韋景譯

（民航廣西空管分局，廣西 南寧530048）

1 引言

大霧是指近地面空氣中水汽凝結(jié)或凝華而使主導(dǎo)能見度降低到小于1 000 m 的現(xiàn)象。機(jī)場內(nèi)出現(xiàn)大霧天氣可能會(huì)造成飛機(jī)偏離航線或偏離跑道而不能在指定位置處降落[1]，飛機(jī)在大霧中飛行，飛機(jī)儀表會(huì)因水蒸氣影響造成指示不準(zhǔn)確[2]，大霧天氣使管制人員看不到飛機(jī)，容易造成指揮錯(cuò)誤，飛行員看不清地表，只憑感覺和儀表容易造成操作錯(cuò)誤，發(fā)生事故[3]。大霧天氣下經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)大面積航班的延誤或取消，據(jù)民航組織統(tǒng)計(jì)近50%的航班延誤主要是由于低能見度造成，而大霧是造成低能見度最常見、最嚴(yán)重的天氣現(xiàn)象。南寧吳圩國際機(jī)場位于廣西南寧市南部丘陵地區(qū)，周邊多水田、湖泊，植被豐盛，水汽充沛，一般冬春季多陰雨，低能見度天氣時(shí)常發(fā)生。南寧吳圩國際機(jī)場作為廣西最大的、中國面向東盟國家的航空樞紐，旅客年吞吐量超過1 510 萬人次，頻繁出現(xiàn)的大霧會(huì)嚴(yán)重影響航班的準(zhǔn)點(diǎn)率和正常率，同時(shí)給航空公司和旅客帶來不可估量的損失。對南寧機(jī)場出現(xiàn)的大霧天氣進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，掌握其特征可以幫助今后對大霧天氣進(jìn)行預(yù)報(bào)，更好地服務(wù)民航飛行。

2 資料

本文所有用到的統(tǒng)計(jì)資料來源于南寧吳圩國際機(jī)場1968—2018 年的氣象觀測數(shù)據(jù)資料。1986—2013 年未進(jìn)行全天觀測，每日觀測數(shù)據(jù)不足24 h，2014 年開始進(jìn)行全天觀測，每日24 h 都有觀測數(shù)據(jù)。

3 造成南寧機(jī)場低能見度的原因

影響南寧機(jī)場能見度的主要天氣現(xiàn)象有霧、毛毛雨、雨等，造成1986—2018 年南寧機(jī)場能見度小于1 km 的天氣現(xiàn)象日數(shù)統(tǒng)計(jì)如表1 所示。由表1 可知，1986—2018 年南寧機(jī)場因大霧引起能見度低于1 km 的日數(shù)累計(jì)共482 d，占總數(shù)的61.0%；因降雨引起的有198 d，占25.1%；因毛毛雨引起的有85 d，占10.7%；其他因素引起的有25 d，占3.1%。由此可見，大霧是造成南寧機(jī)場能見度低于1 km 的主要天氣現(xiàn)象。

表1 造成1986—2018 年南寧機(jī)場能見度小于1 km 的天氣現(xiàn)象日數(shù)統(tǒng)計(jì)

4 大霧天氣特征

4.1 大霧年際變化特征

1986—2018 年南寧機(jī)場霧日年際變化如圖1 所示。通過對1986—2018 年南寧機(jī)場地面觀測資料的統(tǒng)計(jì)分析可知，在近33 年中，南寧機(jī)場共出現(xiàn)482 個(gè)大霧日，年平均大霧日數(shù)達(dá)到14.6 d。出現(xiàn)大霧最多的一年是1997 年，為27 d；出現(xiàn)大霧最少的一年是1990 年，只有6 d，兩者相差了21 d。南寧機(jī)場出現(xiàn)大霧較多的年份主要出現(xiàn)在90 年代中期至21 世紀(jì)初；而大霧偏少的年份主要出現(xiàn)在80 年代中期至90 年代中期和21 世紀(jì)初期至今。由此可見南寧機(jī)場大霧天氣過程存在明顯的年際變化特征，大霧日數(shù)總體呈現(xiàn)減少的趨勢。

