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航空气象学中的雾和霾

 奔马ABC 2018-08-19

今日话题

雾和霾的区别到底在哪里?在今天的中国,两者往往都是紧密结合,叫人傻傻地分不清,深受其害。今天让我们从航空气象的角度来一起认识一下传说中的“雾霾”吧!


1
视程障碍


大气透明度是引起能见度变化的最主要因素。大气中存在着固体和液体杂质,它们在一定条件下常聚积起来形成各种天气现象,影响大气透明度,使能见度减小,这类天气现象统称视程障碍(Restriction to Visibility)。


造成视程障碍的液体杂质, 主要是云、雾(辐射雾和平流雾) 、降水


造成视程障碍的固体杂质, 主要有烟幕(Smoke Screen)、霾 (Haze)、扬沙(Blowing Sand)、沙(尘)暴(Sand Storm)、浮尘(Dust)和吹雪(Blowing Snow)



2
辐射雾 (Radiation Fog) 


辐射雾是由地表辐射冷却而形成的雾,是引起低能见度的一种重要天气现象,常常严重影响飞机的正常起降。


01         

辐射雾的形成条件         

晴朗的夜空(无云或少云)


微风(一般1~3m/s)


近地面空气湿度大的夜间或凌晨


在此种情况下,地表面辐射冷却强,近地面气温迅速下降形成逆温层,有利于水汽的凝结。所以当夜间机场预报NSC、VRB/01且温度和露点温度相差较近时,就该小心辐射雾啦!


 有明显的季节性和日变化(秋冬季,下半夜到凌晨,日出前后最浓)


 地方性特点显著(多形成在陆地上,潮湿的山谷、洼地和盆地)


 范围小、厚度不大、分布不均(厚度数十至数百米,且越接近地表越浓)


 随着太阳的升起,气温升高或风速增大,雾逐渐消散或抬升为低云。


典型机场:济南、长沙、南京、杭州等机场



3
平流雾 (Advection Fog)


平流雾由暖湿空气流经冷的地表面逐渐冷却而形成雾,在我国沿海地区,平流雾多为海面上的暖湿空气流到冷地表,或南方暖海面上的暖湿空气流到北方冷海面上(海雾)而形成。


02        

平流雾的形成条件          

适宜的风向风速(风向由暖湿空气区吹向冷下垫面区,风速2~7m/s)


暖湿空气与冷地表面温差显著


暖湿空气的相对湿度大


平流雾来去突然、生成迅速,风向有利时可在几分钟内布满机场,在沿海地区多为平流雾的季节时,飞行时应特别注意。




季节性春夏多、秋冬少,日变化不明显(一天中任何时候都可能出现,以下半夜到日出前为多)


来去突然,受风向的影响很大


范围广、厚度大(水平范围可达数百公里以上,厚度最大可达2000米)


典型机场:浦东、北海、天津等。

两者是基于两种不同原因均导致近地层空气降温大,容易形成逆温,使水汽积聚其下而不易扩散,易达饱和而凝结成雾。


辐射雾:范围窄、厚度小,越低雾越浓。在高高度可清晰看到机场,进入低高度后容易丢失目视参考,需提前做好复飞和终止着陆的预案。


平流雾:范围广、厚度大,来去匆匆,不好预测,难见地标,遮盖机场着陆困难。         


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4
其他


锋面雾(Frontal Fog)  多出现于暖锋前后,随锋线移动,呈带状分布


蒸发雾(Evaporation Fog)  由暖水面蒸发而产生


上坡雾(Upslope Fog)  湿空气沿山坡上升,经绝热冷却而产生


城市雾(City Fog)  大城市工业区吸湿性凝结核增多和人为水汽源的影响而产生


5
霾(Haze)


霾是悬浮在大气中的大量微小尘粒、烟或盐集合体,使空气混浊主导能见度小于10km的一种天气现象霾一般呈乳白色,使物体的颜色减弱,远山、森林等深色物体呈浅蓝色;太阳、雪山等光亮物体呈黄色或橘黄色。


霾的形成条件


一、静风,静风天气不利于大气污染物向城区外围扩展稀释,并容易在城区内积累高浓度污染


二、垂直方向的逆温层逆温层好比一个锅盖覆盖在城市上空,导致污染物不能及时扩散释放出去


三、悬浮颗粒物的增加,工业排放、机动车尾气、城市悬浮物大量增加等,直接导致了能见度降低,使得整个天空看起来灰蒙蒙一片


有霾时,地面的能见度往往不一定很差(单独的霾一般很难使地面能见度小于1000m),但由于霾粒对蓝光的散射能力强,导致空中能见度却很差。



文章写到这里其实说再见也是可以的,但感觉还可以再说点什么。从去年12月全国大面积的沦陷在雾霾天的背景下,雾霾再度成为我们关注的热点。作为从事航空业的我们又可以做什么呢?


作为飞行员,尽量减少不必要的额外加油,更合理的能量管理和飞行习惯,地面尽量使用外接电气源,减少APU的使用等。



作为空中管制员,彼此更好的沟通交流、更有效的指挥协调,减少空中、地面等待时间,你们真的很重要!



作为机场当局,更有效地利用起已有设备,减少地面APU的使用,而不是让这些配套设施成为摆设和风雨侵蚀的牺牲品。


要说的应该远远不止这些,要做的更是方方面面的,关键在于统一认识!大家一起行动起来,从自己做起,节能减排、绿色出行、有效治理。让天空多几分色彩和白云,少几层雾霾和灰蒙蒙;让我们的下一代也可以仰望星空,而不仅仅是在电视和书里面看到大自然的美。




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