畢志剛

摘 要：寒潮天氣過程除了劇烈降溫之外，常常伴隨著多種惡劣天氣現(xiàn)象。這些惡劣天氣現(xiàn)象通常有大風、低空風切變、強度較大的低溫雨雪甚至凍降水、積冰，沙塵等，對飛行的威脅很大。該文對寒潮的概念、判定方法、引起的天現(xiàn)象以及對飛行的影響和保障要點進行了較為詳盡的分析探討。對提高飛行保障水平有一定促進作用。一旦爆發(fā)寒潮，航空氣象工作者們會有一個成熟的思路和嫻熟的措施去應對。

關(guān)鍵詞：寒潮；大風；降水；沙塵；低溫；保障

中圖分類號：P458.122 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）21-0253-02

1 概念闡述

2016年1月下旬，一場霸王級的寒潮襲擊了杭州，大風和低溫雨雪天氣持續(xù)了數(shù)日，并產(chǎn)生了積雪和冰凍，浙江省幾十年都未曾遇到過這樣的極端低溫。2018年1月24日起，杭州也是受寒潮影響下起了2018年以來的第一場雪。寒潮使蕭山機場的航班受到很大影響。那么寒潮到底是什么呢？所謂寒潮，是指來自高緯度地區(qū)的寒冷空氣，在特定的天氣形勢下迅速加強并向中低緯度地區(qū)侵入，造成沿途地區(qū)劇烈降溫、大風和雨雪天氣。這種冷空氣南侵達到一定標準的就稱為寒潮。寒潮出現(xiàn)的時間一般是秋季，冬季，和春季。影響我國的寒潮主要來源于西西伯利亞和蒙古地區(qū)。

2 寒潮的分析和判斷

2.1 寒潮判斷標準

我國氣象部門對寒潮是這樣規(guī)定的：某一地區(qū)冷空氣過境后，氣溫24小時內(nèi)下降8℃以上，且最低氣溫下降到4℃以下；或48小時內(nèi)氣溫下降10℃以上，且最低氣溫下降到4℃以下；或72小時內(nèi)氣溫連續(xù)下降12℃以上，并且最低氣溫在4℃以下的天氣，則稱此冷空氣爆發(fā)過程為一次寒潮過程。所以，降溫幅度大小是判斷寒潮的標準。

2.2 寒潮天氣特征

寒潮天氣過程是一種大規(guī)模的冷空氣活動過程。寒潮天氣的主要特點是劇烈降溫和大風。驟然的大幅降溫，往往會帶來嚴重的降雪、冰凍天氣。在我國北方，寒潮過境所帶來的大風掃過大片裸露的地表和沙漠，還會引起強烈的沙塵天氣。所以，除了雨雪冰凍之外，大風、沙塵也是我國北方寒潮過境的標志性天氣。

3 寒潮伴隨的主要天氣現(xiàn)象及其對飛行的影響

受寒潮影響，多種惡劣的天氣現(xiàn)象常常伴隨而至。會有大風，低空風切變，氣壓陡升、氣溫劇降，沙塵以及強降水甚至威脅更大的凍降水等天氣現(xiàn)象。

寒潮經(jīng)過不同的地域環(huán)境，天氣特點也不盡相同。杭州蕭山機場地處江南水鄉(xiāng)，植被豐富，距離寒潮發(fā)源地路途較遠，所以北方沙漠和黃土高原的沙塵暴天氣以及吹雪天氣一般不會發(fā)生。在杭州地區(qū)一般就是大風和低溫雨雪，冰凍等，有時會有浮塵，降雪量也不會很大。

下面主要分析一下寒潮過程對杭州蕭山機場的不利影響。這些影響主要有四種：大風的影響，沙塵的影響，降水的影響，低溫的影響。

3.1 寒潮大風

當有寒潮過境時，寒潮大風首當其沖。寒潮大風的風向一般都是西北風向，平均風速一般可達15米/秒以上，陣風多數(shù)可達25米/秒以上，維持的時間也較長。

寒潮大風對飛行的影響：

首先，飛機在大風中順風起飛著陸的話，上升率和下滑率減小，滑跑距離會延長，當風速超過規(guī)定數(shù)值時，沖出跑道或撞擊障礙物的概率就會大大增加。尤其是單向起降的機場，這種風險概率就更大；一般情況下航空器均采用逆風起降，因為逆風起降可以縮短滑跑距離，但如果逆風風速超過規(guī)定數(shù)值的話，也會使飛機操縱困難，著陸下滑角和下滑率加大，有可能使飛機在跑道頭提前接地。在滑跑過程中，側(cè)風對飛機垂直尾翼的施加的側(cè)壓力，會使機頭向側(cè)風方向偏轉(zhuǎn)，造成飛機偏離跑道或打地轉(zhuǎn)等不良后果。

