冷锋影响下大连机场冻雾与大风过程分析

摘要：本文利用大连机场航空气象地面观测数据、ERA5再分析数据及激光测风雷达资料，对2026年2月5日大连机场冻雾转大风过程进行了分析。结果表明:4日夜间机场处于冷锋前部弱气压梯度区，近地层风速较小，空气湿度较高，晴空辐射降温使近地面形成逆温以及浅薄稳定湿层。5日凌晨出现冻雾，最低能见度为200m，最低云底高度为60m。5日08时（北京时，下同）前后大连地区冷锋过境，地面风由风向不定转为偏北风，3h内海平面气压上升5.7hPa，相对湿度下降52%。锋后干冷空气侵入，破坏了原有逆温和饱和湿层，使冻雾快速消散。随后，在强气压梯度和高空动量下传的共同作用下，机场出现偏北大风，最大风速18m·s-1。大风期间，激光测风雷达观测到径向速度偶极结构及15～35kt的风切变告警。

关键词：冷锋；冻雾；大风；激光测风雷达；航空气象

0引言

雾是影响机场运行效率和飞行安全的重要天气现象。冻雾除降低能见度外，过冷水滴还可能在航空器和设施设备表面形成冻结，给冬季机场运行带来风险。

我国机场雾具有较强的地域性，其形成与局地水汽、近地层风场、辐射降温及边界层稳定度密切相关。刘小宁[1]等对我国大雾气候特征的研究表明，不同地区雾的发生频率和持续时间存在显著差异。李秀连[2]对首都机场雾过程的统计发现，辐射雾形成前通常表现为湿度缓慢增大、近地面风速较小和夜间降温明显。机场不同类型雾在水汽输送、稳定层结及能见度变化速度等方面存在差异[3-4]。还有研究指出，逆温层能够抑制热量和水汽的垂直交换，低层干空气侵入及湍流增强则是雾快速消散的重要原因。

大风和低空风切变也是机场起降阶段的高影响天气。随着激光测风雷达在机场的应用，其高时空分辨率优势，可用于识别晴空条件下的局地风场突变和低空风切变。相较于分析一次雾或大风过程，冻雾消散后迅速转为偏北大风的连续演变，对航空气象保障更具实际意义。

2026年2月5日凌晨，大连机场出现冻雾和低云，5日上午冷锋过境后转为偏北大风，并伴有激光测风雷达的风切变告警。本文通过多源资料分析了冻雾的形成、消散及大风的建立，为沿海机场冬季预报和运行保障提供参考。

1资料与方法

本文采用大连机场逐小时航空气象地面观测数据，包括主导能见度、气温、露点温度、相对湿度、风向风速、海平面气压、云量云高和天气现象。纪要栏中天气现象记录为人工观测记录，时间精确到分钟。

环流、温度、湿度、风场和垂直运动的分析，采用欧洲中期天气预报中心发布的第五代全球大气再分析数据集。激光测风雷达资料包括PPI径向速度、风切变和告警产品。

2天气实况及航空运行影响

2.1冻雾、低云及大风演变

2月4日夜间至5日凌晨，大连机场为轻雾天气。5日4:10—4:25出现部分雾，4:25转为冻雾，能见度快速下降，4:47达到200m并维持。7:55冻雾转为轻雾，能见度回升至1000m，后逐渐抬升。9:18轻雾结束，随后短时出现霾，10:00主导能见度恢复至10km。

低云变化与能见度具有较好对应关系。5日4:00出现2个量的碎层云，云底高度约180m；5:00—7:00为3个量碎层云，云底降至60m；9:00碎层云转为2个量的层积云，云底升至1200m，此后低云消失。这说明冻雾期间近地层饱和湿层较浅，雾消散后湿层迅速抬升并破碎。

冻雾消散后，机场风速迅速增大。5日11:17—11:27出现第一次大风，最大风速17m·s-1、风向350°；14:14—14:24再次出现大风，最大风速18m·s-1、风向360°。两次大风均为偏北风。

