新津機場能見度與影響因子關(guān)系研究

張靜

(中國民航飛行學(xué)院新津分院氣象臺,四川新津 611431)

新津機場能見度與影響因子關(guān)系研究

張靜

(中國民航飛行學(xué)院新津分院氣象臺,四川新津 611431)

利用新津機場近11a冬季逐時能見度(VIS)、常規(guī)氣象觀測資料,分析各氣象要素對VIS變化的影響,結(jié)果表明：11月至2月,VIS小于1km時,相對濕度(RH)約為95%,1-1.8km時,RH約為90%,1.8-3km時,RH約為85%,大于3km時,RH低于80%,其中,1月各等級VIS轉(zhuǎn)好時RH降濕幅度偏大。VIS小于1.8km時,溫度的變化對其轉(zhuǎn)變作用更明顯。水汽壓對VIS的影響類似于露點,VIS小于1.8km時,兩者同VIS為正相關(guān),大于1.8km后,兩者與VIS為負相關(guān)。由于本場的特殊地形,風(fēng)速對能見度的影響并不明顯。

能見度 氣象要素 影響

1 引言

新津機場地處青藏高原東部的盆地內(nèi)，機場四面環(huán)山、臨河，水汽條件充足、濕度大，低能見度天氣十分頻繁，一年四季中，無論白天、晚上均可出現(xiàn)。能見度是影響飛機飛行的重要氣象要素，主要影響飛機的起飛和著陸。本場主要用于學(xué)員的初級飛行訓(xùn)練，技術(shù)的限制以及特殊的機型對氣象有更為嚴格的要求，尤其是能見度。20 世紀后期開始，國內(nèi)外各大地區(qū)開始對能見度進行相關(guān)研究。張甦[1，2]分別對廣漢機場的氣候特征及能見度的周期性變化特征進行了分析，結(jié)果表明：機場能見度的變化與相對濕度和低云量呈顯著負相關(guān)，與地面溫度和風(fēng)速為正相關(guān)。朱焱[3]以及張劍[4]對蘇州市的能見度及各要素對其影響進行了研究，指出，相對濕度與能見度呈反相關(guān)，風(fēng)速與其為正相關(guān)。同樣，還有其他學(xué)者進行了相關(guān)分析[5，8]。

圖1 累年平均的各月逐時能見度的時間變化

圖2 累年平均的各月RH逐時演變曲線

到目前為止，針對新津機場能見度的研究偏少，所以本文利用新津機場2002年至2013年冬季(頭年11月至次年2月)、早7點至20點觀測數(shù)據(jù)—能見度(VIS)、氣溫(T)、露點(TD)、水汽壓(E)、修正海平面氣壓(QNH)、相對濕度(RH)、風(fēng)向(VV)和風(fēng)速(V)，通過相關(guān)統(tǒng)計分析方法，得出各氣象要素對能見度的影響特點。[1]

2 能見度的變化

從圖1可得：7點為觀測時次內(nèi)的最小值，約為1.8-2.4km，10點后VIS明顯增加，15—17點出現(xiàn)當(dāng)日最大值，約5.5-6km，其后緩慢減小。其中，2月的平均VIS最大，其次是11月，12月和1月的平均值均低于4個月的總平均值，1月的平均VIS最小。因此，無論是最小值還是平均值，相較于11月和2月，12月和1月都偏低，累年最小能見度為0.01km-0.5km，累年平均能見度為1.8km-4km。

3 氣象要素對能見度的影響

由表1可得：VIS與RH為明顯的負相關(guān)，與TD、E為負相關(guān)，與T和V為正相關(guān)(樣本容量為18480，上述各要素均通過了99.99%的顯著性檢驗)。QNH以及VV與VIS的相關(guān)性偏低，不進行相關(guān)分析。

3.1 相對濕度對能見度的影響

圖3 累年各月平均溫度變化曲線

從表1可知：TD上升，VIS隨之轉(zhuǎn)差，反之，VIS隨之轉(zhuǎn)好。依據(jù)新基金項目：中國民用航空飛行學(xué)院青年科學(xué)基金項目(Q2013-138)資助。作者簡介：張靜,助理工程師,碩士,主要從事機場天氣預(yù)報與研究工作。津機場的飛行訓(xùn)練內(nèi)容，將能見度劃分為：小于1km，1-1.8km，1.8-3km，3-5km，5-10km，大于10km，共6個等級。

