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【摘要】利用常规气象资料和NCEP再分析资料,对沈阳桃仙机场2015年02月16日出现的冻雾天气进行诊断分析,结合天气形势和气象要素变化,为气象工作积累业务经验。结果表明:对流层中低层深厚的暖平流增温提供了能量条件;湿位涡MPV1分量正值区有利于逆温层结的形成;低层动力湍流运动有助于冻雾消散。
【关键词】冻雾;能量场分析;湿位涡;MPV1分析
中图分类号:X22文献标识码A文章编号1006-0278(2015)12-127-01
一、天气过程与形势分析
能见度的重要性在于它是制定飞行天气标准和决定跑道开放、关闭的重要标准。沈阳桃仙机场于2015年2月16日07:23—12:43时出现冻雾,冻雾低能见度期间VIS最低为200m,RVR最低为450m,低于机场运行标准,导致飞机无法正常起飞、着陆,影响航班正常率。本次天气过程前期,欧亚中高地区呈两槽一脊径向环流,低压槽分别位于贝加尔湖以西地区与鄂霍茨克海地区,高压脊覆盖内蒙古地区,辽宁地区处于深厚的暖脊控制,沈阳处于弱气压场影响;15日白天,贝加尔湖冷空气分裂南下,河套低压槽东移南下加深发展,沈阳处于槽前西南气流与地面受倒槽共同影响。15日夜间,低压槽东移南落至山东半岛,辽宁地区处于高压脊与暖脊控制,500hPa与850hPa的温度槽主体基本重合,低层冷空气势力较弱,沈阳地面低压系统加深发展;16日冷槽配合低压槽移至辽宁、吉林地区,地面倒槽强度减弱,沈阳由西南气流逐渐转为偏北气流控制;17日高空锋区南压,沈阳转为槽后脊前的环流形势,处于西北气流控制。
二、冻雾诊断分析
(一)湿位涡MPV1分析
MPV1定义是湿位涡的第一分量,为垂直分量,其值取决于空气块绝对涡度的垂直分量与相当位温的垂直梯度的乘积,当大气是对流稳定时,MPV1>0。通过分析15日20时925hPa高度层的湿位涡MPV1分布情况,辽宁地区处于MPV1分量正值区,说明冻雾天气发生之前,沈阳上空925hPa高度层至地面之间大气层结为对流相对稳定状态,有助于水汽输送与汇聚,降低了对流层低层水汽向上层扩散能力。实况表明,冻雾低能见度天气出现时段对流层低层至近地面之间的湿度大值区域覆盖辽宁地区,表明了低层暖湿水汽自东南向西北输送,这与MPV1的分析情况基本相符。
(二)能量场分析
大气层结的能量场总是与温度场保持密切的相关性。15日温度平流高值中心分布于内蒙古中部与辽宁西部,低值中心分散位于贝加尔湖西部、内蒙古东部、辽宁北部与河套地区。假相当位温为表征大气温度、压力、湿度的综合特征量,表明大气溫湿特征和垂直运动关系,其水平分布和垂直分度与降水天气的发展有着明显关联,在一定程度上反映了大气中能量的分布情况。16日低层的假相当位温大值区位于南部,高能量锋区覆盖辽宁-山东地区,沈阳处于高能量锋区密集带范围内,对流层中高层无强能量锋区。深厚的暖平流增温为本次冻雾天气提供了能量条件。
(三)要素分析与消散条件
沈阳桃仙机场15日夜间VRB 1m/s或静风,相对湿度由61%上升至89%,16日偏北风2m/s,夜间转西北风4m/s,相对湿度升至90%以上,水汽条件得到满足;而在此期间沈阳受到对流层低层稳定的东南气流控制,这样强度的地面风为垂直乱流提供了适当的混合作用,既能促进了低层水汽的冷却,又不影响低层水汽过度的向上扩散,具备了冷却条件;15日沈阳上空一直存在暖平流输入现象,暖空气平流移至冷地面上,易发生平流逆温,提供稳定层结;随着贝加尔湖冷空气分裂南下,16日午后至夜间沈阳处于冷平流影响,冷空气主体的侵入自上而下先影响平均风场,然后通过平均风场的变化自下而上影响湍流风场。与此同时,冷空气的侵入也会加强近地面和对流层低层之间的动力湍流运动,从而破坏对逆温层,形成了冻雾的消散条件。
三、小结
高空环流形势为两槽一脊径向环流,高空槽与温度脊相互配合,其中深厚的暖平流增温为冻雾天气发生发展提供了能量;湿位涡MPV1分量正值区可促进水汽的输送与汇聚,同时降低了低层水汽向上层扩散能力,既有利于逆温的形成,又提供了水汽条件;冷平流由对流层中高层侵入,向低层渗透,低层逆温层结遭到破坏,冻雾天气消散。
参考文献:
[1]陆汉城,杨国祥.中尺度天气原理和预报[M].气象出版社,2004: 194-197.
