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探讨南宁机场大雾天气气象要素及天气特征

2020-06-17 605 上传者：管理员

摘要：利用南宁吴圩国际机场1986—2018年的历史观测资料，对大雾的年际变化、年变化、日变化、持续时间以及气象要素进行统计分析。结果表明，大雾是造成南宁机场能见度低于1km的主要天气现象；南宁机场近33年的平均大雾日数为14.6d，年际变化较大，大雾日数呈现减少趋势；全年都有可能出现大雾，但主要集中出现在12月到次年4月，具有明显的季节性特点，主要集中在冬末和春初；大雾大多生成在日出前后；大部分大雾天气持续时间在1h内，冬季和春季初大雾持续时间较长。当日平均气温为15～25℃，日最低气温为15～20℃，日平均相对湿度为81%～85%，风速等于1m/s时，南宁机场出现大雾天气的频率最高。

关键词：
南宁机场
大雾
天气特征
气候学
气象要素
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1、引言

大雾是指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1000m的现象。机场内出现大雾天气可能会造成飞机偏离航线或偏离跑道而不能在指定位置处降落[1]，飞机在大雾中飞行，飞机仪表会因水蒸气影响造成指示不准确[2]，大雾天气使管制人员看不到飞机，容易造成指挥错误，飞行员看不清地表，只凭感觉和仪表容易造成操作错误，发生事故[3]。大雾天气下经常会出现大面积航班的延误或取消，据民航组织统计近50%的航班延误主要是由于低能见度造成，而大雾是造成低能见度最常见、最严重的天气现象。南宁吴圩国际机场位于广西南宁市南部丘陵地区，周边多水田、湖泊，植被丰盛，水汽充沛，一般冬春季多阴雨，低能见度天气时常发生。南宁吴圩国际机场作为广西最大的、中国面向东盟国家的航空枢纽，旅客年吞吐量超过1510万人次，频繁出现的大雾会严重影响航班的准点率和正常率，同时给航空公司和旅客带来不可估量的损失。对南宁机场出现的大雾天气进行统计分析，掌握其特征可以帮助今后对大雾天气进行预报，更好地服务民航飞行。

2、资料

本文所有用到的统计资料来源于南宁吴圩国际机场1968—2018年的气象观测数据资料。1986—2013年未进行全天观测，每日观测数据不足24h,2014年开始进行全天观测，每日24h都有观测数据。

3、造成南宁机场低能见度的原因

影响南宁机场能见度的主要天气现象有雾、毛毛雨、雨等，造成1986—2018年南宁机场能见度小于1km的天气现象日数统计如表1所示。由表1可知，1986—2018年南宁机场因大雾引起能见度低于1km的日数累计共482d，占总数的61.0%；因降雨引起的有198d，占25.1%；因毛毛雨引起的有85d，占10.7%；其他因素引起的有25d，占3.1%。由此可见，大雾是造成南宁机场能见度低于1km的主要天气现象。

表1造成1986—2018年南宁机场能见度小于1km的天气现象日数统计

4、大雾天气特征

4.1大雾年际变化特征

1986—2018年南宁机场雾日年际变化如图1所示。通过对1986—2018年南宁机场地面观测资料的统计分析可知，在近33年中，南宁机场共出现482个大雾日，年平均大雾日数达到14.6d。出现大雾最多的一年是1997年，为27d；出现大雾最少的一年是1990年，只有6d，两者相差了21d。南宁机场出现大雾较多的年份主要出现在90年代中期至21世纪初；而大雾偏少的年份主要出现在80年代中期至90年代中期和21世纪初期至今。由此可见南宁机场大雾天气过程存在明显的年际变化特征，大雾日数总体呈现减少的趋势。

图11986—2018年南宁机场雾日年际变化

4.2年变化特征

1986—2018年南宁机场季节雾日变化如表2所示，通过表2可以看出，冬季有206d雾日，占历年总雾日的42.7%；春季次之，雾日达到167d，占34.6%；而夏季雾日最少为46d，只占历年总雾日的9.5%。可以看出大雾天气具有明显的季节性特点，主要集中在冬季和春季。1986—2018年南宁机场每月的平均雾日变化如图2所示。通过统计分析可以看出，全年都有可能出现大雾，但主要集中出现在12月到次年4月，占历年大雾出现总日数的75.3%；其中5—7月出现大雾最少，平均只有0.3个雾日；3月份出现大雾最多，平均达到3.2个雾日。

表21986—2018年南宁机场季节雾日变化

图21986—2018年南宁机场每月的平均雾日变化

4.3日变化特征

2014—2018年南宁机场大雾开始和结束时间统计如图3所示。

图32014—2018年南宁机场大雾开始和结束时间统计

因为只有2014—2018年为全天24h观测，因此只选取2014—2018年的南宁机场地面观测资料来分析大雾日分布的时间规律，由图3可知，大雾开始出现时段主要集中在03:00—09:00，这个时段占总次数的72.2%，在早晨06:00—08:00这个小时段内大雾生成次数最多，达到18次，占了33.3%，而11:00—17:00则没有出现大雾生成的记录。大雾消散的主要时段在07:00—10:00,3h内消散的大雾次数就占到总次数的66.7%，其中大雾在08:00—09:00时消散的频率最高，为27.8%，而13:00—18:00以及20:00—00:00却没有大雾消散的记录。因此可以看出，南宁机场的大雾大多生成在日出前后，日出前后地面温度基本降到最低，地面较强的有效辐射则会形成逆温层，稳定的逆温层有利于大雾的生成和维持，因此能见度在日出前达到最差；日出之后，受太阳辐射影响地面迅速升温，逐渐破坏逆温层，使大雾也开始逐渐消散。

