西安咸阳机场一次低能见度天气分析总结

西安咸阳机场一次低能见度天气分析总结

张璐

（民航西北空管局，西安 710000）

摘要:利用西安咸阳机场自动观测系统数据、METAR报文、实况天气图、卫星云图和泾河站的探空资料,对2023年12月12日咸阳机场一次低能见度天气过程进行了研究分析,总结了这次低能见度天气产生的原因和发生机制。

关键词:咸阳机场;低能见度;平流雾

0引言

能见度是影响飞行的最主要的气象要素之一，尤其是针对西安咸阳国际机场，雾多发的秋、冬两季对能见度的影响更为显著,是一种值得关注的天气现象。随着疫情后航班密度的迅速增大，低能见度对航班正常率的影响愈加显著。飞机是否起降、机场是否开放、旅客是否按时出行和航空公司是否按时、按量的完成航班计划表上的任务等。同时持续的低能见度过程对其他正常的社会经济活动造成严重的影响，因此对于低能见度天气过程的研究具有重大意义。相关统计资料表明，在咸阳机场航班不正常情况中，天气原因占多数，而低能见度是其中最主要因素。了解和掌握低能见度变化规律，有助于做好预报和服务工作，在保障飞行安全的同时，也有利于航空公司合理安排和调配航班，最大程度提高经济效益。

咸阳机场位于关中暖温气候带中，西临青藏高原，处于其东坡底，南靠秦岭山脉。本机场位于关中平原，周围地形平坦，净空条件好。机场南边45公里为横贯东西的秦岭山脉，平均海拔高度在2000米以上，其中静峪脑山峰海拔高达3015米。机场北边有海拔1423米高的嵯峨山。机场北有泾河，南有渭河。泾河由西北向东南流入渭河，渭河向东流至潼关入黄河。

1天气背景及过程简要概述

2023年12月12日凌晨04:18至06:00之间，西安咸阳国际机场出现了一次低能见度大雾天气。04:08，本场北跑道23R方向RVR首先跳变至550米，本场出现部分雾天气，北跑道能见度迅速降低。04：18，本场主导能见度降低至800米，05L 方向 RVR下降到375米，机场出现大雾天气。04:43-05:25，主导能见度在500-700米之间波动，RVR稳定维持在550-700米之间。随后05时45分主导能见度转好至1100米。本次天气过程主导能见度最低500米，最低跑道视程375米，垂直能见度最低150米。西安咸阳机场于12日04：21接到二类准备，04：44二类实施，07:05二类结束。

2气象条件分析

2.1地面气象要素分析

地面的气象要素特征对能见度变化有一定程度的影响。图1（a,b,c,d）是12月11日20时-12日08时使用METAR报文资料分析相关气象要素在机场地面的变化情况，即能见度、RVR、温度、露点、风向风速随时间的改变。
 

图1( a)

图1(b)

图1(c)

图1(d)

图1   2023年12月11日20时-12日08时能见度和RVR（a）、风向风速（b）、温度和露点（c）、相对湿度（d）随时间变化图

从能见度和RVR随时间变化图(图1a)可以看出，从11日20时至12日08时，能见度总体上先呈阶梯式下降后缓慢上升的趋势。20:00-23:00，能见度从6000米逐渐降低至4000米，04:00下降至2300米，18分钟后的04:18能见度迅速降低至800米，天气现象由轻雾变成了雾。此后持续恶化，最终于04：43下降至最低500米，维持到05:00。05:00后能见度开始缓慢上升，06:37后稳定至1600米。RVR的变化也呈先下降后上升的趋势，整体变化更急剧，更为陡峭。04:00-04:18，从2000米迅速降低至375米，变化梯度大，05:00后快速上升，稳定维持在550米以上。

风场情况直接决定了大雾的强度。从风向风速变化图(图1b)来看，整个过程风向较为稳定，以东北风到偏东风为主。平均风速2.46m/s，最大风速4m/s，最小风速0m/s。符合平流雾形成的条件之一（适宜的风速2-7m/s）。风速整体先减小后增大，12日00时-03时，风速较小，维持在0-2m/s，03时刻机场为静风，此时段本场能见度较好，04时风速开始增大，从而使得咸阳机场北侧泾河河谷的雾区向南输送，平流雾开始影响本场，能见度随之转差。

从温度、露点的折线变化图(图1c)可以看到，从11日20时-12日08时，两条曲线走势基本相同，都是先降低后升高，温度露点差逐步减小，05时之后，温度露点差稳定在0.1 ℃，根据温度露点差与相对湿度的关系说明该时段内水汽基本达到饱和状态，这是导致此次低能见度天气发生的最直接的近地面气象要素。

从相对湿度的变化曲线图（图1d）可以看出，相对湿度逐步增高，于12日04时达到98%，能见度和RVR也随之急剧转差，后续一直稳定在99%，为此次低能见度提供了有利的水汽条件。

2.2环流形式分析

天气形势决定了气象要素的分布与变化,继而决定了大气的扩散能力与大气稳定程度，同时影响低能见度天气的强度、空间分布、持续时间。对低能见度天气过程的产生、持续和消散都有着决定性的作用。

