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    什么是雾?雨后的水汽充足、微风及大气层稳定

    2年前 | admin | 154次围观

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    什么是雾

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    在水汽充足、微风及大气层稳定的情况下,如果接近地面的空气冷却至某程度时而达到饱和时,水汽在气溶胶粒子上凝结(或凝华)为水滴(或冰晶)悬浮于空中,使地面水平的能见度小于1KM的天气现象称为雾。

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    雾的分类

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    根据国家标准GB/T27964-2011的能见度,将能见度1-10千米定义为轻雾,能见度0.5km~小于1.0km定义为大雾,能见度0.2km~小于0.5km定义为浓雾,能见度0.05km~小于0.2km定义为强浓雾,能见度小于0.05km定义为特强浓雾。

    另外,根据形成条件,将雾可分为辐射雾、平流雾、混合雾、蒸发雾和锋面雾等。

    辐射雾是在冬季晴朗无云微风的夜晚,由于近地面的长波辐射,使周围空气冷却饱和形成逆温,近地面层空气湿度越大,越有利于形成辐射雾。特别是雨后的机场,由于水汽充沛,第二天早上很容易形成辐射雾。

    平流雾是暖湿的空气作水平运动时经过寒冷的下垫表面,底层空气迅速降温大雾对飞行的影响,上层空气因离地表远、降温少,这样就在近地面层形成逆温,在逆温层以下,空气冷却达到饱和形成平流雾。平流雾是对机场影响最大的雾,具有生成迅速、范围大、厚度大、日变化不明显、受风向影响大的特点。

    蒸发雾是当冷空气流经温暖水面,水面便会蒸发大量水汽,在水面附近的冷空气便发生水汽凝结成雾。

    锋面雾经常发生在锋面附近,常常伴随着降水。如2013年1月3日长水机场的锋面雾导致航班大量延误,由于机场的处置效率低下,加剧了机场与旅客的冲突。

    上坡雾是当空气沿着潮湿的山坡上升,空气逐渐冷却,形成上坡雾。在山里飞行的飞机需要密切注视上坡雾的发展。

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    除雾

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    机场除雾方面,可以利用雾的化学性质来选择催化剂破坏冷雾暖雾。针对暖雾,如80年代的双流机场利用发动机发射出高温气体,形成一个高温区,使雾滴蒸发,进行消雾。除冷雾方面,也可利用液态二氧化碳对冷雾进行消除。1994年2月,北京长河机场曾经向空中喷施液态氨来进行消雾。然而人工消雾的能力有限,效果也不稳定,因此如何彻底消雾是今后的研究方向。

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    大雾天气下的飞行活动

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    雾会妨碍飞机的正常起降,使航班延误,大雾天气下飞行员和管制人员的工作任务和管制负荷会加大,影响着对航空器的操作和指挥,处理不当极易造成飞行事故。

    目前机场的盲降系统以及HUD等先进设备的使用大大降低了大雾天气下飞机对起飞着陆条件的限制。盲降是仪表着陆系统 ILS (Instrument Landing System)的俗称,能给飞机提供一个可靠的进近着陆通道,从而安全着陆。但是目前我国除北上广外是二类精密进近以外,国内大部分民用机场是一类精密进近,甚至是非精密进近,加上机场助航设施的不完善大雾对飞行的影响,对飞机起飞和降落的条件更高,因此遇到大雾天气,则会严重影响机场运行。

    大雾下管制员应当合理控制好间隔,帮助飞行员做好复飞或是继续进近的决策。飞行员不应过度紧张,利用ILS、助航设施设备等做好目视参考,机组协同,根据管制员的指挥,及时调整飞机构型,果断做出是否进近或是复飞的决断。飞行机组和管制人员良好的心理素质、优秀的技术水平、密切配合才能顺利完成低能见度条件下飞机进近飞行。航空公司、机场、管制局各部门也要密切联系,通力合作,相互配合,做好各自的职能,及时疏散旅客,避免冲突,以保障航班的安全和顺畅。

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    雾的监测与预报

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    目前,大雾监测技术也在逐步提升,近地面加密观测和卫星遥感监测便是有效途径。借助遥感技术开展大雾监测具有直观、全面、持续分辨率高和及时等的优势,是常规地面观测所无法比拟的,提出了一系列雾的遥感监测方法如:多通道组合法、阈值判定法、纹理分形和神经网络法等。

    大雾的预报经过天气学方法、统计方法、数值预报方法、动力统计预报方法、集合预报方法,预报准确率逐步上升。天气学法是利用天气形势进行预报,但是受预报主观经验影响,准确率不高。统计学方法经过传统的拟合到深度学习方法预报,但没有考虑到雾的物理场条件。我国大雾的数值模拟是从20世纪80年代中期才开始的,1986年黄培强等用一维模式对辐射雾的形成过程进行了数值模拟。80年代末后,产生二维雾模式和适用于复杂地形的三维高分辨率雾模式。近年来中尺度数值模式进行雾的模拟研究成为一个新的发展方向,特别是WRF模式成为了现下数值预报的主流。鉴于模式变量对初值和物理的敏感性,逐渐引入了集合预报方法,显著提高了系统预报率。

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    展望

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    近年来,我国科学家从观测分析、数值模拟等方面对雾进行了深入的研究,取得了丰硕的成果,但仍然存在不足,对雾的各个影响因子的定量认识不够,预报精确度也不够,下一步需要进一步开展雾的集合预报,提高对雾的预报能力,为保障航空运行,提升航空服务质量作出贡献!

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