福州机场大雾天气特征分析

福州机场大雾天气特征分析

程巍,张智超

中国民用航空华东地区空中交通管理局福建分局 350209

摘要：本文通过统计分析福州长乐国际机场1998-2021年大雾天气数据，可知机场累年平均大雾日数15.6天，1-5月和11-12月为大雾高发的月份，出现较多时次在23时-次日09时之间。大雾多发生在风速0-3m/s、气温12-19℃、湿度90%以上的气象条件下，温度降低和湿度加大促进大雾生成，温度升高利于大雾消散。机场大雾的主要天气形势为入海变性高压西部、准静止锋或冷锋前部、西南倒槽东部等。

关键字：福州机场 大雾 气象要素 天气形势

1.概要

雾是由悬浮于近地面空气中的大量微小水滴或冰晶的气溶胶系统组成，使水平能见度小于1000米的一种较特殊的灾害性天气现象。据中国民航统计，由于天气原因导致航班延误一般占总延误次数的70%，而天气原因中又以大雾最为多见[1]。机场出现大雾主要影响航班的正常起飞和着陆。由于大雾影响能见度，飞行员在起飞和着陆时看不清跑道方向，就无法起飞和着陆，如要实施，就不可避免出现飞行事故，严重危及飞机和乘客的安全。

福州长乐国际机场地理位置坐标为北纬25º56'06"、东经119º39'46"，位于福州市东南、长乐漳港镇东面的沿海沙地上，北有闽江口，东、南濒临台湾海峡，西面为起伏的丘陵，处于三面滨海、西枕陆地的小海岬上。机场处于亚热带地区，属典型的亚热带海洋性季风气候，冬夏两季气候存在着较大的差异。据统计，福州机场夏秋季节能见度状况良好，冬春季节大雾频发，约占全年九成，累年平均大雾日数约16天。

本文通过统计分析福州机场大雾天气的年、月、日变化特点，着重分析影响大雾生成、消散的部分气象要素和大雾天气形势，以期能为提高大雾天气预报准确性、保障航空飞行安全提供参考和帮助。

2.资料来源和方法

福州长乐国际机场于1997年6月23日投入使用，为便于数据统计，选用日期为1998年1月1日到2021年12月31日。本文分析资料来源为福州机场1998-2021年中国民用航空地面气象观测簿（例行）、观测月年总簿、例行天气报告报文数据和历史天气图资料。民航地面气象观测包含地面10分钟平均风向和风速、主导能见度、跑道视程、温度、露点温度、修正海平面气压的逐时数据，以及各类天气现象出现的时段和演变记录。

大雾日统计方法:以协调世界时16UTC为界,1天中出现1次或多次大雾记录,将其计为1个大雾日；跨越16TUC的大雾,将其计为2个大雾日。

3.大雾天气特征分析

3.1.大雾年际分布

福州机场1998-2021年共计出现了372个大雾日数，累年平均大雾日数为15.6天。大雾天气每年均会出现，年际分布差异较大，2010年最多达28天，2017年最少仅为2天。

图1 福州机场1998-2021年大雾日数年际分布图

3.2.大雾逐月分布

图2为福州机场1998-2021年大雾日数逐月分布图，包含逐月大雾日总数和累年平均大雾日数，由此统计看出，福州机场累年2月出现大雾天数最多，为92天，8月和10月出现天数最少，仅为2天；大雾天气每月都可能出现，但表现出明显的季节性差异，大雾集中出现在1-5月（占比85%）和11-12月份（占比8.6%），6-10月份出现较少，累年平均不足0.5天，这与福州机场的气候特点有密切关系。福州机场为亚热带海洋性季风气候，地处海边，全年空气湿度大，冬春季节暖湿气流并未完全退离本场，北方冷空气南下频繁，受此影响易出现锋前雾和平流雾。冷锋过境前，锋前暖区回暖，晴朗夜空，早晨降温增湿而引起的锋前辐射雾，以及海上平流雾，有时二者相结合。

图2 福州机场1998-2021年大雾日数逐月分布图

3.3.大雾日变化

福州机场自2010年5月1日起实行24小时不间断观测制度，故本部分统计分析选取当日至2021年12月31日整点气象观测资料。经统计，此时间段内共计出现大雾347时次，06时出现最多，为36次（占比10.4%），12和13时出现最少，为2次（占比0.6%）。大雾集中出现在半夜到早晨时段（23时-次日09时），占大雾出现总次数的81%，其他时段（10-22时）出现大雾次数较少，大雾发生时次呈现明显日变化规律。

图3 福州机场2010-2021年大雾频率逐时变化图

3.4.大雾时天气要素

3.4.1风向风速

统计分析1998-2021年期间整点出现大雾天气的观测例行天气报告（共计935个时次），风速区间范围为0-10m/s，风向覆盖各个方位。风速为1m/s频数最大，占比38.5%，其次为2m/s，占比为24.8%，风速集中出现在风速0-4m/s，占比达93.4%。风向出现最多为VRB，为 144次，静风风向129次，其余风向按12方位角统计东北风出现最多，即20-70度共计出现268次，其次为西南偏南风，即170-220度出现137次，高频次风向出现与机场盛行东北西南季风存在一定关系。