2.2航班运行影响

此次过程，冻雾和低云造成4架次航班取消、32架次出港延误、3架次进港延误，共影响39架次；大风造成9架次航班复飞。整个过程累计影响航班48架次。

3冻雾形成与消散机制

3.1冻雾形成条件

冻雾形成前近地层具备较好的水汽条件。5日01—07时相对湿度由93%升至97%，气温与露点温度之差多数不超过1℃。4日20时和5日02时1000hPa相对湿度场显示（图1），冻雾形成前辽东半岛及黄海北部处于较高湿度背景中。环渤海地区雾的形成通常与低层高湿、弱风及稳定边界层有关，本次过程具备相似条件。

图1 2026年2月4日20时（a）和5日02时（b）1000hPa相对湿度图

5日01—06时风速稳定维持在1m·s-1，弱风条件减少了干空气的水平输送，也使近地层热量和水汽不易向上扩散。4日白天至冻雾形成前没有降雨、降雪，说明此次过程的水汽主要来自前期已经存在的近地层湿空气，而非地面降水蒸发补充。

5日02时和05时T-lnP图显示（图2），近地面约1000～950hPa存在浅薄逆温或近等温结构，低层温度和露点曲线接近，上层空气则相对较干。该层结抑制了近地层热量和水汽的垂直交换，使水汽主要集中在近地面浅层，为冻雾形成提供了稳定层结条件。

综合来看，本次冻雾具有明显的锋前辐射雾特征，冷锋到达前气压梯度较弱，近地层具有高湿背景，夜间晴空辐射降温促使浅薄逆温建立，空气达到饱和后形成冻雾。

图22026年2月5日02时（a）、05时（b）和08时（c）T-lnP图

3.2冻雾消散机制

冷锋过境后，机场低层风场和湿度发生突变。5日07—10时风速增加，相对湿度由97%降至45%，露点温度由−2.9℃降至−10.4℃。与此同时，主导能见度由200m抬升至10km。露点温度大幅下降说明锋后干空气迅速进入近地层，是雾滴蒸发和能见度改善的直接条件。

冷锋到达后地面气温没有立即下降。5日10时气温有小幅回升，但同期露点温度下降。这种不同步变化，考虑锋后风速增大，湍流加强，将逆温层上方相对较暖、较干的空气向下输送。原有近地面冷层在湍流混合作用下被破坏，地面温度短时回升，而空气含水量快速下降。

5日08时的T-lnP图显示，底层逆温减弱，925hPa以上温度与露点差增大，表明低层湿层开始变薄。时间—高度剖面显示，冷锋过境前1000～925hPa维持较高湿度，锋后低层高湿区迅速减弱，风速则明显增强。这说明雾的消散主要由干空气侵入、湍流加强和稳定层结破坏共同影响，而不是单纯依靠日出后的地面增温。相关研究表明，逆温减弱和湍流混合增强能够改变雾层内的水汽及热量输送，促使雾层抬升或消散[5-6]。

4大风形成及激光测风雷达特征

4.1大风形成原因

5日08时后，蒙古—东北地区冷高压继续东移南压，其东南侧等压线在辽东半岛、渤海和黄海北部密集区。大连位于冷高压与日本海附近低压之间，气压梯度力持续增强，促使偏北风快速增大。

500hPa大连位于冷涡南侧强西北气流控制，850hPa偏北风和冷平流同步加强。时间—高度风场显示，冷锋过境后强风向低层扩展。随着近地面逆温被破坏，边界层湍流交换增强，上层较大动量更容易向地面传递。因此，强气压梯度是大风产生的主要动力条件，锋后冷平流和垂直混合则有利于高层动量下传并增强地面阵风。

两次大风分别出现在5日11:17和14:14，较冷锋到达时间滞后约3～6h。这说明最大风速并非出现在冷锋到达的瞬间，而是在锋后气压梯度进一步增强、冷空气加深及边界层混合较充分后出现。

