12月30日上海地区大雾天气过程分析

12月30日上海地区大雾天气过程分析

赵锐磊

（中国民用航空华东空中交通管理局  上海  200335）

摘要：利用机场观测报文、上海自动站和MICAPS等气象资料，对2023年12月30日上海局地大雾天气过程进行诊断分析，初步探讨大雾天气出现时的天气形势和地面要素特征，结果表明大雾由于降水后地面湿度大，后云系立即打开，辐射降温而形成大雾。本次大雾天气过程有很强的局地性，故在实际预报中还需仔细考量各个要素，这也是这次上海郊区大面积雾区而虹桥和浦东两机场未出现大雾的原因。

关键词：浦东机场；大雾；逆温层；冷空气

0 引言

上海浦东国际机场位于上海市东部，依海建造，属亚热带季风型气候，并具有海洋性气候特点，秋冬季节多发低云低能见度天气。2023年12月30日夜间起，上海郊区出现了一次大雾天气过程，而虹桥和浦东两机场云底高和能见度都始终处于标准以上。本次天气过程中，预报员根据当日环流场和要素分布，做出了当日夜间虹浦两场将出现大雾天气的预报结论。

本次大雾出现在航班的早高峰时段，对航班的正常率造成了较大影响。本文在对本次天气过程进行回顾的同时，重点分析了地面系统及上游雾区对浦东机场能见度的影响，结合天气分析和预报思路，对此次服务保障过程进行总结。

1天气过程综述

12月30日夜间起，上海地区郊区出现了大雾天气，能见度最低达到了400米，而虹桥和浦东两场能见度最低在1800米，深入研究虹浦两场没有发生大雾的原因和机制，对以后更好的预报此类天气具有重要意义。

1.1天气形势

由地面天气图可知，华东地区南部为高压可知，华东北部山东地区有低压环流存在，整体呈南高北低的分布，且华东地区整体气压场较弱，北方有冷空气南下，前锋已达山东西北侧。苏皖南部及上海地区在早上08时还是以西南气流为主，并出现明显降水，从850hPa、700hPa和500hPa三层来看，华东大部为槽前西南气流，在太行山地区有高空槽南下，槽后有冷平流。

图1  12月30日08时天气图

图2  12月30日08时宝山站探空曲线

而从温度对数压力图来看，上海宝山站在925hPa以下有明显逆温层存在，500hPa高度层以下湿度场都比较大。

由此可知，上海地区处于弱气压场控制，中低层湿度较大，且在底层存在逆温层。如此配置下上海地区出现大雾的可能性比较高，做出夜间出现大雾天气的预报结论是合理的。要进一步分析虹浦两场没有出现大雾的原因还需进一步分析当天夜间的形势变化和要素分布情况。

1.2数值预报模式分析

图3  12月30日EC数值模式的高空风场预报产品

从EC数值模式的高空风场预报来看，冷空气南下，在30日傍晚17时以后，700hPa和500hPa转一致的槽后西北气流，只有850hPa处于槽底，在上海地区还有湿度，至晚上23点850hPa 、700hPa和500hPa三层都转为一致的槽后西北气流控制，850hPa湿度大值区也南压至浙江以南地区，上海云系将打开。这也为夜间温度快速下降，进而出现大雾天气提供了较好的辐射条件。

图4  12月30日EC数值模式的近地面湿度和风场产品

从数值预报的近地面湿度和风场可知，湿度场大值区在皖南及浙赣地区，上海在夜间23时以后会有个湿度减弱的过程，但是仍存在一定湿度，而10米风场预报来看，夜间23时以后会有一个西南转西北的转风过程。

通过以上分析，可见上海白天处于槽前，为阴有小雨天气，至夜间降水逐渐停止，并转西北风，虽然降水停止，但是白天925hPa以下还存有逆温，水汽极可能锁在近地层，夜间高空云系打开后，在辐射降温的作用下，有出现大雾的可能，至后半夜，随着冷空气的进一步南下，低空逆温层将受到破坏，近地面水汽也随着东移入海，能见度有趋于好转的可能。