表1 各氣象要素與能見度的相關(guān)系數(shù)值

表2 各等級VIS對應(yīng)的最小平均RH(%)

從圖2可得，各月RH變化趨勢一致：RH在7—9點變化較小，均大于90%;日出后，RH 逐步減小，下午16點出現(xiàn)當(dāng)日最小值，其后再次上升。其中，1月整體RH最大，其次為12月、11月，2月RH最小。

由表2可得：本場出現(xiàn)各等級能見度時，所對應(yīng)的最小RH范圍為29%—73%。其中，2月對應(yīng)的最小RH 相對偏大，1月偏小。說明，1月能見度偏差時，對應(yīng)的水汽條件不一定十分充足。

VIS小于1km時，11月對應(yīng)的RH偏低，最小值出現(xiàn)在2008年11月26日12點，VIS為200m，RH為37%;12月—2月的最小RH均大于60%，其中，2月RH最大，說明該月出現(xiàn)大霧天對水汽條件的要求相對偏高。各月的累年平均都大于90%，說明，本場大霧天時對水汽條件的整體要求較高。

VIS介于1—1.8km時，是飛行開飛的邊緣標準。該標準下，11月對應(yīng)的RH偏低，最小值出現(xiàn)在2008年11月26日13點，VIS為1500m，RH為38%;相較上個等級的VIS，12月—2月的最小RH偏低，約為60%左右。累年平均RH為90%左右，說明該等級能見度對水汽的要求同樣偏高。能見度轉(zhuǎn)好至該等級后，各月的降濕幅度約為2.5—5.1%，其中12月的降濕幅度最大，約為5.1%。

VIS介于1.8—3km時，1月對應(yīng)的RH偏低，最小值出現(xiàn)在2007年1月30日16點，VIS為2.5km，RH僅有29%。各月的累年平均RH為85%左右。相較于上個等級，能見度轉(zhuǎn)好至該等級后，降濕幅度約為3.4—6.5%，1月降濕幅度最大，為6.5%。VIS大于3km時，各月的累年平均RH明顯偏低，多數(shù)小于80%。在該等級上，1月的最低RH為29%，對應(yīng)時間為2007年1月30日17點，能見度為3km。

綜上所述：11月至2月，VIS小于1km時，RH約為95%，1—1.8km時，RH約為90%，1.8—3km時，RH約為85%，大于3km時，RH低于80%。由小于1km轉(zhuǎn)好至1—1.8km時，降濕幅度約為2.5—5.1%，1—1.8km轉(zhuǎn)好至1.8—3km時，降濕幅度偏大，約為3.4—6.5%。整體來看，各月中，1月各級VIS轉(zhuǎn)好所對應(yīng)的RH降低幅度略微偏大，說明在1月內(nèi)，RH對VIS的影響較大，VIS要好轉(zhuǎn)，RH必須有明顯的降濕幅度。

3.2 溫度

由圖3 可得，11月氣溫最高，日均氣溫大于10℃，其次為2月、12月，1月氣溫最低。溫度與能見度為正相關(guān)，隨著氣溫的上升，能見度逐步增大。

整體來看，1月所對應(yīng)的最低溫度和平均溫度均為最低，其次為12月和2月，11月所對應(yīng)的氣溫略微偏高。與RH不同，各月、各等級能見度所對應(yīng)的溫度變化沒有集中于某一數(shù)值，溫度變化范圍較大，這與氣溫的月變化有關(guān)。

VIS小于1km時，各月的最高溫度均高于對應(yīng)的累年月平均溫度，最低氣溫低于平均溫度。VIS介于1-1.8km時，較上個等級，各月的最低、最高溫度以及平均溫度有所上升，其中平均溫度上升約1.5℃-2.4℃。VIS介于1.8-3km時，11、12和1月的升溫幅度較小，約為0.4-0.8℃，2月略微偏大，升溫約1.8℃。12月、1月，大于3km時所對應(yīng)的平均溫度差異不大，升溫幅度約為0.2℃，2月的升溫幅度約為1℃。

綜上所述：VIS由小于1km轉(zhuǎn)好至1-1.8km時，各月對應(yīng)的增溫幅度為1.5℃-2.4℃;轉(zhuǎn)好至1.8-3km時，11、12和1月的升溫幅度較小，約為0.4-0.8℃，2月略微偏大，升溫約1.8℃;大于3km后，升溫幅度明顯偏小，約為0.2-0.3℃。所以，當(dāng)本場能見度小于1.8km時，相較于大于3km，溫度的變化對能見度的轉(zhuǎn)變作用更為明顯。