图4和图5 大雾时风向风速分布图

3.4.2相对湿度

    统计发现，大雾发生时空气的相对湿度范围为75%-100%，93.4%的大雾时次相对湿度为90%及以上，其中尤以93%-98%出现的频数最多，占比64.2%，相对湿度为100%的频率仅占2.4%。由此可见充足的水汽是大雾形成的必要条件。

3.4.3气温

机场出现大雾时温度范围为7.6-28.9℃，其中12-19℃出现频数最多，占比达74.1%，温度过高或过低都不利于大雾的形成。

3.5.大雾生消前后气象要素变化

统计大雾发生时的整点时次与前一时次的气象要素变化发现：风速减小占比31%，风速不变占比37%，风速加大占比32%，风速变化在±1m/s以内占比81%；气温降低占比63%，气温不变占比12%，气温上升占比25%；湿度不变或加大占比97%。

统计大雾消散后的整点时次与前一时次的气象要素变化发现：风速减小占比27%，风速不变占比41%，风速加大占比32%，风速变化在±1m/s以内占84%；气温降低占比26%，气温不变占比6%，气温上升占比68%；湿度减小占比21%，湿度不变占比57%，湿度加大变比22%。

综合以上分析可知，福州机场大雾生成阶段风速变化不大，降温和增湿对大雾的生成有利；消散阶段风速变化和湿度减小不明显，升温利于大雾消散。

3.6.大雾天气形势

福州机场冬、春季节易出现锋前雾和平流雾。锋前雾多出现在地面冷锋过境前，高空西南气流控制下湿度较大，机场白天暖区回暖，夜间晴朗夜空的条件下，降温增湿而引起锋前辐射雾。福州机场形成平流雾的主要天气形势有入海变性高压西部、准静止锋或冷锋前部、西南倒槽东部等。当机场处以上天气形势下，海上的暖湿空气随风吹向较冷的陆地下垫面，易形成平流雾或碎层云，或是海上的雾、碎层云直接吹向陆地，覆盖机场。海上平流雾常与平流碎云一起出现，严重时持续的时间可超过8小时，对飞机的正常起降造成重大影响。

3.6.1入海高压西部型

此类天气形势下，机场上空850hPa为高压后部西南暖湿气流，500hPa多为西北气流，地面冷高压东移出海减弱变性，高压中心位于长江口以东或渤海湾一代，受高压底部偏东或偏东南气流影响，水汽从海上输送至大陆，极易形成平流雾。

3.6.2地面冷锋型

本型地面冷空气以中西路南下为主，当锋面位于浙南闽北一带时，机场处于锋前暖区，晴朗夜间有可能形成辐射雾。随着锋面东移南压，冷暖空气混合，有时会伴有弱降水，空气易达饱和形成大雾。

3.6.3地面静止锋型

冬春季节，华南静止锋是影响机场的天气系统之一，多由冷空气到达华南后减弱变性或受到武夷山脉阻挡而形成，准静止锋出现一般在福建中部或北部地区。当机场上空850hPa受低涡切变南侧暖湿气流影响时，空气湿度大，静止锋附近气压场弱，风力小，有利于形成大雾。

3.6.4地面倒槽型

当机场处于西南倒槽南侧或倒槽内均压场内时，850hPa受西南气流控制，500hPa受槽前西南气流或偏西气流控制，这种形势除了西南气流带来的水汽，夜间辐射降温冷却也使空气中一部分水汽凝结，所以利于大雾形成。

4.结论

（1）福州机场大雾日数年际变化差异较大，累年平均大雾日数约为16天，冬春季节出现较多，集中出现在1-5月和11-12月。

（2）大雾出现频率呈明显日变化规律，集中出现在半夜到早晨时段（23时-次日09时），其他时段（10-22时）出现大雾次数很少。

（3）统计分析大雾维持期间要素特点：风速通常很小，集中出现在风速0-3m/s，风向多为风向不定和东北风；空气温度多为12-19度，湿度90%以上。

（4）大雾发生和消散时风速变化不明显，但温度变化对其影响较大，发生时多伴随降温，消散时伴随升温。

（5）福州机场大雾的天气形势为入海变性高压西部、准静止锋或冷锋前部、西南倒槽东部等。机场辐射雾多出现于凌晨，日出后逐渐消散；平流雾常与低碎云一起出现，且持续时间相对较长，对飞行影响更大。

参考文献：

1 庆锋,庄子波.飞行气象及应用[M].中国民航出版社,2016.

2 林新彬,刘爱鸣等.福建省天气预报技术手册[M].气象出版社,2013.6

作者简介：程巍（1988.02）男，汉，湖北省随州市，本科学历，航空气象预报工程师，从事航空气象预报工作。