12月11日20时500hPa天气图（图略）上，中国区域大部受偏西波动气流影响，在河西走廊甘肃东部一带有波动槽，陕西位于波动槽前弱的西偏南气流中；700hPa上，陕西南部地区存在切变，其余大部高压脊前偏北气流控制，内蒙中部-陕西-四川北部有一明显冷槽，关中盆地冷平流明显，前期的冷平流使得地面持续降温形成冷的下垫面，为平流雾的生成提供了有利的温度条件；850hPa上，关中地区有一个小高压环流。地面图上，关中地区处于气压梯度很小的均压地区，等压线较稀疏，11日白天本场风速较小。

12日08时500hPa上，本场上空转为弱脊前的西北气流控制；700hPa也是一致的脊前西北气流 ；850hPa上受高压环流后部弱的西南气流影响；地面图上较12日20时等压线稍密集，但气压梯度仍然较小。

3雾因分析

3.1水汽条件

12月10日白天，本场持续有小雨，日降水量达9.4mm。12月11日20时的国家站点24小时降水量显示，本场周边站点均有弱降水。且11日白天，从卫星云图（图略）上看，本场上空为满天云，受阴天影响，水汽也不易被太阳蒸发而耗散，为平流雾的发生提供了有利的水汽条件。12日00时开始，天空状况开始转好，云量减少，01时后天空无云，晴空辐射增强，冷却降温明显，有利于水汽的凝结。

3.2层结条件

(a)                                  (b)

图2 12月11日20时（a）和12日08时(b)泾河站探空图

受前俩日弱降水影响，11日20时泾河站探空图(图2a)显示，大气在垂直方向上总体较湿，相对于近地面和600hPa以上的对流层中层而言，在850-600hPa之间存在一个相对较干的区域。925-800hPa风随高度顺转，有暖平流存在，垂直风切变较小。大气边界层925-850hPa之间有逆温层存在，逆温层像暖盖隔绝了近地面和其他层次的物质和能量交换，使得近地层温湿条件得以较长时间维持。

12日08时探空图(图2b)显示，整体呈现上干下湿的层结条件，925hPa以下接近饱和，水汽条件更加充沛。850-800hPa之间的逆温层结较11日20时更加明显，厚度达316米。这可能是因为夜间辐射降温和空气平流引起的。当暖空气水平移动到冷却的地面或气层之上时，底层空气因受下垫面影响迅速降温，上层空气因距离较远，降温较少，于是产生逆温。逆温的强弱，主要由暖空气和冷地表面的温差决定。

3.3风速条件

此次大雾天气过程风向为整体一致的东北风，03时前本场风速较小，03时后开始增大。从03时刻咸阳机场平流雾监控系统（图略）上可以看出，本场周边测站风速0-2m/s，此时能见度3000米，而北侧的泾阳站点风速3m/s，能见度1700米，整个北侧的能见度较差，在东北风的作用下，将上游泾河附近产生的雾吹至本场，北跑道23R方向的RVR首先跳变至550米，本场出现部分雾天气，随后开始扩散，出现大雾天气。

3.4地形对雾形成的影响

西安咸阳机场位于咸阳原上，北侧有泾河，南侧有渭河，常见的平流雾多为上游（泾河、渭河）已有辐射雾生成再“平移”至咸阳机场，在“平移”过程中同时出现平流雾特征，浓度增浓，可视为带有平流特征的平移辐射雾。此次过程便属于泾河平流雾。因为其与泾河河谷之间有一个约30-40米的陡峭的黄土平台，当有稳定的东北风加大到4-7米/秒时，风会把泾河河谷的暖湿气团（浓雾）从泾河河谷吹到黄土平台上，这种雾对咸阳机场的影响一般较为突然，能见度在5分钟之内，会从3000米以上降到1000米以下，甚至500米以下。前期雾呈现团状，跑道两头RVR差异较大，中后期雾逐渐均匀。

此外，因为陡峭的平台原因，这种类型常伴随有雾的堆积与再释放过程，同时在经过机场东北部相对冷的下垫面时，雾气强度能继续维持或加强，这使得泾河方向的东北风平流雾到达机场时往往很强烈。在监测时需要对东外、泾河、高陵站的能见度引起重视。

4结束语

本文对2023年12月12日西安咸阳机场一次低能见度天气进行了分析,阐述了低能见度天气发生的整个过程，通过对地面气象要素变化、大气环流形势的深入研究，并从水汽条件、层结条件、风向风速条件以及地形条件展开分析，揭示了此次低能见度天气的成因、发生发展机制。其结果表明:

(1)本次低能见度是由于机场北侧泾河附近产生的雾平移至本场引起的，属于泾河平流雾。前两日的弱降水使得低层大气整体潮湿，水汽较为充沛，且连续阴天和逆温层的存在一定程度上阻止了水汽的耗散。为雾产生提供了良好的水汽条件。

(2)11日22时开始天气转晴，天空状况逐渐转好，强烈的辐射降温和空气平流的共同作用使得原本存在的逆温层的加厚、有利于雾的产生和维持。

(3)11日夜间至12日凌晨本场持续的东北风，风速由小增大,将北侧泾河附近的雾区向南输送，能见度从北向南迅速转差。

(4)特殊的地形原因使得平流雾移至本场时伴随增厚和加强，对本场影响更为强烈和迅速，在监测时需要对上游周边站点密切关注。

参考文献

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