值出现在 9 月份，为 0．3 d，仅占全年的0．8%。从11月份至次年的6月份为大雾的多发期，共36．6 d，占全年的93．1%，其中尤以3—5月份为高发期，共21．4 d，占全年的54．5%。

图2 温州机场1991—2010年大雾日数月际变化图

各季出现大雾日数的平均频率分布，春季最多为21．4 d，占全年平均大雾日数的54．5%，冬季次之为 9．5 d，占 24．2%，秋季最少为3．0 d，占 7．6%，夏季为 5．4 d，占 13．7%(见表2)。由此看出，春季能见度最差，冬季次之，其次是夏季，秋季能见度最好。大雾日数的月际变化特征与天气系统的变化是密切相关的，春季北方冷空气频繁，南方暖湿气流活跃，机场常处于锋前暖区，当遇海上平流至机场的暖湿空气，在近地面经过冷却后易形成逆温层，从而容易形成大雾;冬季由于受大陆冷高压控制，暖湿空气相对较弱，大雾多以辐射雾的形式为主;夏季的大雾主要是梅雨、台风等导致的强降水形成的;而秋季天气稳定，浅层不易形成稳定的层结，故不利于雾的生成。

表2 温州机场1991—2010年大雾平均日数月统计

3 大雾日变化分析

大雾的日变化比较明显，其变化曲线呈单峰单谷型(图3)，一天13 h 08—20时(北京时，下同)中，峰值区出现在08—10时，08时、09时和10时出现频率分别占 22．8%，10．9%和6．3%，3者频率之和为 40．0%;13—16 时均为谷值区，曲线比较平缓，但可以看出，下午14时开始曲线呈缓慢上升趋势。故总体而言，大雾出现频率为08时左右最高，之后迅速降低，11时后逐渐降低，至14时达最低，之后又呈逐渐增加趋势，傍晚17时后开始出现次高峰。对机场进出港航班而言，除个别驻场公司航班在本场8时左右起飞外，其它大多数航班均在10时后在本场起降，因此也就避开了大雾的最高峰时段，但仍需注意傍晚开始后的次高峰时段。

图3 温州机场1991—2010年各季逐时大雾发生频率

从各季逐时发生大雾的频率看，其变化曲线有明显不同(图3)。大雾集中发生在春季和冬季，夏季和秋季除了早晚略有出现外，基本没有出现大雾。春季曲线和冬季曲线的区别主要体现在，前者起伏程度较后者明显，前者峰值远高于后者，但其谷值却明显低于后者。春季大雾的逐时变化曲线呈“两头多、中间少”的特征，其中尤以08—10时最多，占58．7%，10时以后逐渐减少，13—16时频率几乎为0，16时以后频率又逐渐开始增加，17—20时占30．1%;冬季变化曲线比较平缓，全天各时次出现频率较平均，无大起大落现象;夏季09—15时从未出现过大雾;秋季09—19时也从未发生过大雾。

4 大雾持续时间分析

温州机场各季大雾持续时间统计见表3，表中以1，4，7，10 月份分别代表冬、春、夏、秋季，可以看出，大雾持续时间主要集中在0～1 h，共为15．6次，占各季总次数的60．9%;其次为1～2 h，共为5．6 次，占各季总次数的 21．9%，其中夏季和秋季的大雾持续时间全部集中在2 h以内;持续2 ～4 h的为3．7 次，占 14．5%;持续在4 h以上的仅为0．7次，占年总次数的2．7%。从表中还可看出，大雾持续时间在4 h以内的平均次数，春季要明显多于其它各季，但持续时间在4 h以上的平均次数，冬季要多于其它各季。

对各季大雾持续时间分别进行统计，可以得出，冬季主要集中在0～1 h，为3．4次，占总次数的 49．3%，其次为 2～4 h，为 1．6次，占23．2%，再次为 1 ～2 h，为 1．3 次，占 18．8%，4 h以上的仅为0．6次，占8．7%;春季主要集中在0 ～1 h，为 10．2 次，占总次数的62．6%，其次为1 ～2 h，为3．9 次，占23．9%，再次为2 ～4 h，为2．1 次，占12．9%，4 h 以上的仅为 0．1 次，占0．6%;夏季全部集中在2 h以内，其中持续0～1 h的为1．6次，占总次数的88．9%，1～2 h的为0．2次，占11．1%，;秋季与夏季类似，也是全部集中在2 h以内，持续0～1 h和1～2 h的次数分别为0．4和0．2次，各占总次数的66．7%和 33．3%。

另外，从历年资料统计看，大雾持续时间最长的出现在冬季，即2006年1月15日，持续时间长达11 h 50 min;春季次之，最长持续时间为6 h 1min，发生于2004年4月12日;夏季和秋季最长持续时间最短，均为1 h 50 min，夏季分别出现在1993年7月4日和1999年7月16日，分别出现在1998年10月30日和1998年10月31日。

表3 温州机场1991—2010年大雾持续时间的平均次数

5 大雾天气背景类型

从近20 a统计资料看，影响温州机场的大雾主要有辐射雾、锋面雾和平流雾。辐射雾是冬季影响本场最多的一种雾，它的生消时间有较明显的规律性，多产生于后半夜到早晨，以日出不久为最多，其消散时间与日出时间和日出后气温升高的快慢有直接的关系，一般日出后2 h左右即可消散，但在冬季，由于日出后气温升高慢，且雾的浓度大，因而持续时间较长，往往到10时后才能消散，最长的可持续10 h以上;锋面雾的特点是形成时间不固定，在一天中任何时间均可生成，一般维持时间不长，通常随锋面的过境或低压中心的移出而消散，但静止锋附近的雾，常常伴有毛毛雨或低云，且时好时坏，维持时间较长，须引起注意;平流雾是春季影响本场最多的一种雾，它的生消时间不像辐射雾那样具有规律性，一天之内任何时间均可生成，但相对集中在下午到傍晚。消散时间多集中在晚上，平流雾持续时间的长短悬殊很大，短的仅为几分钟，长的可维持数小时，而且有时雾的浓度大，变化快，来去匆匆，难以把握，对飞行的影响较大，实际工作中应引起高度重视。