昆明機場低能見度特征分析

王倩茹，岳 煉

（中國民用航空飛行學院，四川 廣漢618307）

1 引言

1.1 背景及意義

飛行安全關乎著人們的生命財產(chǎn)，關乎著民航業(yè)小到個人，大到航空公司、機場、地方、國家的形象。機場內(nèi)部出現(xiàn)的低能見度可能會嚴重影響航班的起飛和著陸。據(jù)國內(nèi)1980—1994年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，與氣象有關的飛行事故占總事故的12.2%，其中與低能見度有關的飛行事故，在近13年國際民航事故氣象原因分類中占到了17%；在國內(nèi)運輸機與氣象原因有關的飛行事故分類（1951—1991年）中占到了29.2%（三等以上事故）。從飛行事故來看，低能見度是釀成飛行事故，影響飛行不正常的主要因素；幾乎50%的飛行事故發(fā)生在低能見度的情況下，因此，能見度的分析和研究對保證飛行安全有著重大意義。

1.2 研究現(xiàn)狀

早在20世紀初，國內(nèi)外的氣象專家就已進行了能見度的研究，并獲得許多成果，KOSCHMIEDER提出的Koschmieder定律是大氣能見度研究歷史上的重大發(fā)現(xiàn)，大氣消光系數(shù)在這項發(fā)現(xiàn)中與能見度聯(lián)系起來,為后來能見度計算拋磚引玉。隨后GULTEPE提出了一種新的計算霧的大氣能見度的微物理參數(shù)化方法，將大氣能見度看作液態(tài)水含量LWC和云滴粒子數(shù)密度Nd兩者的函數(shù)，結果證明這種方法更加貼近實際情況。

國內(nèi)關于低能見度天氣特征的研究，主要針對各個機場，其中針對低能見度特征分析多為季節(jié)、年、月、日的變化特征，李子良等人在《川西盆地霧和能見度的氣候特征及其對飛行的影響》一文中，利用1986-01—1996-12廣漢機場低能見度數(shù)據(jù)研究出該地區(qū)大氣能見度存在明顯的年際變化、季節(jié)變化和日變化。代晴等人利用重慶江北機場2013—2016年的能見度資料對低能見度的氣候特征進行了分析，結果表明機場的能見度明顯存在季節(jié)性變化和日變化，低能見度出現(xiàn)的平均頻率與影響時間頻率成反比。楊一瑩分析了昆明長水機場的低能見天氣與其所處地形的關系，其研究表明本區(qū)域低能見和其周邊山脈走向有密不可分的關系。

2 昆明長水機場概況

2.1 長水機場現(xiàn)狀

長水機場由兩個跑道組成，東部4500m，西部4000m；機位有161個，其中包括混合飛機空位；它可承載3800萬的客流量、95萬噸貨物、30萬架次飛機的流動。2018年，機場完成旅客吞吐量47090000萬人次，位居全國第六。共有44家航空公司在昆明長水機場運營，5家基地航空公司的機隊規(guī)模達到120余架；11月，長水機場共開通航線276條，其中國內(nèi)航線222條，國際航線48條，地區(qū)航線6條。通航城市達143個，國內(nèi)通航城市104個，國際通航城市37個，地區(qū)通航城市3個。

地面管制分為東西兩個扇區(qū)，管制范圍及規(guī)定如下。管制范圍的劃分：東塔臺地面管制范圍為東跑道升降帶，西塔臺地面管制范圍為西跑道升降帶；東地面管制負責Q、R滑行道中點連線以東機動區(qū)（不含東跑道升降帶）的活動，西地面管制負責Q、R滑行道中點連線以西機動區(qū)（不含西跑道升降帶）的活動。

最低起飛標準如表1所示。

2.2 機場的氣候特征和自然環(huán)境

長水機場全年冬無嚴寒，夏無酷暑，年平均氣溫為14.3℃，年平均最高氣溫20.4℃，年平均最低溫度9.8℃，極端最高氣溫29.5℃，極端最低氣溫-5.1℃。全年盛行西南風。機場年霧日平均為49d，主要集中在1月、9月、12月，一般出現(xiàn)在08：00—11：00，持續(xù)時間平均為177min。

2005—2009年氣候資料如表2所示。

表1 最低起飛標準

表2 氣候資料（2005—2009年）

2.3 長水機場大霧過程種類

根據(jù)大霧產(chǎn)生的方式和影響程度，將昆明長水機場機場的大霧分為三個種類：鋒面霧、輻射霧、其他霧。

長水機場所處的獨特地理位置對大霧天氣的形成有促進作用，機場位于山中間，半山腰出現(xiàn)大霧天氣是因為冷空氣在爬升，長水機場正處于這個位置，所以機場附近是大霧出現(xiàn)最適宜的地方。長水機場處在一個小洼地里，機場比附近地勢低，被周邊起伏的山巒包圍著，機場西部、西北部的最高點海拔約2200m，東部、東南部海拔達到2500m。在冬季晴朗的夜間，輻射冷卻較強，加之新機場北側的海拔較低，在潮濕的盆地內(nèi)容易形成冷氣團。冰冷空氣集聚到機場以北的山坡上，并呈上升趨勢，機場跑道上方形成多云天氣。隨著此云層向南移動，新機場逐漸被霧所覆蓋。像給機場蓋了一條毛毯，一層保護膜就此形成，空氣的循環(huán)受限，使大霧很難散開。而當冷空氣入侵且相對穩(wěn)定時，大霧短時間不容易散去。長水機場位于云南冷空氣的入口，是昆明準靜止鋒常影響的區(qū)域，所以一旦有西南暖濕氣流配合，大霧天氣相對巫家壩機場多。