[2]刘熙明,胡非,邹海波,等.北京地区一次典型大雾天气过程的边界层特征分析[J].高原气象,2010,23(5):1174-1182.
【关键词】冻雾;能量场分析;湿位涡;MPV1分析
中图分类号:X22文献标识码A文章编号1006-0278(2015)12-127-01
一、天气过程与形势分析
能见度的重要性在于它是制定飞行天气标准和决定跑道开放、关闭的重要标准。沈阳桃仙机场于2015年2月16日07:23—12:43时出现冻雾,冻雾低能见度期间VIS最低为200m,RVR最低为450m,低于机场运行标准,导致飞机无法正常起飞、着陆,影响航班正常率。本次天气过程前期,欧亚中高地区呈两槽一脊径向环流,低压槽分别位于贝加尔湖以西地区与鄂霍茨克海地区,高压脊覆盖内蒙古地区,辽宁地区处于深厚的暖脊控制,沈阳处于弱气压场影响;15日白天,贝加尔湖冷空气分裂南下,河套低压槽东移南下加深发展,沈阳处于槽前西南气流与地面受倒槽共同影响。15日夜间,低压槽东移南落至山东半岛,辽宁地区处于高压脊与暖脊控制,500hPa与850hPa的温度槽主体基本重合,低层冷空气势力较弱,沈阳地面低压系统加深发展;16日冷槽配合低压槽移至辽宁、吉林地区,地面倒槽强度减弱,沈阳由西南气流逐渐转为偏北气流控制;17日高空锋区南压,沈阳转为槽后脊前的环流形势,处于西北气流控制。
二、冻雾诊断分析
(一)湿位涡MPV1分析
MPV1定义是湿位涡的第一分量,为垂直分量,其值取决于空气块绝对涡度的垂直分量与相当位温的垂直梯度的乘积,当大气是对流稳定时,MPV1>0。通过分析15日20时925hPa高度层的湿位涡MPV1分布情况,辽宁地区处于MPV1分量正值区,说明冻雾天气发生之前,沈阳上空925hPa高度层至地面之间大气层结为对流相对稳定状态,有助于水汽输送与汇聚,降低了对流层低层水汽向上层扩散能力。实况表明,冻雾低能见度天气出现时段对流层低层至近地面之间的湿度大值区域覆盖辽宁地区,表明了低层暖湿水汽自东南向西北输送,这与MPV1的分析情况基本相符。
(二)能量场分析
大气层结的能量场总是与温度场保持密切的相关性。15日温度平流高值中心分布于内蒙古中部与辽宁西部,低值中心分散位于贝加尔湖西部、内蒙古东部、辽宁北部与河套地区。假相当位温为表征大气温度、压力、湿度的综合特征量,表明大气溫湿特征和垂直运动关系,其水平分布和垂直分度与降水天气的发展有着明显关联,在一定程度上反映了大气中能量的分布情况。16日低层的假相当位温大值区位于南部,高能量锋区覆盖辽宁-山东地区,沈阳处于高能量锋区密集带范围内,对流层中高层无强能量锋区。深厚的暖平流增温为本次冻雾天气提供了能量条件。
(三)要素分析与消散条件
沈阳桃仙机场15日夜间VRB 1m/s或静风,相对湿度由61%上升至89%,16日偏北风2m/s,夜间转西北风4m/s,相对湿度升至90%以上,水汽条件得到满足;而在此期间沈阳受到对流层低层稳定的东南气流控制,这样强度的地面风为垂直乱流提供了适当的混合作用,既能促进了低层水汽的冷却,又不影响低层水汽过度的向上扩散,具备了冷却条件;15日沈阳上空一直存在暖平流输入现象,暖空气平流移至冷地面上,易发生平流逆温,提供稳定层结;随着贝加尔湖冷空气分裂南下,16日午后至夜间沈阳处于冷平流影响,冷空气主体的侵入自上而下先影响平均风场,然后通过平均风场的变化自下而上影响湍流风场。与此同时,冷空气的侵入也会加强近地面和对流层低层之间的动力湍流运动,从而破坏对逆温层,形成了冻雾的消散条件。
三、小结
高空环流形势为两槽一脊径向环流,高空槽与温度脊相互配合,其中深厚的暖平流增温为冻雾天气发生发展提供了能量;湿位涡MPV1分量正值区可促进水汽的输送与汇聚,同时降低了低层水汽向上层扩散能力,既有利于逆温的形成,又提供了水汽条件;冷平流由对流层中高层侵入,向低层渗透,低层逆温层结遭到破坏,冻雾天气消散。
参考文献:
[1]陆汉城,杨国祥.中尺度天气原理和预报[M].气象出版社,2004: 194-197.
[2]刘熙明,胡非,邹海波,等.北京地区一次典型大雾天气过程的边界层特征分析[J].高原气象,2010,23(5):1174-1182.