打开文本图片集

摘 要：西安咸阳机场位于关中平原，周围地形平坦，净空条件好。机场在冬季影响航班飞行的主要天气因素是大雾，本文分析了西安咸阳机场2001～2020年大雾日数和低能见度天气时的日变化特征，并总结了影响能见度的天气现象。

分析结果表明：

机场各年平均能见度在4km～7.5km之间，累年年平均能见度大于5.5km，年际变化明显，总体呈上升趋势。机场累年能见度<1500m和<800m的发生日数呈下降趋势。机场冬季能见度低于1500m和低于800m出现日数较多，其中12月最多，秋季次之；夏季最少，其中6月最少。机场低能见度天气有着明显的日变化特征，一般是夜间转差，白天转好，在不同季节里转差、转好的时间会有所调整，转好时间一般在日出后2小时左右。影响机场能见度的天气现象主要是轻雾、烟以及降水，雾以辐射雾居多，平流雾次之。

关键词：西安咸阳机场，大雾气候特征

第一章 西安咸阳机场能见度的气候特征分析

1.1数据的选取

主导能见度（简称能见度）是指观测到的达到或超过四周一半或机场地面一半都能达到的最大水平能见距离。这些距离可以是连续的，也可以是不连续的。西安咸阳机场能见度的观测方式分为目测和器测，最终记录以目测为主。

本文中的能见度数据、以及与其相关的数据的选取，均来自西安咸阳机场地面观测簿（根据实际观测值的观测记录）。

1.2 年平均能见度的年际变化

西安咸阳机场各年年平均能见度分析表明（图1-1），其年际变化较为明显，且各年平均能见度在4km～7.5km之间，累年年平均能见度大于5.5km。

20年间年平均能见度有一低值区，为2001年至2007年，除2007年达到5km以外，各年年平均在5km以下，且2003年最低达到4.3km；其余年份年平均能见度均大于5.4km，其中2016年至2020年年平均能见度超过6km，2018年达到7.4km。

1.3 各级能见度的年际变化、年变化及日变化

根据西安咸阳机场运行最低标准对能见度的要求以及特殊天气报告中能见度阈值的选取，按照航空气候志对能见度的分级标准，把能见度分为八个等级（<200m、<400m、<600m、<800m、<1500m、<3000m、<5000m、<8000m）。

＜3000m和＜1500m两级能见度的年际变化（图1-2）分析显示，低能见度日数有显著的减少趋势，能见度小于3000m的日数逐年减少0.8天，能见度小于1500m的日数逐年减少0.84天。

机场累年能见度<1500m和<800m的发生日数（图1-3）呈现较明显的波动下降趋势，<1500m的下降趋势更为明显。 2017年低能见度日数最少，能见度小于1500m和小于800m的日数分别为27天和5天。

根据能见度低于1500m和低于800m的各月份发生天数来看（图1-4），机场冬季的能见度低于1500m和低于800m出现天数较多，秋季次之，夏季最少。低于1500m的情况1月最多（22.3天），低于800m的情况12月最多（8.6天），低于1500m的情况5月最少（5.4天），低于800m的情况6月最少（0.5天）。

机场低能见度天气有着明显的日变化特征，一般是夜间转差，白天转好，在不同季节里转差、转好的时间会有所调整，转好时间一般在日出后2小时左右，偶有全天小于800m的情况发生。

一年之中，冬季12月最易发生能见度<800m的情况，累年月平均发生频率高达11%，与其他月份相差较大，1月次之，为6%，其中以日出后至02时之间出现频率最高，日出之后出现的由河谷地区移来的大雾也加大了低能见度出现频率。2月份能见度＜800m的高峰时段发生于21～01时之间，累年月平均发生频率为3%。春季3月份的出现规律与2月类似，但频率明显降低。4月至8月发生能见度<800m的频率不超过1%，大多数出现在后夜至00时之间，次数很少，维持时间短，日出后2小时左右即转好。入秋之后，能见度＜800m的低能见度天气发生频率逐渐升高，10月、11月发生频率已达4%～6%，出现时间主要是傍晚后至午夜时段，好转时间推后至02时，全天维持低能见度的可能性也升高（图1-5）。