3 過程分析

3.1 環(huán)流形勢分析

大霧過程內(nèi)天氣形式分析如圖1所示。這是經(jīng)典的降雪天氣模型：南支槽加上冷空氣，在槽前帶來水汽輸送，地面上冷空氣不斷地入侵，或在高層有冷平流入侵，使700hPa溫度下降至-4℃以下。降雪過程之后，持續(xù)受兩低天氣的影響。

圖1 大霧過程內(nèi)天氣形式分析

據(jù)2018-12-28夜間冷空氣監(jiān)視情況，冷空氣從沾益到本場持續(xù)了接近12h，以往強冷空氣從沾益到本場只需要2～4h，說明此次過程南面系統(tǒng)相對較強，和2018-12以前的幾次冷空氣過程有些類似，上高原之后對本場影響較弱，主要是降水為主伴有低云影響，主導能見度短時波動至600m左右，主要關注2018-12-30早上航空器及道面結冰。由于暖勢力比較強，還要持續(xù)關注2018-12-31早上的結冰和凌晨兩低天氣影響。

2018-12-30早晨，本場實況溫度在-0.2℃左右，并出現(xiàn)短時能見度低于1km的情況，會商結論預計白天5個量左右低云維持，主導能見度和RVR不會持續(xù)降低。根據(jù)形勢場預告，2018-12-30下午轉為南風，本場一直持續(xù)東北風，但是預報員堅持認為會轉為西南風，2018-12-30T21：00后本場溫度逐漸上升，本場轉為靜風，并逐漸轉為西南風，轉為暖勢力控制，預計2018-12-30夜間兩低天氣不會持續(xù)降低，有持續(xù)好轉的趨勢。2018-12-31早晨低云，影響西跑道，太陽出來后，地面蒸發(fā)起來的低云移動影響跑道，這種情況的低云是難以預報的，但是預報員堅持認為東跑道沒影響，且持續(xù)時間短，低云天氣維持，2018-12-31早晨后持續(xù)穩(wěn)定好轉。整個天氣過程結束。

2018年冬季昆明地區(qū)氣候背景條件：“正常偏干暖”，冷空氣活動相對往年較少。此次三低天氣過程與以往降雪過程的差異：根據(jù)秋冬天氣預測整個氣候背景條件屬于干暖背景，冷空氣相比往年影響都比較弱；南面系統(tǒng)槽線暖濕氣流相比較強；冷空氣帶來的降溫在中層（700hPa）到降雪條件邊緣，在-0.9℃附近。

3.2 能見度逐時分析

逐時跑道能見度如圖2所示。

圖2 逐時跑道能見度

在低能見度天氣，跑道的能見度是直接影響航班是否可以起降的重要標準依據(jù)，所以搜集了大霧期間跑道的能見度數(shù)據(jù)。分析圖2發(fā)現(xiàn)，整個過程中長水機場04號跑道的能見度較好，能見度范圍在1000～2000m，08：49后短暫時間內(nèi)呈現(xiàn)下降趨勢，為1000m左右；09：03后回升至1500m以上。21號跑道在09：30前能見度未達到1000m，最低為400m以下；09：30后能見度呈現(xiàn)逐漸上升態(tài)勢，跑道能見度低于500m的情況主要集中在08：00—08：42和08：42—08：49，短暫能見度好轉后再次低于500m，直到09：30后好轉，爬升至1000m。03號跑道能見度在08：14后驟降，低破500m，和21號跑道一樣在09：30后能見度逐漸好轉，能見度均大于1000m。22號跑道在整個過程中均未受到影響，能見度始終保持在2000m以上。整體看來東跑道整體能見度較好，西跑道在整個氣象過程中，09：30之前都受到了嚴重影響，之后逐漸好轉。

4 總結

本文介紹了昆明長水國際機場基本情況及大霧特點，通過一次實際案例分析，結合昆明自身氣候特征總結得出以下的結論：氣象臺從2018-12-23開始對此次重要天氣過程進行跟蹤，與西南地區(qū)氣象中心、省地方氣象臺都進行了多次臨時天氣會商，2018-12-24提前發(fā)布了重要天氣提示。2018-12-27—12-30，組織技術組共進行11次天氣會商，連續(xù)三日發(fā)布《長水機場重要天氣過程提示》，一步步將整個天氣過程細化到了時間節(jié)點、最低溫度、降水形態(tài)等，將影響程度明確到了的具體用戶和時間，并及時將精細的預報結論發(fā)往分局各部門、機場運管委及各航空公司，為用戶對氣象信息的使用和運行決策提供有力依據(jù)。