摘 要：利用常规探测资料、NCEP/ NCAR 1°×1°逐6 h再分析格点资料、探空图等资料，对2018年12月3日（大雾、低云）、2019年1月11-12日（低云）、2019年2月3日（大雾、低云）、2019年2月6日（大雾、低云）发生在福州长乐机场的四次低云低能见度天气过程进行综合对比分析，结果表明：（1）中低层槽后西北气流和地面弱高压控制提供了有利的天气背景条件；（2）高湿的环境是产生低云低能见度的基本条件，高空西南急流的存在为大雾过程提供充沛的水汽，四次过程的环流形势均有利于低层水汽输送。（3）低空逆温层的存在使来自洋面的水汽在低层堆积，在一定条件下，水汽凝结发生在低层，有利于形成低云和雾，并且逆温层使湍流活动减弱，不利于云雾消散，是云雾天气的维持机制；（4）云雾的形成是由于暖湿空气冷却凝结而成，但四次过程的冷却形式不同，2018年12月、2019年1月及2月6-7日的过程是由锋面的抬升作用及逆温层的暖盖作用引起。而2月3日的过程却是由于干冷下沉气流入侵造成的。
关键字：低云；大雾；逆温层；西南暖湿急流；干冷空气
引言
云底高和能见度，是决定飞机起飞和降落、机场开放或关闭、影响飞行安全的两个气象标准[1]，因此，低云、低能见度是对飞行安全有着严重影响的重要天气现象。低云通常指云底高度距离地面2500m以下的云，其中低碎云的云底高一般较低，尤其云底高低于60m的云，对飞行安全的影响较大，常造成航班复飞或返航备降的情况[2]。大雾是指发生在一定天气条件下，由于近地面大气层中悬浮的水滴或冰晶大量堆积所造成的水平能见度小于1km的一种天气现象[3]。雾是造成低能见度的重要天气现象，当出现能见度低于800m时，严重的视程障碍和异常的低水平和垂直能见度最易导致飞行事故。低云、低能见度天气直接影响的是飞机起飞和降落和进出港航班的调度，往往给航空公司造成严重的经济损失。
长乐机场位于福建省中北部沿海，跑道呈偏北偏南方向，三面濒海，西枕陆地，特殊的地理位置，使得机场易受平流雾影响，冬春季低云、低能见度天气出现频繁，并且低云、低能见度天气存在生成迅速、维持时间较长的特点，是影响长乐机场航班不正常的主要天气之一。目前对于长乐机场低云低能见度的研究较少，而低云的预报难度很大，尤其是影响航空飞行的低云。本文对2018年12月3日、2019年1月11-12日、2019年2月3日、2019年2月6日发生在长乐机场的四次低云、低能见度气过程进行天气诊断分析，以探寻该天气发展、生消的环境条件和气象要素特征，为今后低云、低能见度的预报提供分析思路和参考依据。
1.气象要素分析
1.1云底高、云量及能见度演变
从自动观测系统上云底高、云量及能见度的演变（见图1）中可以看出，云底高和能见度两者随时间变化是一致的；当本场出现60米低云时，往往伴随着低能见度天气(能见度<800米)出现。由图上可知，云高的降低会先于能见度变差，同时，云高的抬升也会滞后于能见度的抬升，主要可能原因是海上的平流低云随着风不断涌向本场，水汽在低层堆积，从而低云接地为雾。今后可以联合利用微波辐射计(判断低空是否出现高含水量层)与云高仪(判断是否出现低云或雾)，再根据微波辐射计监测近地层的液态水含量、地面相对湿度的数值，进一步判断低云是否会接地为雾，转而出现低能见度天气。
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（注：云底高、能见度刻度采用以log2作为底数的对数刻度，云量刻度在次坐标轴，1-9显示自观云量的量级）
1.2风向风速演变
表1是2018年12月3日08:00—4日09:20风向和风速随时间的演变实况。由表可知，第一波低云发生（北京时12:00）前，本场吹偏南风，风速5m/s，可见海上应有一片雾区，偏南风将平流低云带向本场，午后升温，雾区有所消散，本场低云消散。第二波低云发生（北京时19:45）前，本场风向由偏北风转为偏东风（110°），风速不大，随后风向基本上在偏北风、VRB和静风、偏南风之间变动，风速也一直比较小，维持在0～1m/s，为低云、低能见度天气的持续创造较好的环境，与此时长乐机场正处于高压环流底前部相符合。在北京时07:14时，本场的风速仍不大，为1～2m/s，风向为VRB，低云、大雾短暂消散，后又转3m/s的偏南风，本场出现低云低能见度天气的反复。到了9时，本场低云、能见度均抬升，表明此次低云低能见度天气的消亡机制是，地面升温较快，大雾抬升，同时受高层冷空气的渗透造成低云、低能见度天气的往复。