能见度与风场的关系是，能见度低于800m和1500m时，风场以260°～280°风向为主，其次是40°～50°，即当风向为260°～280°、风速小于2m/s时或风向为40°～50°、风速小于3m/s时机场能见度较差，而当风向为110°～120°或280°～330°时能见度较好，这与机场周围特殊的地形条件有关。

1.4 影响能见度的主要天气现象

西安咸阳机场影响能见度的天气现象主要有雾、轻雾、霾、雨、雪、烟，扬沙、浮尘、沙尘暴。除了沙尘暴和扬沙天气主要发生在春季之外，其余天气在全年均可不同程度影响机场能见度。

1.4.1导致能见度＜5000m的天气现象

根据西安咸阳机场《地面观测簿（例行）》能见度及天气现象的记录规则，当机场能见度不足5km时，均需在观测簿中记录影响能见度的天气现象。主要影响西安咸阳机场能见度的天气现象有雾现象（雾、轻雾），降水现象（雨、雪），烟尘现象（烟、浮尘、霾），风沙现象（扬沙、沙尘暴）。以上天气现象出现时即记录，同时，在一日中，当同类型天气现象有相继（交替）出现时，应当连续记录。

观测记录的一日中出现上述天气现象时，不论出现该天气现象持续时间长短，均认为该天气当日在机场出现。

通过上述记录和统计规则，汇总2001-2020年机场观测年总簿得知，机场平均每年轻雾有270.7日，烟有170.9日，降水有98.1日，雾有58.8日，霾58.3日，浮尘29.3日，扬沙4.4日，沙尘暴仅0.4日。由此看来，主要影响机场能见度的天气现象为轻雾、烟及降水。

根据累年月平均天气现象发生日数来看（图1-6），机场轻雾8～11月出现较多，月均在25～29日，其中10月最多；2月和6月最少，月均17日，其余月份为20～23日。这与2月份降水偏少、6月份升温迅速、温度日较差大、相对湿度偏小有关。

烟与轻雾的月分布规律存在差异，12～2月出现最多，为20～23日。春秋次之，夏季最少，月平均约9日。主要原因是隆冬季节降水偏少，相对湿度小，近地层逆温强。

西安咸阳机场极少出现存在降水天气时，能见度还能够维持在5km以上的情况。仅有的降水时能见度大于5km的个例显示，若降水前基础能见度极好且降水弱、持续时间短，则降水对能见度的影响较小。因此，机场降水常与轻雾相伴，有时也伴大雾，共同影响能见度（夏季短时强降水除外）。全年降水出现日数（图1-6）以7、9月最多，5、6、8、10月次之，12～2月最少。此外，降水现象的年变化与轻雾的年变化趋势接近。

1.4.2 导致能见度＜1000m的天气现象

由于西安咸阳机场大雾天气的标准是能见度小于1000m，所以接下来分析具体是何种天气现象引起的能见度＜1000m的情况。根据统计，影响机场能见度＜1000m的天气现象有烟、雾、雨、雪、霾、沙尘暴等。其中（图1-7），主要的天气现象是烟和雾，由二者引起的低能见度发生日数占全年不同天气现象造成低能见度日数的70%以上。由于冬季机场风场偏弱，近地层逆温强且不易被破坏，在湿度条件合适的情况下极易起雾，有时一周不散。机场南北方向渭河和泾河河谷地带，冬季常大雾弥漫，在合适的风场影响下，也会给机场带来大雾天气。

