西安咸陽機(jī)場(chǎng)低能見度天氣的觀測(cè)

薛會(huì)杰

(中國民用航空地區(qū)空中交通管理局氣象中心,陜西西安 710082)

西安咸陽機(jī)場(chǎng)低能見度天氣的觀測(cè)

薛會(huì)杰

(中國民用航空地區(qū)空中交通管理局氣象中心,陜西西安 710082)

能見度對(duì)航空飛行來說尤其重要,他是影響飛行活動(dòng)最經(jīng)常、最直接的氣象要素之一。在運(yùn)輸機(jī)場(chǎng)運(yùn)營活動(dòng)中,常會(huì)遇到“機(jī)場(chǎng)關(guān)閉”、“機(jī)場(chǎng)開放”的情況,就氣象條件而言,能見度是主要因素之一。通過對(duì)2007-2012年地面氣象觀測(cè)資料統(tǒng)計(jì)分析,著重從影響本場(chǎng)能見度的最主要天氣現(xiàn)象大霧入手,總結(jié)出咸陽機(jī)場(chǎng)能見度在不同季節(jié),不同時(shí)間的變化規(guī)律,得出一些結(jié)論,為提高低能見度天氣條件下觀測(cè)提出一些思路和建議,為實(shí)施氣象保障提供參考。

能見度 觀測(cè) 準(zhǔn)確性

秋冬季節(jié)，是許多地區(qū)霧天頻繁的季節(jié)，人們看著霧霾籠罩的天空，往往擔(dān)心飛機(jī)是否正常起降。惡劣的能見度或跑道視程直接威脅著飛機(jī)的起飛和著陸，是影響飛機(jī)進(jìn)近爬升和降落的主要因素，因惡劣能見度造成的飛行事故占所有氣象原因造成事故的一半左右。低能見度觀測(cè)的準(zhǔn)確與否直接影響著飛行安全和航班的正常起降，分析咸陽機(jī)場(chǎng)低能見度天氣條件下的變化規(guī)律，以進(jìn)一步提高低能見度觀測(cè)的準(zhǔn)確性。

1 西安咸陽機(jī)場(chǎng)氣候特點(diǎn)

西安咸陽機(jī)場(chǎng)屬暖溫帶半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，氣候溫和，雨量適中。春季溫暖、干燥、多風(fēng)沙；夏季炎熱多雨，多雷雨大風(fēng)；秋季涼爽，氣溫速降，秋淋明顯；冬季寒冷，多霧、少雨雪。

2 西安咸陽機(jī)場(chǎng)低能見度的成因,變化規(guī)律及天氣特征

從(表1、2)中可以看出：西安咸陽機(jī)場(chǎng)2007-2012低能見度日數(shù)177日，年均平均29.5日。出現(xiàn)日數(shù)多少和年降水量無明顯關(guān)系。造成主導(dǎo)能見度低于800米主要是霧。從成因分析咸陽機(jī)場(chǎng)主要受輻射霧的影響，占總數(shù)的80% 以上，其次是平流霧。