通过分析其余几次天气过程的风向和风速随时间的演变，2019年1月10-12日的天气过程，低云低能见度发生时风速较小，为1～2m/s，风向在偏北风、偏东风和VRB之间变动，知道冷空气扩散下来，风速加大，本场云高抬升，能见度转好；2月3日的天气过程，低云低能见度发生时风速也较小，风向在偏东风到VRB之间变动，高层冷空气的提前渗透扩散导致大雾消亡；2月6-7日的两次低云低能见度过程，一次是本场吹偏东风，第二次发生在凌晨四五点降温的时候，本场吹偏南风，风速均较小，消亡机制也是冷空气的提前渗透。
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2.环流背景分析
2018年12月3日-4日，本场高空三层处西南急流中，本场水汽输送条件充足，地面处于高压底前部，锋前暖区中，北方冷空气扩散南下。3日夜间地面风向偏南风为主，短时偏北风，有利于低层西南暖湿水汽向本场输送。风速较小为0-2m/s，近地面层存在逆温层，层结稳定。由于白天本场天气晴朗，从而促使夜里辐射降温，本场周边空气湿度饱和，出现低云、低能见度天气。至4日09:00，机场气温快速上升，近地面层对流加强逆温层被破坏，能见度明显好转上升，低云也抬升消散，之后各项天气要素转好。
2019年2月6日，本场地面处于入海弱高压底后部，东移入海的冷空气从东路回流影响本场（见图3），低层有明显的环流辐合，整个低云低能度天气过程是伴随着冷高完全移出本场而结束。
综上，锋前暖区的西南暖湿急流及中低层槽后西北气流和地面的弱高压控制两种天气形势都能为低云低能见度天气的产生提供了有利的天气背景条件。
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3.物理量诊断分析
3.1层结条件
陶祖钰等[4]研究指出，低层逆温层的存在是雾和低云形成的重要条件。从四次低云低能见度天气过程的探空图可看出（见图4），机场低层均出现风向顺转，有明显的暖平流。而高空有明显的上干下湿的湿度场配置，有利于近地层逆温的形成和维持。
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3.2冷却条件
云雾的形成是由于暖湿空气冷却凝结而成，四次过程的冷却形式不同，2018年12月3至4日、2019年1月10-12日及2月6-7日的天气过程是锋面的抬升作用及逆温层的暖盖作用。而2月3日的过程却是由于干冷下沉气流入侵造成的。
4.结论
（1）低云低能见度天气过程的形成和发展与大环流背景有密切关系。锋前暖区的西南暖湿急流及中低层槽后西北气流和地面的弱高压控制两种天气形势都能为低云低能见度天气的产生提供了有利的天气背景条件。充足的水汽条件是产生低云低能见度的基本条件，四次过程的环流形势均有利于低层水汽输送，高空西南急流的存在为低云大雾过程提供了充沛的水汽。
（2）充足的水汽辐合和冷暖平流的互相配合造成逆温层增强是低云低能见度过程维持并加强的关键。低空逆温层的存在使来自洋面的水汽在低层堆积，在一定的条件下，水汽凝结发生在低层，有利于形成低云和雾，并且逆温层使湍流活动减弱，不利于云雾消散，是云雾天气的维持机制。
（3）云雾的形成是由于暖湿空气冷却凝结而成，四次过程的冷却形式不同，2018年12月3至4日、2019年1月10-12日及2月6-7日的天气过程是锋面的抬升作用及逆温层的暖盖作用。而2月3日的过程却是由于干冷下沉气流入侵造成的。
（4）可以考虑引进时间更密、范围更广的地面自动站资料以试验建设业务监测和预报系统。低云通常先于低能见度现象出现，且滞后于低能见度的转好，通过新引进的微波辐射计，监测低云和大雾的分界层，从而监测低云和大雾天气间的转变。
参考文献：
[1]赵树海.航空气象学[M].北京:气象出版社,1994:194-195.
[2]刘开宇,张云瑾,田军.贵阳机场一次低云天气的诊断分析[J].云南大学学报(自然科学版),2010,32(S2):213～216.
[3] 刘开宇,王世权,刘贵萍等.贵阳机场雾的气候统计分析［J］．四川气象,2007( S1): 73－79.
[4] 陶祖钰,谢安.天气过程诊断分析原理和实践[M].北京：北京大学出版社，1989：137-138.