烟引起的低能见度日数（表1-1）累年年平均为29.4日，占全年不同天气现象引起的低能见度日数的24.5%，其中以12、1月最多。降雨引起的低能见度累年年平均有19.7天，占16.4%，主要发生在春季、秋季。降雪引起的低能见度累年年平均只有6.5天，占5.4%，主要发生在冬季。沙尘暴累年年平均出现日数仅为0.3天，主要发生在3～5月，以4月最多。

机场由雾引起的低能见度天气累年年平均为56.0天，占全年低能见度日数的46.7%，雾是造成机场低能见度天气的最主要因素，为航空运输带来极大不便。雾的产生是大气长波完成一次调整过程后的产物，是在两次冷空气之间的回暖阶段最易产生的天气现象。雾以秋末冬初最多，12月平均达11.0天。2月显著减少到5.4天，持续到初春。春末、夏季雾日最少，其中6月最少，仅有1.9天。入秋之后雾日显著增多，9月增至4.8天。20年间，月最多雾日数为24天，出现在12月份，但此月历史上也出现过无雾的天气情况，

西安咸阳机场雾（<1000m时）以辐射雾居多。辐射雾主要是由于近地面空气的冷却作用产生，其生消时间随季节的不同也有所不同，一般情况下是夜起日消。秋末及冬季在傍晚后都有可能起雾，以午夜前后可能性最大，好转时间一般发生日出后2小时左右，即02时至05时之间是雾消散区间，这个季节里常会发生雾连日不散的情况。在春季和夏季，随着气温的升高，雾的生成时间逐渐后推至午夜之后。消散时间逐渐提前，春季为01时～03时，夏季在01时之前便会消散 。

辐射雾秋冬季持续时间一般超过2个小时，持续时间在24小时以上的频率在各季节中也最高。在过去20个冬半年中，持续时间最长的低能见度天气长达112小时9分钟，从2002年12月12日11时44分持续至12月17日03时51分。

此外，西安咸阳机场平流雾在冬、春季受渭河雾、泾河雾的影响也不容忽视。冬季机场南侧6km处的渭河河谷里、机场东北方向8km的泾河河谷常大雾弥漫，在适宜的风场条件下（西南风或东北风3～5m/s）可影响机场，雾的强度和维持时间与近地层水汽条件、逆温条件、天空状况等都有密切关系。此种雾多发生在22时至03时之间，来自泾河的雾持续时间为1小时左右，渭河雾持续时间以2～5小时最多，也有弥漫机场上空之后久久不散的个例。在05时～06时之间，由于午后升温扰动，风力加强，也会发生平流雾现象，但强度明显减弱。

由东南风引起的雾较为少见，多发生在01时之前，22时～23时发生的最多，一般维持2～4小时。而发生在02时～04时之间的因东南风而起的短时雾现象更属罕见，但在2006年11月就发生了2次。由于所处地理位置及周边环境的影响，机场盛行偏西风和东北风，东南风的形成属于局地小系统影响所致，只是一种短暂的风场表现行为。

河谷移来的雾具有爆发突然、变化幅度大、维持时间短、浓度大的特点，给预报和服务带来很大难度，严重影响飞机的正常起降。

烟对能见度的影响仅次于雾，全年烟影响能见度小于1000m的平均日数为29.4天，集中在每年的10月～2月， 12月最多，平均7.2天（见表2-1）。秋季开始，烟的影响加强，深冬最盛，初春迅速减少，春夏几乎未见。主要是因为在冬季时常常由于逆温层比较厚，层结稳定，再加上居民采暖及工业生产供暖（渭河热力发电厂是一个烟源）使大气中烟尘明显上升，并且不易扩散的缘故。烟的出现时间很有规律，一日有两个高峰，一个是早晨23时～02时，另一个是09时～13时，这分别是逆温最深厚和形成逆温的时间段。

