湛江机场平流雾的特征及成因探讨

摘 要：平流雾是冬春季节影响湛江机场航班安全、正常和效率的重要天气。对平流雾过程中涉及到的天气、温湿和风廓线等特征进行分析，平流雾的形成主要受到850hPa以上持续暖湿平流、近地层和中低层多层逆温的温度层、近地层的饱和湿层、地面风场和夜间辐射冷却等影响。同时，相关资料表明，边界层内部东南-偏南风场是暖湿平流形成的重要条件。近地层偏北风干冷平流入侵并出现下沉气流，加之，逆温层破坏，会使平流雾消散。

关键词：湛江机场；平流雾；特征；成因

引言

雾是一种常见的天气现象，会使主导能见度降低。平流雾是指暖湿空气经过温度比较低的地表或者海洋上的暖湿空气流到温度比较低的陆地上，贴近下垫面的空气冷却形成的雾。平流雾浓度比较大，时间较长，是影响航班安全、正常和效率的重要天气，处理不当会极大地影响航班的安全和效率。平流条件、温度条件和冷却条件是形成平流雾的重要原因。平流雾的形成过程比较复杂，其影响因素也比较多，需要适当的风向、风速和雾源。当前，由于基础设施不完善，使我国在局地形雾的监测方面存在诸多缺失，很难达到良好的平流海雾监测效果。结合民航湛江空管站气象台1986至2007年共二十二年例行气象观测资料的统编和湛江地区的地方性气候特点，加大对平流雾的研究力度，能为预报平流雾提供有力的参考，在平流雾天气背景下将航班的气象保障服务工作落实到位。

一、湛江机场平流海雾特征

平流雾的形成条件主要涵盖两个方面。首先，暖湿空气和下垫面之间温差较大，当暖湿空气从寒冷地表路堤或者海面呈水平方向经过的时候，会受到寒冷地面的影响，导致近地表气层温度降低，其温差逐渐增大，而形成平流雾。其次，在风速和风向作用下，暖湿空气会逐渐向温度较低的地区进行流动，进而形成强度相对较大的湍流，从而提升雾的厚度。

湛江机场背山靠海，冬春季节华南地区受冷空气南下过境后，控制华南地区的冷性高压脊东移出海变性，湛江机场开始由偏北风转偏东风，海面上的暖湿空气流经陆地冷的下垫面往往就会形成平流海雾。

从图1湛江机场累年各月小于1000m日数变化图可以看到，湛江机场春季受平流雾影响比较大，其中3月份出现低能见度日数最多，累年平均有6.2天，到5月份迅速减小到0.2天，5-11月份出现低能见度日数较少，平均都在1天以下，到了12月份的至进入春季出现低能见度又弄到增加。统计结果与湛江机场地方性气候特点有很好的相关性，湛江机场一年四季中以适航时间的多少来算，从大至小排列为：秋>夏>冬>春。

春季，早上雾形成后，一般持续到11时左右消散。影响湛江机场的平流雾常见天气形势有：入海变性高压西部、西南低槽东部和静止锋、冷锋前[1]。湛江平流雾的特点包括：季节性强、生成和消散比较迅速、局部特征比较明显，往往覆盖整个机场。平流雾对航班的运行会造成严重的影响，其既为飞行员的起降造成了一定的难度，也严重制约了管制指挥工作，威胁了飞机的日常飞行安全。

二、湛江机场平流海雾成因

（一）平流雾形成的温湿条件

平流雾的形成离不开暖湿空气的作用，同时，其也会与地面产生相应的温差。接近地表的地层中存在平流逆温，将会为平流雾的形成提供有利的条件。湛江机场就是因为这样的温湿条件而形成平流雾。平流雾发生之前，华南沿海850hPa以上的相对温度超过80%，经过一段时间之后，海域的等高线和等温线交角几乎趋近垂直，高温也会从西南向东北进一步蔓延，并借助水汽平流和正温度-平流进行输送，进而扩展沿海低层正变温区范围。同时，海面和陆地地面温度比较低，也促进了平流海雾的形成。