3.3 露點

露點的各月變化特點類似于溫度，11月露點最高，1月最低，露點的日變化較為平緩，日變化特點不明顯。

對能見度的影響上，VIS小于1.8km時，露點和能見度之間為正相關(guān)，各月(除2月)中隨著露點的增加，VIS隨之增加。但是，各月平均溫度的增幅約為1.5-2.4℃，而露點的增幅僅有0.9-2.0℃，露點的升溫強度不及溫度，總體水汽條件仍在轉(zhuǎn)差，對應(yīng)的能見度開始轉(zhuǎn)好。當(dāng)能見度大于1.8km時，各月中，隨著能見度的逐步轉(zhuǎn)好，露點與能見度為負相關(guān)。隨著水汽條件的明顯轉(zhuǎn)差，能見度隨之轉(zhuǎn)好。

3.4 水汽

水汽壓的累年變化特點類似于露點：11月最大，其次為2月、12月，1月最低。整日中，水汽壓的變化趨于平緩，日變化特征不明顯。

在對能見度的影響上仍類似于露點：11月至1月，VIS小于1.8km時，對應(yīng)的E逐步升高，E的增幅約為1hPa;當(dāng)VIS大于1.8km后，隨著溫度的升高，對流加強，近地面的水汽上傳給上層大氣，使得下層水汽減少，進而水汽明顯轉(zhuǎn)差，能見度隨之轉(zhuǎn)好。

3.5 風(fēng)速

本場各月的累年平均風(fēng)速偏小，最大值僅為1.1m/s，最小值為0.4m/s。各月，早9點開始，平均風(fēng)速明顯增加，至14點為當(dāng)日最大值，其后風(fēng)速減小。整個觀測時段內(nèi)，各月的平均風(fēng)速相差不大，2月的風(fēng)速略微偏大，1月次之，其次為11月和12月。

各等級能見度標準下，各月中，隨著風(fēng)速的逐步增加，能見度逐步轉(zhuǎn)好，但各等級間的風(fēng)速增幅不明顯。由于本場的特殊地形，累年平均風(fēng)速偏小，所以風(fēng)速對能見度的影響并不明顯。

4 結(jié)語

(1)各月，VIS小于1km時，RH約為95%，1-1.8km，RH約為90%，1.8-3km，RH值約為85%，大于3km時，RH低于80%。由小于1km轉(zhuǎn)好至1-1.8km時，降濕幅度約為2.5-5.1%，增溫幅度為1.5℃-2.4℃;轉(zhuǎn)好至1.8-3km時，降濕幅度偏大，約為3.4-6.5%，11、12和1月的升溫幅度較小，約為0.4-0.8℃，2月略微偏大，約1.8℃。整體來看，1月各級能見度轉(zhuǎn)好所對應(yīng)的RH降低幅度略微偏大。當(dāng)能見度小于1.8km時，相較于大于3km，溫度的變化對能見度的轉(zhuǎn)變作用更為明顯。

(2)在對能見度的影響上，各等級能見度中，各月E的變化類似于露點，即是：11月至1月，當(dāng)VIS小于1.8km時，對應(yīng)的E逐步升高，兩個量級間的增幅約為1hPa;當(dāng)VIS大于1.8km后，隨著溫度的升高，近地面的水汽上傳給上層大氣，使得下層水汽減少，進而水汽條件明顯轉(zhuǎn)差，能見度隨之轉(zhuǎn)好。

(3)由于本場的特殊地形，累年平均風(fēng)速偏小，所以風(fēng)速對能見度的影響并不明顯。

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Based on the daily average temperature dates from 1971 to 2000 of Xinjin, spatial distribution feature and long-term change tendency of annul extreme temperature(high, low) frequency and summer(winter) extreme high temperature frequency are analyzed. The result shows that： the annul temperature is increasing unremarkably, having no sharp change. The days of annul extreme low temperature is decreasing unremarkably, while high temperature is increasing and has a mutation since 1973. Winter extreme low temperature and the summer extreme high temperature have the same tendency, both are all increasing, but are not remarkably, and there is still a mutation about the days of summer extreme high temperature ,from1971.

extreme high temperature extreme low temperature trend