西安咸陽機(jī)場(chǎng)輻射霧、平流霧的成因：在深秋和初冬季節(jié)，相對(duì)濕度在80% 以上，風(fēng)速1～3m/s，能見度小于3km時(shí)，容易出現(xiàn)具有一定厚度的輻射霧；靜風(fēng)時(shí)，湍流微弱，只有貼近地表相當(dāng)薄的氣層失熱冷卻，這時(shí)僅能形成露(霜)或淺霧；風(fēng)速大時(shí)，因湍流太強(qiáng)，上層的熱量會(huì)大量下傳，阻礙了下層空氣冷卻，同時(shí)，強(qiáng)風(fēng)會(huì)使水汽迅速擴(kuò)散，因此不利于霧的形成。觀測(cè)員在日出前就要特別注意能見度的變化，尤其是當(dāng)清晨風(fēng)速小于3m/s時(shí)，一定要注意大霧的生消及演變。平流霧是暖濕空氣平移到冷下墊面時(shí)，空氣與下墊面之間的湍流熱傳輸使氣溫降低而形成的霧。一日中任何時(shí)刻都可出現(xiàn)，冬季的夜晚由于咸陽機(jī)場(chǎng)近地面層迅速冷卻，與涇河、渭河上暖而濕的空氣之間存在較大的溫差，兩河上空能源源不斷的送來較熱的暖濕空氣，當(dāng)主導(dǎo)風(fēng)向東北風(fēng)變?yōu)槠巷L(fēng)時(shí)，風(fēng)速為2～7m/s時(shí)，就會(huì)使河谷霧抬升并移向機(jī)場(chǎng)，平流霧形成和消失受風(fēng)的影響很大，來去比較迅速，但這種霧影響范圍廣，有時(shí)突然出現(xiàn)，濃度大，厚度厚，多次反復(fù)，難以預(yù)料。所以，它的影響必須依托上游地區(qū)風(fēng)向的變化，秋冬季，當(dāng)本場(chǎng)出現(xiàn)西南風(fēng)或轉(zhuǎn)為西南風(fēng)后，尤其是在風(fēng)向轉(zhuǎn)為230°左右，風(fēng)速在3m/s左右時(shí)，本場(chǎng)能見度易受河谷霧的影響，能見度轉(zhuǎn)差；當(dāng)風(fēng)向轉(zhuǎn)為東北風(fēng)時(shí)，能見度好轉(zhuǎn)。

3 西安咸陽機(jī)場(chǎng)大霧的年、日變化規(guī)律及對(duì)本場(chǎng)能見度的影響

從季節(jié)上分析(見圖1)，秋冬季明顯多于春夏季，1-2月、9-12月共出現(xiàn)151日，占85.3%；3-9月僅出現(xiàn)26日，占14.7%。單月出現(xiàn)日數(shù)最多有14天；最長(zhǎng)連續(xù)出現(xiàn)日數(shù)有8日；最長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間達(dá)80小時(shí)零5分；主導(dǎo)能見度除2010年最低值100米外，其余年份低值均為50米。出現(xiàn)日數(shù)風(fēng)速均較小，其它氣象要素變化不大，多數(shù)前后會(huì)伴有間歇性降水。日變化：絕大多數(shù)為傍晚開始變差，次日中午前好轉(zhuǎn)，低值多出現(xiàn)在04點(diǎn)至06點(diǎn)之間. 咸陽機(jī)場(chǎng)位于渭北源上，南距渭河約4km，東離涇河約3km，拔海高度476.3m，由于特殊的地理位置及兩河源源不斷的水汽輸入，再加上秋冬季地面溫差的增大，造成咸陽機(jī)場(chǎng)秋冬季以霧為主的天氣現(xiàn)象，有時(shí)一連數(shù)日大霧籠罩，嚴(yán)重影響航班的正常飛行。由此可見，咸陽機(jī)場(chǎng)霧的年變化有如下特征：(1)大霧一年四季都可出現(xiàn)，但主要集中在深秋10月次年1月。(2)能見度由1-7月趨向好轉(zhuǎn)，7-12月轉(zhuǎn)差，7月能見度最好，12月最差。(3)9-11月是次低值月。因此，在換季前后對(duì)低能見度的觀測(cè)應(yīng)特別關(guān)注

表1 利用西安咸陽機(jī)場(chǎng)2007-2012地面觀測(cè)資料,對(duì)能見度低于800m的天氣日數(shù)及對(duì)應(yīng)天氣現(xiàn)象統(tǒng)計(jì)

表2 能見度低于800m的天氣日數(shù)季節(jié)變化統(tǒng)計(jì)

霧存在著明顯的日變化，統(tǒng)計(jì)咸陽機(jī)場(chǎng)全天低于800m的霧日各時(shí)次平均能見度(圖2)可以看出，咸陽機(jī)場(chǎng)的霧一般出現(xiàn)在早晨和傍晚，但以06—08時(shí)出現(xiàn)的幾率最大，一般持續(xù)時(shí)間為3～5h，但由于季節(jié)不同，大霧存在和消散的時(shí)間也不等，夏季升溫快，霧在08時(shí)前后逐漸減弱或消散；秋冬季升溫相對(duì)慢，霧在09-10時(shí)后方可消散；春季霧較夏季維持時(shí)間長(zhǎng)而比冬季短，出現(xiàn)在05—08時(shí)，維持時(shí)間3～4h。觀測(cè)時(shí)必須在06—07時(shí)和19—20時(shí)這兩個(gè)關(guān)鍵時(shí)段特別注意霧的生成與消散。