南海的持续暖湿平流会使850hPa以下的大气持续增温增湿。夜间辐射冷却在近地层形成逆温，使近地层大气饱和度增加，为平流雾出现提供了有利的条件。随后，冷平流入侵。破坏近地层的逆温结构，进而对雾进行抬升，使其形成低云，然后平流雾消散。在一定时间范围内，大气层结也对平流雾的形成起着不可或缺的重要作用。大气层结稳定，上部干燥，下部湿润，边界层内气层接近或者达到相应的饱和，上层的逆温形成相应的暖盖，隔绝地层水汽的传递。同时，也有利于对近地层的逆温层进行保护。加之，温度逐渐升高，使平流雾发生了消散[2]。

（二）平流雾形成的风场特征

1）三维流场配置关系

天气情况是700-500hPa，西南偏北风的风速为18-20m/s，没有明显的冷暖平流。低空急流入口区右侧下沉区为850hPa风向为4-8m/s西南风。维持地面辅合线为饱和湿空气的聚集提供了良好的条件。当海面或者陆地温度较低的时候，会形成雾气。而且，其也会在附近和相关气流区形成浅层抬升，从而提升雾的垂直厚度。

2）边界层风廓线特征分析

湛江机场计划近年增加风廓线雷达设备。风廓线雷达能够对大气水平风场、垂直气流和大气折射率常数等进行提供。同时，时空分辨率也会受高度和时间的影响。加之，中小尺度天气系统的监测和研究层面的优势。对平流雾期间边界层中小尺度特征进行分析。

首先，水平风廓线特征。200m下部风向为东南风，其受时间影响，风的垂直切变会逐渐加强，当高度在500m以下，变为东北-东风，500-1200m高度为南风，风速为6-8m/s。在很大程度上风向与高度相关，并且呈现顺时针方向旋转，东南和偏南气流是借助海域条件进行低层水汽输送，进而为暖湿平流提供了条件。以垂直风切变为例，其最大高度为500m，该高度具有很强的湍流，将上层的水汽向下进行输送。以1400m为节点，其为西南风，风速会受时间影响和限制，同时，其高度逐渐降低，在一定程度上增加了暖湿平流，并向下对其进行传递。而平流雾维持阶段，风速也会随着高度的变化而产生相应的旋转。500m以下，转为北—西北风，风随着高度呈现逆时针旋转。但是，在一定程度上，风随着高度的变化会影响暖湿平流和近地层逆温层。进而使大雾消散[3]。

其次，垂直气流风廓线特征。其变化情况进行分析，1100m以下会有微弱的下沉气流，该阶段对水汽进行积聚。该阶段的弱下沉运动对边界层上部的混合作用进行限制。近地层变化和上升气流都会受高度影响。其正速度发生了相应的变化，该阶段为湍流混合阶段。该阶段气流上升会对逆温层和饱和层混度进行抬升，其上部的下沉气流量比较少，同时，辅合尺度也比较小。进而湍流停息，为雾提供了一个良好的维持条件。次日，09：00以后，以900m为界限，其上部出现上升气流，下部下沉气流则比较微弱，产生小范围扩散，一个半小时以后，雾气消散。

第三，折射率结构常数特征。湍流强度和水汽分布都会对折射率结构常数Cn2造成影响。纵观Cn2的垂直分布，最大高度为250m，但是该高度层中不包括水平缝切变和垂直风速。同时，该高度层的湍流强度不足，表明该高度的湿度系数比较大。1000m高度为Cn2值的最大阶跃，与对流边界层顶相对应。在平流雾持续阶段，Cn2值比较小，该过程中能够保证充足的水汽供应，表明湍流强度受到了稳定大气层结的抑制而有所减弱[4]。

三、结语

平流雾是影响湛江机场航班安全、正常和效率的重要天气。气象台预报员要结合湛江机场的飞行和运营需要，明确了解管区内平流雾的特征和成因，加深对平流雾的认识，并对其进行分析和总结，充分利用有利的设备资源，做出及时、准确的预报，最大程度降低其对航班的影响，为飞行提供良好的通行环境。

参考文献

[1] 唐忠莲，黄滢.珠海机场平流雾特征分析及预报[J].气象研究与应用，2014，（02）：46-51.

[2] 唐忠莲，冯彦华.珠海三灶机场一次平流海雾的特征及成因初探[J].广东气象，2014，（03）：15-19.

[3] 吕晶晶，牛生杰，等.湛江东海岛一次春季海雾的宏微观结构及边界层演变特征[J].气象学报，2014，（38）：351-365.

[4] 牛生杰，赵丽娟，等.湛江地区近海岸雾产生的天气条件及宏微观特征分析[J].大气科学，2013，（37）：609-622.