1.4.3 低能见度持续时间

根据《民用航空气象地面观测规范》，当能见度小于800m和1500m时，需要编发特殊报，故下文将分析累年各月能见度小于800m和1500m的持续时间。

表1-2显示，西安咸阳机场能见度小于800m的持续时间多为0～1小时，这种情况占能见度小于800m情况的23.8%，其次为1～2小时和2～4小时，约占20%， 6～12小时占14.2%，持续时间4～6小时的情况占11.4%，超过12小时的情况最少，共占9.1%，其中持续时间超过24小时的情况极少出现。

表1-3显示，西安咸阳机场能见度小于1500m持续时间多为2～4小时以及6小时以上，均占能见度小于1500m情况的18～19%；其次是0～1小时、1～2小时，约占16%；4～6小时最少，只有12.1%。

各月持续时间段出现次数与表2-2相比，秋冬季持续时间较长，多大于6小时，春夏季持续时间以4小时以下为主。能见度小于1500m持续时间段出现情况和能见度小于800m的情况相比在持续时间大于6小时一级有明显增多，说明能见度在800m至1500m之间出现的次数较多，尤其在秋末和冬季持续12小时以上情况较为常见。

第二章 结论

本文以西安咸阳机场大雾低能见度天气作为研究对象，基于该场2001-2020年的常规观测资料，应用合成分析、统计学分析、天气学分析等方法，分析西安咸阳机场大雾天气特征，探求大雾天气过程的预报思路，主要结论如下：

（1）西安咸阳机场大雾具有明显的年际变化特征和季节特征。年平均能见度整体呈上升趋势，机场各年平均能见度在4km～7.5km之间，累年年平均能见度大于5.5km。机场累年能见度<1500m和<800m的发生日数呈下降趋势，冬季能见度低于1500m和低于800m出现日数较多，其中12月最多，秋季次之，夏季最少，其中6月最少。机场低能见度天气有着明显的日变化特征，一般是夜间转差，白天转好，在不同季节里转差、转好的时间会有所调整，转好时间一般在日出后2小时左右。

（2）影响机场能见度的天气现象主要是轻雾、烟以及降水，由雾和烟引起的低能见度日数占总低能见度日数的70%以上，雾引起的低能见度天气累年年平均为56.0日，烟引起的低能见度日数累年年平均为29.4日。西安咸阳机场雾以辐射雾居多，秋冬季持续时间一般超过2小时；平流雾次之，来自泾河的雾持续时间为1小时左右，渭河雾持续时间以2～5小时居多。

参考文献

[1] Gultepe， I. Fog research： A review of past achievements and future perspectives[J]. PURE AND APPLIED GEOPHYSICS，2007，164（6-7）：1121-1159.

[2] 田梦. 环渤海大雾形成的观测和模拟分析及影响机制研究[D].兰州大学，2019.

[3] 孙彧，马振峰，牛涛等.最近40年中国雾日数和霾日数的气候变化特征[J].气候与环境研究，2013，18（3）：397-406.

[4] 朱俊. 长三角地区一次雾过程的观测分析与模拟研究[D].南京信息工程大学.2019.

[5] 郭刚，罗春田，郭玲.辽西地区区域性雾气候统计特征及预报[J].气象与环境学报，2006，22（3）：7-10.

[6] 孙超.哈尔滨机场一次低能见度及冻雾伴低云天气的观测[J].黑龙江气象，2019，36（4）：16-17.

[7] 寿佳慧. 2018年8月15日长春机场一次大雾天气过程观测分析[J].四川社科界，2019，24：10-11.

[8] 邓阳辉，裘锦华. 珠海金湾机场大雾过程观测研究[J].空中交通管理，2019，07：68-71.

[9] 窦以文，丁青兰，胡保昆等. 能见度自动与人工观测在大雾中的分析与比较[J].现代农业科技，2015，43（24）：161-163+243.

[10] 李清杨，闫哲鑫，方莹红等.昆明长水机场一次大雾过程分析[J].空中交通，2015，9：51-52.