圖1 1986—2018 年南寧機(jī)場霧日年際變化

4.2 年變化特征

1986—2018 年南寧機(jī)場季節(jié)霧日變化如表2 所示，通過表2 可以看出，冬季有206 d 霧日，占?xì)v年總霧日的42.7%；春季次之，霧日達(dá)到167 d，占34.6%；而夏季霧日最少為46 d，只占?xì)v年總霧日的9.5%?？梢钥闯龃箪F天氣具有明顯的季節(jié)性特點(diǎn)，主要集中在冬季和春季。1986—2018 年南寧機(jī)場每月的平均霧日變化如圖2 所示。通過統(tǒng)計(jì)分析可以看出，全年都有可能出現(xiàn)大霧，但主要集中出現(xiàn)在12 月到次年4 月，占?xì)v年大霧出現(xiàn)總?cè)諗?shù)的75.3%；其中5—7 月出現(xiàn)大霧最少，平均只有0.3 個(gè)霧日；3 月份出現(xiàn)大霧最多，平均達(dá)到3.2 個(gè)霧日。

表2 1986—2018 年南寧機(jī)場季節(jié)霧日變化

圖2 1986—2018 年南寧機(jī)場每月的平均霧日變化

4.3 日變化特征

2014—2018 年南寧機(jī)場大霧開始和結(jié)束時(shí)間統(tǒng)計(jì)如圖3 所示。

圖3 2014—2018 年南寧機(jī)場大霧開始和結(jié)束時(shí)間統(tǒng)計(jì)

因?yàn)橹挥?014—2018 年為全天24 h 觀測，因此只選取2014—2018 年的南寧機(jī)場地面觀測資料來分析大霧日分布的時(shí)間規(guī)律，由圖3 可知，大霧開始出現(xiàn)時(shí)段主要集中在03：00—09：00，這個(gè)時(shí)段占總次數(shù)的72.2%，在早晨06：00—08：00 這個(gè)小時(shí)段內(nèi)大霧生成次數(shù)最多，達(dá)到18次，占了33.3%，而11：00—17：00 則沒有出現(xiàn)大霧生成的記錄。大霧消散的主要時(shí)段在07：00—10：00，3 h內(nèi)消散的大霧次數(shù)就占到總次數(shù)的66.7%，其中大霧在08：00—09：00 時(shí)消散的頻率最高，為27.8%，而13：00—18：00 以及20：00—00：00 卻沒有大霧消散的記錄。因此可以看出，南寧機(jī)場的大霧大多生成在日出前后，日出前后地面溫度基本降到最低，地面較強(qiáng)的有效輻射則會(huì)形成逆溫層，穩(wěn)定的逆溫層有利于大霧的生成和維持，因此能見度在日出前達(dá)到最差；日出之后，受太陽輻射影響地面迅速升溫，逐漸破壞逆溫層，使大霧也開始逐漸消散。

4.4 大霧持續(xù)時(shí)間特征

選取南寧機(jī)場2014—2018 年24 h 觀測資料對大霧的持續(xù)時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析表明：持續(xù)時(shí)間在0～1 h 的出現(xiàn)22 次，占40.7%；持續(xù)時(shí)間在1～3 h 的出現(xiàn)19 次，占35.2%；持續(xù)時(shí)間在3～6 h 的出現(xiàn)9 次，占16.7%；持續(xù)時(shí)間在6～9 h的出現(xiàn)3 次，占5.6%；持續(xù)時(shí)間超過9 h 的僅有1 場；而持續(xù)時(shí)間6 h 以上的這4 次大霧都發(fā)生在冬末和春初。雖然持續(xù)6 h 以上的大霧天氣發(fā)生概率很低，可一旦發(fā)生，給飛機(jī)安全起降以及航班準(zhǔn)點(diǎn)率將帶來很大的影響，需要引起人們的重點(diǎn)關(guān)注。之所以冬季和春季初大霧持續(xù)時(shí)間較長及大霧出現(xiàn)頻次較高，主要是因?yàn)樵诔醵捎诓粩嗄舷碌睦淇諝馐沟媚蠈帣C(jī)場處于冷空氣內(nèi)部，一旦低層水汽充沛，容易造成夜間晴空輻射降溫而形成輻射霧；而到了冬末初春，南寧機(jī)場往往位于地面鋒和切變線前，冷暖空氣不停交替，陰雨天氣較多，低層大氣濕度很大，并且易受到弱高壓脊、均壓場、云貴靜止鋒和華南靜止鋒的交替影響，常常形成平流霧。

