大连机场一次寒潮天气过程综述
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作者: 马骏
摘 要：2010年12月12日-14日，大连地区出现了入冬以来的第一次寒潮天气过程。此次寒潮过程具有降温速度快、降温幅度大、出现多种降水形态，造成地面及跑道大范围积冰等特点，严重影响了航班的正常起降。本文主要针对此次天气过程的天气现象及气象要素演变情况进行总结，以便进一步做好民航气象观测工作、确保飞行安全，这对进一步做好民航气象观测工作具有十分重要的意义。
关键词：寒潮 降温 观测总结
1 引言
寒潮是指规模较大、势力较强、气温较低的冷空气活动，冷空气侵入后，该地气温在24小时内剧降10℃以上，同时这一天的最低气温在5℃以下，海区也会出现7级（14-17米/秒）以上大风。
2010年12月12日，我国中东部地区出现了入冬以来的第一次寒潮天气过程，强冷空气由北向南席卷了我国中东部的大部分地区，带来了大范围的雨雪降温天气，直到16日此次寒潮过程才基本结束。在此次寒潮爆发的过程中，内蒙、华北、东北一带首当其冲。受寒潮影响大连地区也在12日下午出现了降水、降温及大风等天气现象，其中降水一直持续到13日上午11：00（北京时，下同）才结束，先后出现了雨、雨夹雪、冻雨、冻毛毛雨、米雪、雪等多种降水形态。同时造成了机场跑道的积冰，严重影响了机场航班的正常起降，共造成27架次航班延误，4架航班取消。此次寒潮过程对民航气象飞行保障也是一次考验，我们空管气象观测人员及时、准确把握了天气变化过程，圆满地完成了此次飞行气象保障任务。
2 天气形势概述
2.1高空天气形势
首先看高空天气形势，在12日早上08点500hPa天气图上可以看到前后阻塞剧烈，极涡继续旋转加强南下，极涡整体已经位于500N附近，其中2个高压中心分别位于大兴安岭和鞑靼海峡，位势分别为5010和4998位势米。到了12日20点，500hPa上冷中心继续东移南压，大连受槽前西南气流影响，而700hPa上，云南北部的低槽东移南压至长江流域的中部，形成了切变线，刚好形成了有利于大连地区的水汽输送通道，为大连地区的降水提供了有利的水汽条件。
在12日08点850hPa图上，3个冷中心分别位于三江平原东部（-29℃）、呼伦贝尔（-36℃）和外兴安岭（-39℃），从蒙古国-东北地区存在异常密集的等温线，0℃线位于华北北部，-27℃线则在内蒙古东部，纬距不到10℃。此时大连地区正好位于等温线密集带的前部0℃和-4℃之间。到了12日20点，850hPa高空图（图1）上可以看到，切边线东移至渤海西岸，切变线后部有极强的冷平流，风场与密集的等温线近乎垂直，本场受切变线及强冷空气的影响，出现了降水及强降温天气。13日08点，渤海区域仍有切变线维持，而等温线密集带则向南压至长江流域一带。到了晚上20点，切变线才完全移出去，此时大连地区受高压前部西北气流影响，降水结束。
2.2地面天气形势
在12日08点地面图中，贝加尔湖西部有一庞大冷高压，中心气压超过1050hPa，这就是冷空气的主体。从12日17点地面图（图2）上可以看到，随着冷空气进一步南下，冷高压也向南移动，等压线密集带位于内蒙河北天津辽宁一线，大连刚好处于等压线密集带的前方，前期降水以短时降雨为主，此后迅速变为以冻降水及降雪为主，风向也转为北风，整个地区受强大的冷高压控制。
图2 2010年12月12日17点地面图
3 观测过程分析
从12月12日16时25分开始，大连机场观测到小阵雨，17时20分小雨转为中等强度的雨夹雪，17时51分开始雨夹雪转为冻雨，冻雨持续至19时55分结束，20时15分开始观测到小的冻毛毛雨，23时52分小的冻毛毛雨转为小雪，12月13日03时15分小雪转为米雪，03时50分米雪又转为小雪，直到11时45分小雪停止，整个降水过程结束。此次降水过程持续时间达1140分钟，其中冻雨持续7小时28分，雪持续小时10小时55分，米雪持续50分。
