2022年3月18-19日天津机场雪后低能见天气探讨

摘要:本文利用常规气象填图资料、天津市气象自动站资料以及天津机场AWOS（自动观测系统）资料对比统计，探索天津地区出现大雾的站点比例与天津机场出现低能见度的关系，旨在研究天津机场在北部大面积无自动站数据的情况下如何做好临近预报，及时捕捉极端低能见天气，以减少未经预报的低能见度天气对机场运行的影响。

关键词：低能见度；自动站；辐射平流

引言

能见度是机场运行最低标准中的气象要素成员之一，在非精密进近和精密进近中担当着重要的角色。由于低能见度会影响飞行员对地标的发现及识别，对航空飞行来说尤其重要。一般在I类精密进近中规定能见度不低于800米才可降落，因此在没有RVR可参考的情况下，当能见度低于800米时，航空器将不能着陆。天津机场位于天津市东部地区，处于华北平原，地势平坦。东临渤海湾；南部是横贯天津市的东西走向的海河；西南部是团泊洼水库；西北部是永定新河，东北部有永定新河、潮白新河及七里海水库。水系丰富，为低能见天气的形成提供了有利条件。天津机场累年平均雾日数为47天。9月份至次年1月份出现雾的日数较多，12月份雾最多，对民航运行造成很大影响。

2022年3月18日天津地区出现一次春季降雪过程，过程降水量6.8mm，积雪深度3cm，为一次大雪天气。19日凌晨天津部分区域出现大雾天气，天津机场03：30时-08：30时（以下时间均为北京时）出现冻雾，期间出现最低能见度100米的浓雾，对早出港航班运行影响较大，现对此次过程进行分析总结。

一、天气实况：

3月18日14：30时天津机场开始出现小雪天气，15：08时转为中雪，15：30时转为大雪，主导能见度下降至200米，大雪持续至17：00时，17：30时以后转为小雪，能见度好转，直至20：30时降雪结束，主导能见度恢复至2800米。21：00时能见度下降至1500米维持，19日03：00时主导能见度下降至1000米，34R跑道RVR出现500米波动，03：30时出现冻雾，主导能见度为800米，并持续下降，06：00时东、西跑道RVR均低于550米运行标准。08：00时双跑道RVR均达到并超过550米，主导能见度也迅速好转，08：30时能见度上升至2000米，09：30时主导能见度已达到10千米及以上，此次天气过程结束。期间，受雪后大雾影响主导能见度最低100米，多架早出港航班延误。

二、形势分析

地面形势如图1所示，3月18日08时(图1A)天津机场处于倒槽前部，冷锋主体位于内蒙古-河套一带，11时(图1B)，倒槽发展为锋面气旋，14时（图1C）气旋减弱东移，20时(图1D)冷锋加速南下，夜间天津处于冷锋后部高压控制下。从高空850hpa形势来看：18日08时（如图2A）低涡位于河套北部内蒙古地区，20时（如图2B）低涡移到天津南部河北-山东一带。夜间，仍有冷空气补充，天津高空各层均处于低涡顶后部偏北气流中。从图3T-lop图可以看出，18日20时高空中底层湿度大，850hpa以下接近饱和，层结稳定，有单层逆温，逆温层位于2000-2500米。19日08时探空高空层结稳定，近地面有单层逆温，湿度大，是形成大雾的有利条件，逆温层浅薄。

图1地面形势分析图

图2高空850hpa形势分析图

图3T-lop图

从图419日03：00时24小时降水量地面自动站统计图来看，本轮降雪过程降水量大于8mm区域主要位于本场西部及北部区域。对比图519日05：05时天津1分钟平均能见度图，出现大雾区域主要位于天津西北部、南部及东丽区局部，东丽区机场附近出现小范围局部低能见区域。基本与降水量较大区域对应，与温度露点差分布图（图6）重合，从本场观测实况报文看，能见度转差时，气温呈下降趋势，从05：05时10分钟平均风场分布图（图7）来看，天津地区为弱的偏北风形势，无明显地面辐合，西部及北部区域风速在2m/s以下，东部风速在2m/s以上，因此考虑为此次为一次辐射雾为主，弱平流的低能见天气。

图4 19日03：00时24小时降水量地面自动站统计图   图5 19日05：05时1分钟平均能见度

图6温度露点差分布图         图7 10分钟平均风场图

三、预报探索

选取天津地区（经度116-118，纬度38.5-40.5范围）43个地面自动站能见度数据，统计各时次主导能见度在各区间的站点数占总样本数的百分比，为了能更好的显示相关关系，这里实况取各时次的主导能见度数值除以100后的值。出现大雾的自动站个数越多，占比越大，表明雾区覆盖的站点数越多，范围越大，天津机场出现大雾的可能性越大。如图8所示：在天津机场出现大雾时段（02-06时）能见度小于1000米与能见度小于100米的站点数有较好的对应关系，在天津机场能见度转好时（07时），能见度小于1000米和能见度小于100米的站点比例也迅速下降；能见度500-1000米曲线，在02-04时站点数减少，呈下降趋势，而此时天津机场能见度也呈下降趋势，不具备很好的相关性；能见度200-500米及100-200米曲线，有一定相关趋势，但在能见度转好和转差时对应关系较差。因此可以考虑重点关注能见度小于1000米及小于100米站点数变化趋势来考虑天津机场平流性不强的大雾天气转好或转坏的趋势。

图8天津出现大雾自动站个数占比与实况关系图

四、总结

天津地区春季大雪天气较为罕见，夜间天空云量减少，近地层湿度大，有利于辐射冷却，配合稳定层结并存在单层逆温层，形成大雾，弱的偏北风又起到了一定的平流作用，造成了此次天津机场的低能见天气。由于天津机场北侧自动站较少，不利于判断周边能见度情况，因此探索采用统计方法，试图研究天津地区自动站出现各区间大雾的占比与机场主导能见度的对应关系。从此次过程看，能见度小于1000米及100米的变化趋势与机场实况变化趋势有较好的对应关系，后期将对比多次机场低能见过程来总结对应关系，达到为预报机场小范围的低能见天气提前预警的目的。

参考文献

[1]穆玉娇,孙羡.2009-2018年新津机场低能见度和雾特征分析[J].中国民航飞行学院学报,2022,33(4):5.

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[3]陈阳权.乌鲁木齐机场2021年"10.06~07"初雪天气过程及雨雪转化成因分析[J].气候变化研究快报,2022,11(5):10.

作者简介：刘婷婷（1987.02）女，汉，山东省威海荣成市县人，大学本科，工程师，从事研究方向：气象预报工作。