重庆江北机场一次辐射雾的平流天气过程数值分析

0 引言

雾是近地面空气中水汽凝结或凝华而使主导能见度降低到小于1000 米的现象[1]。对于民用机场而言，雾的出现将会直接影响航班的飞行安全与正常起降，可能造成航班延误、备降或是返航，对人们的出行产生不利影响[2]。随着江北机场第四跑道的投入使用，航班起降数量持续增加，大雾预报的准确度成为了秋冬季影响航班运行效率的重要因素。

江北机场由于其独特的地理位置，东部紧邻山沟北邻水库，秋冬季节较为常见的低能见度天气通常是由于本场东部地势较低的山沟，在适宜条件下水汽于山沟中凝结形成辐射雾后，配合偏南风使辐射雾扩散至本场造成的低能见度现象，因此在预报过程中预报员通常更加关注机场周边辐射雾的生成条件，从而忽略了辐射雾平流的发生概率，二者本质都是由辐射雾所引起的低能见度现象，但是前者是由机场本地所处的地势特征所引起，而后者是在本场不满足起辐射雾条件的情况下，机场以外的其他地区生成了辐射雾，由于风向风速等原因使得辐射雾平流至机场所造成的。目前针对后者的分析与研究较少，因此本文选取2024 年12 月 15 日晨间一次雾的平流天气过程，结合前期预报与实况观测，对江北机场出现的此种低能见度天气中的各项气象要素进行总结分析。

1 天气实况

1.1 天气过程

根据江北机场天气报告，此次天气过程分为两段，第一段发生于2024 年 12 月15 日早上 06：25，主导能见度降低至 600 米，随后在 07-08 时能见度上升至 1600 米以上，此时风向为偏西风；第二段开始于15 日 08：08，主导能见度从 08：00 整点观测时的2500 米迅速降低至600 米，第二段的低能见度过程持续了2.5h（图 1），于10：46 主导能见度上升至 1000 米，过程中主导能见度最低100 米，垂直能见度最低 120 米，平均风向在 10^-30∘ 之间为偏北风，风速在 1-3m/s 内。两段过程中除雾以外没有其他天气现象，气温在 08：15 达到最低 2^∘C ，后逐渐上升至 ，露点温度与气温数值一致，修正海平面气压稳定在 1033hPa 。

1.2 环流形势

13-15 日早晚两次的实况天气图中显示（图略），500hPa 呈现偏西气流波动态势，在 15日08 时转为西北气流；13 日700hPa 川东地区有低压环流，本场位于低压环流前部，受辐合控制，14 日随低压环流西移减弱消散，本场转为西南气流；13 日 850hPa 青海地区有高压环流，本场位于高压环流底部，偏北冷空气从东部回流至本场，14 日高压环流南压至川北地区，持续影响本场。

1.3 层结条件

结合距离本场最近的自动气象站探空站点沙坪坝站在 14-15 日早 08 时、晚 20 时的实况温度对数压力图进行分析可知（图略），14 日 20 时在 600-700hPa 之间存在明显的逆温层，其温度差值在6℃左右，逆温层以下从地面至高空大气层温度持续降低；15 日08 时的图中显示逆温层下移至 700hPa ，逆温层以下温度降低的幅度相比前一时次有所减缓，低层风速在 1-4m/s 之间，大环境下为辐射雾的生成创造了有利条件。

2 预报与实况物理量分析

2.1 形势预报

选取MICAPS 系统中欧洲中期天气预报中心的细网格数值预报产品，将 14 日 08 时的气象要素值作为初始场，对未来大气各层的要素值进行逐 3 小时分析。14 日至 15 日晨 500hPa偏西波动逐渐变为西北急流，风速大于 24m/s ，相对湿度大值区由西北向东南方向移动，快速过境本场，在 15 日 08 时起本场上空 500hPa 层相对湿度减小，转为碧空。700hPa 高度在 14日晨间受川东弱辐合影响，相对湿度大于 90% ，随着冷空气南压辐合逐渐消散，本场转为偏北气流，相对湿度逐渐降低至 60% 以下，15 日夜晨转为反气旋环流控制。850hPa 在 14 日17时前受弱辐合控制，23 时后相对湿度降低至 80% 以下，本场转为反气旋环流控制。

从垂直剖面图上看（图2），渝北站点整层天空状况较好，15 日除 500hPa 短时有云外，夜晨近乎碧空，夜间地面辐射降温条件较好，此外，结合前述15 日天气图高层为西北气流，中底层受反气旋环流控制的环流形势，判断15 日渝北站点周边全天天气晴好，为渝北地区晨间辐射雾的发生提供了有利条件。

2.2 温湿度条件

前期预报过程中，分析了将14 日08 时作为初始场的逐 2 小时温度露点预报图（图 3），图中显示在14 日白天温度露点差较大，最大差值为 。从 20 时开始由于晴空辐射降温，温度持续降低，温度露点持续逼近，水汽凝结，在15 日08 时温度露点差达到最低 0.5^c ，认为空气湿度在 95% 以上。综上，数值预报产品中显示近地面大气为接近饱和但不完全饱和状态。

在江北机场逐小时的实况观测中，从 14 日 08 时起至 15 日 11 时大雾结束，温度与露点数值始终非常接近，最大差值在 2^∘C ，大多数时次温度与露点数值相等，认为相对湿度在98% 以上，实况中机场范围内近地面大气始终处于饱和状态，水汽充足。

2.3 气压条件

在以往的低能见度天气过程中，预报员结合实况数据以及江北机场本地化特征得到的经验是本场辐射雾通常只出现在气压较低的情况下，当有冷空气入侵导致地面海平面气压数值相对较高时，机场出现本地化辐射雾的概率较小。而在此次天气过程中，无论是数值预报产品还是实况数据，都显示15 日夜晨渝北站点附近的海平面气压数值从 1035hPa 缓慢降低至1033hPa，气压数值保持相对较高的态势，说明地面持续受冷高压控制；然而，渝北站点的气压值变化非常缓慢，且1033hPa 的数值从15 日 05-11 时持续出现了 6 个小时，这说明了渝北站点及周边区域内实为均压场，这也为雾的平流提供了有利条件。

参考文献：

[1]中国民用航空总局空中交通管理局.民用航空气象地面观测规范[S].2021.

[2]桑林，王博，窦利军，等.大兴机场一次辐射平流雾过程分析[J].黑龙江气象，2023，40（03）：9- 11.DOI：10.14021/j.cnki.hljqx.2023.03.001.