1.3虹桥和浦东两场30日下午实况分析

以下是浦东和虹桥两个机场下午14:00-15:30的实况报文：

METAR ZSPD 300730Z 30005MPS 5000 HZ NSC 13/08 Q1016 NOSIG=

METAR ZSPD 300700Z 31003MPS 4000 HZ NSC 14/08 Q1016 NOSIG=

METAR ZSPD 300630Z 33003MPS 4000 BR NSC 13/09 Q1015 NOSIG=

METAR ZSPD 300600Z 01003MPS 4000 -RA BR NSC 13/10 Q1016 BECMG TL0730 2800=

METAR ZSSS 300730Z 32003MPS 290V360 2000 BR NSC 11/08 Q1016 NOSIG=
METAR ZSSS 300700Z 32003MPS 280V360 1800 -RA BR NSC 11/08 Q1016 BECMG TL0850 3000=

METAR ZSSS 300630Z 34003MPS 280V020 1800 -RA BR NSC 11/09 Q1016 NOSIG=

METAR ZSSS 300600Z VRB02MPS 2000 -RA BR NSC 11/09 Q1016 BECMG TL0730 3000=

由实况报文可见，在14:00-15:30时段内，虹桥和浦东两场都是以西北风为主，风速3-5米，虽然1500米以下的低云云量达不到编报标准，但由降水也可知天空云系较多。虹桥和浦东两场都是经历了由小雨转阴天的过程。期间，浦东机场能见度在4-5km左右，虹桥机场能见度明显低于浦东机场，最低在1.8-2km。浦东机场温度露点差也显著大于虹桥机场，可见两场近地面湿度在雨止之后地表必然处于高湿状态，但逐渐加强的西北风还是让两场的近地层相对湿度出现了下降，尤其是浦东机场在15:30温度露点差达到了5℃。

由此可知，随着转风和雨止，上海地区近地层的相对湿度将逐渐下降，但地表的水汽仍然较大，当出现显著的辐射降温时，在近地层仍有可能出现大雾天气。而对当天夜间是否出现大雾的关键预报因子将是风速和最低温度。

1.4夜间18:00-23:00上海地区自动站分析

图5  12月30日下午上海自动站能见度

由上述自动站的实况（图5）可知，从17:54起上海西侧郊区已出现大雾天气，至18:47时，能见度已出现400米，至09:54分，除虹桥和浦东外大部出现大雾天气。虹桥此时能见度3200米，浦东3500米。（上海地区此时已发布大雾预警，并预报至明晨）

由上述实况可知，在近地面湿润且云系打开的情况下，上海地区如之前所预测的情况，出现了大雾天气，但是由于虹桥机场由于在市区，基础能见度较好，故未出现低于1000米的大雾天气，而浦东机场则是因为靠在海边，风速较大，故也未出现大雾天气。

1.5后半夜形势对比和预报

图6  12月30日20时宝山站探空曲线

通过对20时天气图和数值预报形势场（图略）的分析对比，发现实际形势场和数值预报还是比较一致的，而且850和700百帕后有明显的冷槽，伴着西北气流，扰动将增加，同时20时宝山站的探空图也显示上海上空此时没有明显的逆温，这些都说明地面风速有增大趋势，而且水汽也不能都锁在近地层，区域内应有好转趋势，尽管周边已出现大雾天气，但是有23时以后冷空气扩散南下，上海地区大雾有好转趋势，故虹浦两机场夜间无继续转差可能，即不会出现大雾天气。

1.6后续实况对比分析

由自动站实况可知，夜里1点起，上海周边的能见度发生好转，除西南个别地区外，大部分地区能见度转1km以上，且一直到早晨能见度彻底转好之前上海全区的能见度都基本稳定在1-2km之间。

图7  12月30日虹桥机场相对湿度时序图（世界时）

虹桥机场的自动观测系统也显示22至23时，湿度明显从93%下降至83%。而虹桥机场的实况报文（METAR ZSSS 301730Z 31004MPS 3200 BR NSC 08/06 Q1020 NOSIG=；METAR ZSSS 301700Z 29003MPS 2800 BR NSC 08/06 Q1020 BECMG TL1730 3500=）也显示能见度在1点以后由2.8km转至3.2km，同时风速也增加至稳定的西北风4米/秒以上，两场无大雾再出现可能。

六、分析与总结

  1、此次大雾不是普通的辐射雾，而是由于降水后地面湿度大，后云系立即打开，辐射降温而形成大雾，故形成雾的时间较短，在晚上18:00起上海地区就有局地雾区生成；

  2、大雾的发生有很强的局地性，故在实际预报中还需仔细考量各个因素，这也是这次上海郊区大面积雾区而虹桥和浦东两机场未出现大雾的原因。

  3、冷平流南下，造成低空层结的破坏和风速的增大，对大雾的消散有着重要的作用。

参考文献：

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