5 大霧天氣氣象要素分析

為了分析大霧形成與氣壓、溫度、風(fēng)速等氣象要素的關(guān)系，選取了2014—2018 年南寧機(jī)場出現(xiàn)的51 個(gè)大霧日全天（UTC16：00 為日界）的平均氣溫、最低氣溫、平均相對濕度以及大霧出現(xiàn)前一個(gè)整點(diǎn)時(shí)次的風(fēng)速值，分析出南寧機(jī)場氣象要素與大霧出現(xiàn)頻率的關(guān)系。南寧機(jī)場2014—2018年大霧日氣象要素與大霧發(fā)生頻率如表3 所示。

表3 南寧機(jī)場2014—2018 年大霧日氣象要素與大霧發(fā)生頻率

5.1 氣溫

通過表3 可知，南寧機(jī)場形成大霧天氣的溫度范圍較廣，甚至日最低氣溫達(dá)到1.2 ℃以及日平均氣溫大于30 ℃都會(huì)形成大霧。南寧機(jī)場日平均氣溫在20～25 ℃和15～20 ℃出現(xiàn)大霧的頻率最高，分別達(dá)到33.3%和31.4%；當(dāng)日最低氣溫在15～20 ℃出現(xiàn)大霧的頻率最高，為39.2%；當(dāng)日平均氣溫和日最低溫度低于10 ℃時(shí)，大霧出現(xiàn)頻率分別只有0%和7.8%，說明溫度過低時(shí)，不利于霧的形成；日平均氣溫和日最低溫度高于30 ℃時(shí)，大霧出現(xiàn)頻率分別只有2%和0%，說明當(dāng)溫度過高時(shí)，由于水汽冷卻不到凝結(jié)的溫度而不利于大霧天氣形成。

5.2 濕度

充足的水汽是大霧形成的基本條件之一，相對濕度越大，表明空氣越潮濕。當(dāng)南寧機(jī)場日平均相對濕度為81%～85%時(shí)出現(xiàn)大霧的頻率最高，達(dá)到21.4%；當(dāng)日平均相對濕度大于等于96%，出現(xiàn)大霧的頻率卻只為11.8%，這是因?yàn)槿掌骄鄬穸却笥?5%以上時(shí)常降水，出現(xiàn)大霧的可能性并不是很高，由此可知，相對濕度越大，出現(xiàn)大霧的可能性就越大的說法并不是絕對的；當(dāng)日平均相對濕度小于等于70%時(shí)，出現(xiàn)大霧的頻率只為2.0%，說明在日平均相對濕度小于70%時(shí)很難形成大霧。

5.3 風(fēng)速

表3 選取的是大霧出現(xiàn)前一個(gè)整點(diǎn)時(shí)次的風(fēng)速，統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明：風(fēng)速等于1 m/s 時(shí)，出現(xiàn)大霧的頻率最高，達(dá)到60.8%；當(dāng)風(fēng)速等于2 m/s 和3 m/s 時(shí)，出現(xiàn)大霧的頻率分別達(dá)到25.5%和11.8%；當(dāng)為靜風(fēng)時(shí)，出現(xiàn)大霧的頻率只有2.0%；因?yàn)檫m當(dāng)?shù)奈L(fēng)有利于低層水汽向高層擴(kuò)散，有助于霧的形成和維持。而風(fēng)速大于3 m/s 時(shí)，出現(xiàn)大霧的頻率為0%。這是因?yàn)轱L(fēng)過大時(shí)，亂流混合層過厚，使近地面層降溫緩慢，同時(shí)也使水汽大量的上傳，反而不利于霧的形成。

6 小結(jié)

大霧是造成南寧機(jī)場能見度低于1 km 的主要天氣現(xiàn)象。南寧機(jī)場近33 年的平均霧日為14.6 d，年際變化較大，大霧日數(shù)呈現(xiàn)減少趨勢；全年都有可能出現(xiàn)大霧，但主要集中出現(xiàn)在12 月到次年4 月，具有明顯的季節(jié)性特點(diǎn)，主要集中在冬季和春季；南寧機(jī)場的大霧大多生成在日出前后。南寧機(jī)場大部分大霧天氣持續(xù)時(shí)間在1 h 內(nèi)，冬季和春季初大霧持續(xù)時(shí)間較長。當(dāng)日平均氣溫在15～25 ℃，日最低氣溫在15～20 ℃，日平均相對濕度為81%～85%，風(fēng)速等于1 m/s 時(shí)，南寧機(jī)場出現(xiàn)大霧天氣的頻率最高。