咸阳机场一次持续性大雾天气分析

杜阳

摘 要：本文对咸阳机场一次持续性大雾天气的大气环流形势及相关气象要素进行了综合分析。研究表明，大雾过程期间，机场上空以纬向环流为主，没有明显冷空气活动，低层存在暖平流，地面处于弱气压场，风速小、相对湿度大，大气层结构稳定，逆温层稳定，上述形势既不利于空气污染物的扩散或垂直运动，造成严重的低能见度天气。

关键词：咸阳机场；持续性大雾天气

1 概述

2015年11月30日至12月1日，西安咸阳国际机场出现了一次持续性大雾天气，共造成超过500架次的航班延误或取消，高峰时航站楼滞留旅客近万人。

近地面空气中悬浮的大量微小水滴或冰晶使水平能见度在500-1000m时称为为大雾，介于50-500m时称为浓雾，小于50m时称为强浓雾。

由图表1可以看出，29日8∶32-10∶00时机场出现了600-800米的大雾，随后的13个小时，能见度维持在1000-1500米。持续性大雾主体出现在11月30日凌晨1时至12月1日11时，共持续35个小时，期间能见度最差为30米。自29日起，咸阳空气质量与前一周相比有明显下降。

2 环流形势

分析29日08时和20时的高低空天气图可以发现，咸阳上空500hPa为有弱波动的西北气流，700hPa亦为偏西气流，且处于暖脊前部，有暖平流。850hPa至地面，陕西及其东部，包括华东、长江中下游广大地区处于大范围均压场内，风力很弱。

上述地区多个城市在29日已出现轻雾或大雾天气。当日咸阳市平均AQI为178，属于中度污染。分析同时段咸阳市的T-LogP图可以看出，29日08时咸阳上空已形成了厚达1000米的逆温层，至20时，虽然随着地面温度的升高，逆温层上下温差有所减小，但逆温层厚度已增至1500米。低层大气处于稳定的状态，不利于污染物的扩散，为雾霾的形成和加重创造了有利条件。

分析30日08时各层次天气图，700hPa图上可以发现308高度线在过去12小时内从榆林南压至延安，向南移动了200公里，延安转为偏西风且风速明显增大（图2）。但其他层次变化不明显。从30日20时500hPa至850hPa的各层天气图均可明显看出高度线南压，指示冷空气正在南下，其中700hPa高度处冷空气前锋已到达陕西中北部。

从30日08时和20时的T-LogP图来看，虽然30日白天逆温层断裂成两个薄逆温层，但到夜间随着地面温度下降，又形成了厚达1500米的逆温层。30日全国东部出现大雾的城市比前一日有所增多。咸阳机场仍处于为0-2m/s的弱风场内，相对湿度超过95%。当日咸阳市平均AQI为301，属重度污染，能见度进一步下降，30日夜间23时以后，咸阳机场相对湿度高达97%，能见度下降至不足100m。

研究表明，微风、高湿、稳定的边界层结构对雾的形成和气溶胶的生成增长均有利。空气中污染物微粒的消光作用，又会导致能见度下降和雾霾天气的维持。稳定的边界层结构与近地层污染物浓度及雾霾之间存在正反馈机制，理想的状态下三者可以长久地持续存在，直到外界因素（大风，降水等）打破这种平衡。

陕西省局自动站监测资料显示，长武县（咸阳机场西北120公里）在12月1日05时吹东南风，风速2.3m/s，06时转为西北风，风速增大到6.3m/s。由此可以判断近地面冷空气约在06时到达长武。

按风速推算，冷空气到达咸阳机场将在11时左右。据咸阳机场观测资料显示，机场能见度10∶40开始快速上升，12时能见度突破1000米，大雾天气结束。

3 小结

大气底层暖平流，大气层结稳定和较高湿度对大雾形成具有重要作用。咸阳机场此次大雾出现之前和大雾持续过程中，环流形势恰好完全满足了这三个要求。

低层暖平流和近地面弱风场，是大范围雾天持续出现的主要背景。高于90%的相对湿度和高浓度污染物颗粒，为大范围雾提供了物质条件。空气中的污染物和水汽聚集在对流层底部，使能见度下降，太阳辐射减弱，光照对近地面温度变化的影响降低，逆温层更加深厚，而逆温层的存在又使得大气更加的稳定，污染物继续累积，能见度进一步下降，在理想的状态下三者可以长久地持续存在，直到外界因素（大风，降水等）打破这种平衡，雾方得消散。

参考文献：

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