从温度范围来看，大连开始出现小阵雨时，地面温度范围在3.0℃―1.6℃，温度大于0℃。雨夹雪维持的时间虽然不长，仅有半小时，但是有两个地方却是非常关键，第一就是地面温度降到了0℃以下，第二就是半个小时内温度下降了4.1℃，这说明寒潮冷空气极强，冷空气快速到达地面后，使得低层暖湿空气被迫抬升，近地层温度迅速下降到零度以下，而暖湿空气抬升后又成云致雨，形成降水，但是由于近地面的气温很低，雨滴到达地面以后就会冻结，出现冻雨，冻雨持续7小时28分。此后，随着北方强冷空气不断南下，从高层到低层温度都很低，降水形态也转变为固态的雪。（如：表1）
4 气象要素分析
4.1风向、风速
根据整点和半点观测数据，选取12月12日08：00至12月13日08：00风向风速样本点49个进行分析。从风向风速的变化我们大致可以判断出本场锋面过境的时间为16：00到17：00，锋面到达大连机场后，风向迅速转为北风，风速也逐渐加大，而大连机场跑道方向为280°-100°，这也就意味着起降时的正侧风加强了，对飞行的影响较大。
图3 2010年12月12日08：00至13日08：00风向风速随时间变化图
4.2温度、露点及相对湿度
根据整点和半点观测数据，选取12月12日08：00至12月13日08：00温度、露点及相对湿度样本点49个进行分析。从温度、露点及相对湿度随时间变化图（图4）可以看出，在12日08：00至15：30这段时间内，温度和露点都是缓慢上升的，在15：30都达到了最高点，分别为8.3℃和1.1℃，相对湿度也不高，维持在60%左右。在此过程中，降水强度一度由小的阵性小雨加强到中等强度的雨夹雪，降水形态也发生了变化，由雨转为雨夹雪再转为冻雨，我们不难发现，气象要素的变化和天气现象的转变形成了有机的统一。随着冷空气的不断补充南下，大连机场温度不断下降，最低温度为-10.9℃（12月13日08时00分），24小时温度下降了19.2℃，露点最低点值为-14.7℃（出现在12月13日08时00分），24小时露点下降了15.8℃。
4.3温度及气压
根据整点和半点观测数据，选取12月12日08：00至12月13日08：00气压（修正海压）与温度样本点49个进行对比分析。见温度气压随时间变化图（图5），随着温度由最高8.3℃下降到-10.9℃，气压也逐渐升高，由最低值1017.5hPa（12月12日14时）上升到1026.6（12月13日08时），24小时气压上升9.1hPa。这和上面地面形势中分析的一致，冷锋过境以后，后面伴随的强大的冷高压迅速南下，本场转为高压控制，气压值迅速升高。
图5 2010年12月12日08：00至13日08：00温度气压随时间变化图
5 小结
（1）此次寒潮过程随天气现象的出现（-SHRA、RASN、-FZRA等）风向由南风转为偏北风、风速逐渐加大、温度大幅度下降、气压开始升高。24小时温度下降19.2℃，最高温度8.3℃，最低温度达到-10.9℃；24小时气压升高9.1hpa，最高气压达到1026.6hPa。
（2）寒潮天气过程气象要素变化复杂，值班观测员应及时向预报员询问天气变化趋势，注意天气要素变化，做到心中有数；可以借助气象信息服务网络注意卫星云图的演变情况，对于观测降水有很大帮助。
（3）寒潮天气伴有大风，通过自动气象观测系统要素曲线，时刻注意大风的变化趋势，风速大于17m/s时，及时记录。
（4）注意气压变化，并随时对自动气象观测系统气压值与备用气压仪器的数值进行比较。密切注意天气现象变化情况，做好观测记录，天气现象达到特殊天气标准时，及时发布特选并进行通报。
（5）注意温度的变化，当温度降至零度以下时，注意是否会产生冻雨。寒潮天气气象要素变化迅速，要做到心中有数，沉着应对，及时向有关部门进行通报，才能做好作好气象观测和服务保障工作。
参考文献：
[1] 朱乾根，林锦瑞等.天气学原理和方法第三版.北京：气象出版社，2003.
[2]《大连周水子国际机场航空气候志》（1986-1995）.
[3] 耿家勤.民用航空气象地面观测技术手册，2007.
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