4.2激光测风雷达特征

5日08时后，激光测风雷达PPI径向速度场逐渐形成清晰的偶极结构。雷达北侧以负径向速度为主，南侧以正径向速度为主。按照正值表示气流远离雷达、负值表示气流朝向雷达，该结构表明机场低层受偏北气流控制，与地面观测一致。

随着雾区消散，激光测风雷达有效探测范围逐渐增大，8:30南侧正径向速度区和北侧负径向速度区逐渐增强。11:17和14:14两次大风极值附近，偶极型速度场仍稳定维持，南侧部分区域达到较高正径向速度色阶，说明偏北气流已经在机场附近形成并持续发展。

风切变产品呈现条带状和混合块状分布，局地正、负切变相间。告警产品在机场南侧及跑道邻近区域多次识别出15～35kt的告警区。

结合不同时次雷达产品可以看出，冷锋过境后机场低层偏北风并非均匀增强，而是伴随明显的空间差异和局地风速梯度。冷锋过境不仅造成地面平均风速增大，还使机场低层风场的不均匀性增强，局地风切变随之增多。激光测风雷达较好地捕捉了偏北风场的建立、增强及局地风切变演变，可作为地面风观测的重要补充，为进近和着陆阶段的风切变风险研判提供更精细的参考。

5结论

（1）此次冻雾发生在冷锋到达前的弱风高湿环境中。5日1—7时机场地面风速基本为1m·s-1，相对湿度93%～97%，夜间晴空辐射降温使近地面逆温建立，形成浅薄稳定湿层。机场于5日4:25出现冻雾，最低能见度降至200m，最低云底高度约60m。

（2）5日08时前后冷锋过境大连。机场风由风向不定、风速1m·s-1转为偏北风6～9m·s-1，7时至10时海平面气压上升5.7hPa。锋后露点温度快速下降、温露差增大，说明干空气迅速侵入近地层。

（3）冻雾消散主要由干空气输送和湍流增强共同造成。冷锋过境初期地面气温小幅回升而露点大幅下降，反映逆温层上方较暖、较干空气在强风作用下向下混合。原有逆温和浅薄饱和湿层被破坏，冻雾转为轻雾并于9:18结束。

（4）冷锋过境后，大连位于强冷高压东南侧，地面气压梯度显著增大，850hPa偏北风及冷平流同步加强。随着近地层逆温被破坏，边界层湍流交换增强，有利于上层较大动量向下输送，最终形成最大风速18m·s⁻¹的偏北大风。

（5）激光测风雷达显示，冷锋过境后机场低层迅速建立南正北负的径向速度偶极结构，表明偏北气流持续加强。8:30后，机场南侧及跑道邻近区域多次出现15～35kt告警，且在两次地面大风极值时段持续存在。雷达结果说明此次过程不仅表现为地面风速增大，还伴有明显的低层风场不均匀性和局地风切变。激光测风雷达能够较好反映冷锋大风过程中近机场风场的精细结构，对低空风切变监测和航空运行风险提示具有实际价值。

参考文献

[1]刘小宁,张洪政,李庆祥,等.我国大雾的气候特征及变化初步解释[J].应用气象学报,2005,16(2):220-230+271.

[2]李秀连,陈克军,王科,等.首都机场大雾的分类特征和统计分析[J].气象科技,2008,36(6):717-723.

[3]黄继雄,窦利军,阿利曼.首都机场平流雾特征分析与预报[J].气象科技,2011,39(1):50-55.

[4]田密,陈军,张剑秋.川西机场一次平流雾影响能见度过程的成因分析[J].高原山地气象研究,2013,33(3):77-82.

作者简介：高若时（1994.03），女，汉族，辽宁省抚顺市，本科学历，工程师，研究方向：航空气象低云低能见度及人工智能。