毫米波雷达在昆明长水机场一次辐射平流雾过程中的应用论文_罗丽萍 赵德显

(民航云南空管分局,云南 昆明 650200)

摘要:2017年12月11日昆明长水机场夜间突然爆发了一次大雾低云过程,与以往的两低天气不同,由于常规观测资料和数值预报资料的欠缺造成了相当大的损失,从天气形势和数值预报上不能分析出局地性的低云平流,所以辐射平流雾很难预报。可见光云图配合地面资料对静止锋的位置有较好的判断。风廓线雷达对大气边界层的结构变化和低云有直观的反应。毫米波雷达通过合理的布局能监测到上游的团雾活动,但对团雾预报的持续时间和程度不能一概而论。

关键词:辐射平流雾 风廓线雷达 毫米波雷达

引言

雾是悬浮于近地面气层中水汽凝结成水滴或冰晶使水平能见度小于1km 的天气现象,雾是在特定天气背景下形成的局地性的天气现象, 雾的形成往往与局地条件有关, 各地地形和生态环境不同, 雾的结构和生消过程会有很大的差异,近年来针对雾的研究主要集中在城市平原地区,但长水机场独特的地形却不多见,局地性的地理环境造成每年冬季多次锋面雾和低云的发生,此种相似的雾和低云的研究主要集中在滇黔准静止锋锋面雾和南岭山地的锋面雾研究。天气系统动力驱动下的平流与局地山地抬升冷却凝结对雾的形成起重要的作用,迎风坡对雾的形成有利。

1昆明长水机场环境介绍

昆明市区位置与嵩明县均为坝子(盆地)地形,平均海拔均在1890米左右,长水机场在二者之间的鞍型地形里,与AC之间有约平均210米的高度差,平均海拔高度在2100米左右。东面山脉平均高于本场约400米,西面山脉平均高于本场200米左右。

2天气过程介绍

11日500hPa、700hPa受高压脊西北气流控制,地面准静止锋10日09时(北京时,下同)影响本场,东北风持续至11日09时,白天热低压发展强烈,静止锋东退至东北面会泽宣威一线,本场受热低压控制,西南风风速较大。11日傍晚18:20时跑道由北向南逐渐转东北风4m/s(图1),20时左右低云量逐渐增多,低云云底高迅速降低至50米,跑道内能见度波动较大,20:30后RVR迅速降低至200米左右,特别是低云云底高迅速降低至50米,一直维持至00时冷空气东退转为西南风后即 00:30后能见度才迅速抬升,到01:00能见度抬升至1公里以上(图2)。当天整个航站楼被薄薄的一层雾所覆盖,候机楼西南面机场工作区能见度都很好,这个过程的突然性和复杂性造成了55个航班备降、8个返航,5个复飞。

图(1)2017年12月11日长水机场低云低能见度天气过程风向变化情况(时间:UTC) 图(2)2017年12月11日主导能见度图(单位:KM,时间:UTC)

3天气形势和资料分析

2017年12月11日昆明长水机场地面处于云贵准静止锋附近,500hPa受高压脊控制,700hPa受偏西北气流控制。从11日19:00时的卫星云图来看静止锋面云系很明显的呈南北走向,本场位于静止锋西侧,地面风先于锋面云系抵达本场。

3.1风廓线雷达

日落后大气边界层从下向上降温,对流边界层中稳定边界层以上1000-1500米高度剩余层仍保留,一直持续到00:30时左右,低云消散,边界层上下交换加强。

3.2毫米波雷达

从下图(3)日18:30时的毫米波雷达PPI图来看,上游八家村水库观测到了直径约10KM的团雾,而且造成了当地的能见度降低,而且配合着图(4)RHI来看在雷达中心250米以下有低云分布,距本场约14KM,以4米/秒的平流速度来看影响到本场大约是1小时左右,通过图(5)和图(6)19:31时的毫米波雷达分析观察到回波明显减弱,虽然能见度只有2000米左右但低云已是基本消散,能见度逐渐回升。

图(5)(6)2017年12月11日19:31时毫米波雷达PPI和RHI图

4结论

(1)从天气形势和数值预报上不能分析出局地性的低云平流过程,所以辐射平流雾很难预报。

(2)可见光云图配合地面资料对静止锋的位置有较好的判断。

(3)风廓线雷达对大气边界层的结构变化和低云有直观的反应。

(4)毫米波雷达通过合理的布局能监测到上游的团雾活动,需要选择一个合理的位置才能进行有效的探测。

(5)对于平流性质的大雾监测需要布局在上游高点地区,进一步开展卫星资料的应用,以及不断总结经验,即使在常规资料和数值预报资料误差大的情况下也能去伪存真。

参考文献:

[1]万齐林, 吴兑, 叶燕翔. 南岭局地小地形背风坡增雾作用的分析[J] . 高原气象, 2004 , 23(5):709 - 713

[2]贺皓, 吕红, 徐虹. 陕西省大雾的气候特征[J] . 高原气象,2004 , 23(3):407 – 411

作者简介:罗丽萍(1990-)女,白族,云南大理人,本科学历,助理工程师,从事民航气象预报工作。

论文作者:罗丽萍 赵德显

论文发表刊物:《科技新时代》2018年8期

论文发表时间:2018/10/22

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