圖1 西安咸陽機(jī)場(chǎng)能見度的年變化規(guī)律

圖2 西安咸陽機(jī)場(chǎng)能見度的日變化規(guī)律

4 天氣學(xué)對(duì)西安咸陽機(jī)場(chǎng)低能見度的分析

(1)冬季在無大的槽脊活動(dòng)的情況下，咸陽機(jī)場(chǎng)在弱高壓脊控制下，處于微風(fēng)場(chǎng)里，天氣以晴天少云為主，往往在早晚易形成輻射逆溫，形成大霧天氣：冬季在強(qiáng)冷空氣來臨前，鋒前暖脊較強(qiáng)大，使地面冷鋒遲遲不能東移，咸陽機(jī)場(chǎng)受暖脊控制3～7次，易造成數(shù)日大霧天氣，冷空氣過后能見度才會(huì)好轉(zhuǎn)；降雪時(shí)，能見度隨著降雪強(qiáng)度的大小而時(shí)好時(shí)差；降水過后，天空少云，濕度大，早晚易形成大霧。

(2)風(fēng)對(duì)大霧有一定的促進(jìn)作用，靜風(fēng)有利于形成露(霜)和淺霧；風(fēng)大時(shí)，容易把霧吹散，不利于霧的形成；只有當(dāng)風(fēng)速在1～3m/s時(shí)，才有利于霧的形成。當(dāng)?shù)孛鎴D上有強(qiáng)冷高壓控制，也不利于霧的形成。咸陽機(jī)場(chǎng)在吹南風(fēng)的情況下，要注意渭河河谷霧移向本場(chǎng)；在吹東北風(fēng)的情況下，要注意涇河河谷霧移向本場(chǎng)。

(3)晴朗的夜晚或晚間云縫裂開，地面有效輻射增強(qiáng)，近地面溫度迅速降低，有利于水汽凝結(jié)，并有利于形成逆溫層，從而有利于霧的形成。霧形成后，氣溫回升，由于水汽的蒸發(fā)，近地面空氣的飽和度破壞，相對(duì)濕度不斷減小，當(dāng)本場(chǎng)冬季氣溫上升到0℃以上，秋季氣溫上升到10℃左右，大霧就可消散。

5 結(jié)語

(1)分析咸陽機(jī)場(chǎng)大霧天氣的意義是提高低能見度觀測(cè)水平的前提。

(2)分析咸陽機(jī)場(chǎng)大霧的成因及大霧的天氣特征，掌握大霧的日、年變化規(guī)律及對(duì)本場(chǎng)能見度的影響是提高低能見度觀測(cè)準(zhǔn)確率的基礎(chǔ)。

(3)觀測(cè)經(jīng)驗(yàn)與理論的相結(jié)合是進(jìn)一步提高低能見度觀測(cè)水平的關(guān)鍵所在。

(4)受觀測(cè)條件限制有時(shí)能見度的突變易忽視難發(fā)現(xiàn)，這時(shí)，就要借助一些盡可能借用的儀器，以免漏報(bào)。如自動(dòng)觀測(cè)儀器中，RVR(跑道視程)就是一個(gè)重要的參數(shù)。

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[2]趙樹海.航空氣象學(xué)[M].北京：氣象出版社,1994.218-240.

[3]譚海濤,王貞齡,余品倫等.地面氣象觀測(cè)[M].蘭州：氣象出版社,1980.22-26.

[4]朱炳海,王鵬飛,束家鑫.氣象學(xué)詞典[M].上海：上海辭書出版社,1985.261.

[5]姜世中.氣象學(xué)與氣候?qū)W[M].北京：科學(xué)出版社2010.214-649.

薛會(huì)杰,現(xiàn)供職于中國民用航空地區(qū)空中交通管理局氣象中心。