4.4大雾持续时间特征

选取南宁机场2014—2018年24h观测资料对大雾的持续时间进行统计分析表明：持续时间在0～1h的出现22次，占40.7%；持续时间在1～3h的出现19次，占35.2%；持续时间在3～6h的出现9次，占16.7%；持续时间在6～9h的出现3次，占5.6%；持续时间超过9h的仅有1场；而持续时间6h以上的这4次大雾都发生在冬末和春初。虽然持续6h以上的大雾天气发生概率很低，可一旦发生，给飞机安全起降以及航班准点率将带来很大的影响，需要引起人们的重点关注。之所以冬季和春季初大雾持续时间较长及大雾出现频次较高，主要是因为在初冬，由于不断南下的冷空气使得南宁机场处于冷空气内部，一旦低层水汽充沛，容易造成夜间晴空辐射降温而形成辐射雾；而到了冬末初春，南宁机场往往位于地面锋和切变线前，冷暖空气不停交替，阴雨天气较多，低层大气湿度很大，并且易受到弱高压脊、均压场、云贵静止锋和华南静止锋的交替影响，常常形成平流雾。

5、大雾天气气象要素分析

为了分析大雾形成与气压、温度、风速等气象要素的关系，选取了2014—2018年南宁机场出现的51个大雾日全天（UTC16:00为日界）的平均气温、最低气温、平均相对湿度以及大雾出现前一个整点时次的风速值，分析出南宁机场气象要素与大雾出现频率的关系。南宁机场2014—2018年大雾日气象要素与大雾发生频率如表3所示。

表3南宁机场2014—2018年大雾日气象要素与大雾发生频率

5.1气温

通过表3可知，南宁机场形成大雾天气的温度范围较广，甚至日最低气温达到1.2℃以及日平均气温大于30℃都会形成大雾。南宁机场日平均气温在20～25℃和15～20℃出现大雾的频率最高，分别达到33.3%和31.4%；当日最低气温在15～20℃出现大雾的频率最高，为39.2%；当日平均气温和日最低温度低于10℃时，大雾出现频率分别只有0%和7.8%，说明温度过低时，不利于雾的形成；日平均气温和日最低温度高于30℃时，大雾出现频率分别只有2%和0%，说明当温度过高时，由于水汽冷却不到凝结的温度而不利于大雾天气形成。

5.2湿度

充足的水汽是大雾形成的基本条件之一，相对湿度越大，表明空气越潮湿。当南宁机场日平均相对湿度为81%～85%时出现大雾的频率最高，达到21.4%；当日平均相对湿度大于等于96%，出现大雾的频率却只为11.8%，这是因为日平均相对湿度大于95%以上时常降水，出现大雾的可能性并不是很高，由此可知，相对湿度越大，出现大雾的可能性就越大的说法并不是绝对的；当日平均相对湿度小于等于70%时，出现大雾的频率只为2.0%，说明在日平均相对湿度小于70%时很难形成大雾。

5.3风速

表3选取的是大雾出现前一个整点时次的风速，统计结果表明：风速等于1m/s时，出现大雾的频率最高，达到60.8%；当风速等于2m/s和3m/s时，出现大雾的频率分别达到25.5%和11.8%；当为静风时，出现大雾的频率只有2.0%；因为适当的微风有利于低层水汽向高层扩散，有助于雾的形成和维持。而风速大于3m/s时，出现大雾的频率为0%。这是因为风过大时，乱流混合层过厚，使近地面层降温缓慢，同时也使水汽大量的上传，反而不利于雾的形成。

6、小结

大雾是造成南宁机场能见度低于1km的主要天气现象。南宁机场近33年的平均雾日为14.6d，年际变化较大，大雾日数呈现减少趋势；全年都有可能出现大雾，但主要集中出现在12月到次年4月，具有明显的季节性特点，主要集中在冬季和春季；南宁机场的大雾大多生成在日出前后。南宁机场大部分大雾天气持续时间在1h内，冬季和春季初大雾持续时间较长。当日平均气温在15～25℃，日最低气温在15～20℃，日平均相对湿度为81%～85%，风速等于1m/s时，南宁机场出现大雾天气的频率最高。

参考文献：

[1]褚一哲,贾亦阳.低能见度对飞行安全的影响及应对措施[J].南方农机,2017,48(17):96,98.

[2]高静敏.能见度对飞行安全的影响[J].科技风,2012(11):72.

[3]贾武康.浅谈云和能见度对飞行的影响[J].中国科技投资,2012(27):98.

韦景译.南宁机场大雾天气特征和气象要素分析[J].科技与创新,2020(03):23-25.