其次，由于飛行器一般會逆風起降，大風會給相向運動的飛行器施加一個強大壓力，所以在寒潮大風當中起飛著陸的飛行器，輪胎破裂和起落架折斷等事故發(fā)生的概率會大大增加。

另外，寒潮大風極不穩(wěn)定，擾動氣流很強，風速忽大忽小，極易產(chǎn)生顛簸和風切變，尤其是低空風切變，會給飛行帶來嚴重威脅，影響飛行器和乘客們的安全。

3.2 寒潮降水

杭州地區(qū)處于我國南方，氣候比較溫暖，水汽比較充沛。寒潮期間，北方強冷空氣長驅(qū)直入，猛烈沖擊前方的暖濕空氣團，在寒潮的前鋒與暖濕空氣的交匯地帶往往會出現(xiàn)強度較大的雨雪甚至凍降水。

寒潮降水對飛行的影響：

降水過程中會產(chǎn)生云量較多的低云。由于降水的緣故，低層空氣濕度急劇增大，很容易產(chǎn)生低碎云，這種低碎云云底高起伏很大，有時最低一層僅有幾十米，而且云量較多，對飛機的起飛和著陸影響很大，尤其是對飛機著陸的威脅非常大。

寒潮降水會引起跑道面結(jié)冰，危及飛機起降安全。由于寒潮前鋒與暖濕氣團交匯帶會產(chǎn)生較強降水，隨后強冷空氣趕到，氣溫就會劇降，形成寒潮低溫，跑道面上會迅速形成冰層。由于飛機輪胎與冰層間的摩擦力會明顯變小，起飛降落的飛機在有結(jié)冰的跑道面上滑跑時，不論加速還是減速，操作均十分困難，容易沖出跑道或者偏出跑道，造成事故。

降水還會引起低能見度。由于寒潮雨雪強度一般較大，來得也很迅速，這種情況下大氣低層的能見度會迅速變差。當能見度低于起飛和著陸標準時，飛機就無法起飛和著陸。此外，紛飛的雨雪也會粘附在飛行器駕駛艙玻璃上，影響飛行員看清跑道。所以，這期間機場往往被迫關(guān)閉，航班被延誤甚至被取消，嚴重影響了人們的出行。

積雪影響飛行。積雪使跑道摩擦系數(shù)大大減小，飛行員操作變得困難，飛機容易打滑或沖出跑道。另外，積雪白茫茫一片，也會令飛行員產(chǎn)生錯覺，影響飛行員看清跑道。

凍降水威脅飛行安全。寒潮期間的降水由于低溫的影響會形成凍降水，凍降水會引起雨凇，從而在機身上或者跑道面上引起嚴重積冰，使飛行器操作困難，威脅安全。積冰還會壓斷電線，通信線路，造成飛行通信中斷，后果十分嚴重。

飛機在低溫雨雪中飛行，或在有過冷水滴的云層中飛行時，機翼、螺旋槳也會積冰，影響飛機空氣動力性能造成失事。另外，附著在飛機表面的冰、雪、霜會嚴重影響飛機的空氣動力效果和操縱性能。

3.3 寒潮會引起沙塵天氣

沙塵天氣是沙塵暴、揚沙和浮塵天氣的統(tǒng)稱。寒潮發(fā)生時伴隨大風，我國北方地區(qū)干旱少雨，土質(zhì)疏松，所以當寒潮爆發(fā)時，北方就容易產(chǎn)生沙塵暴或者揚沙天氣。大風又會把細小沙粒帶到高空長途運輸?shù)侥戏剑宦沸纬筛m天氣。

沙塵天氣對飛行的影響：

沙塵天氣中，跑道面上會集聚大量沙塵顆粒，造成跑道面與飛機輪胎間摩擦力減小，引起操作困難。沙粒碰撞機身面會破壞機身光滑度甚至形態(tài)，增大飛行阻力。沙粒摩擦機身還會產(chǎn)生靜電對無線電通訊和無線電羅盤產(chǎn)生干擾，影響飛機操縱。如果飛機發(fā)動機不慎吸入了沙粒，大量細小沙粒會磨損機件、堵塞油路或破壞儀表，影響飛行安全。另外，嚴重的沙塵天氣還會引起低能見度，也會影響飛機正常起降。

3.4 寒潮會引起低溫

飛機在萬米高空低溫飛行時，外邊的溫度零下三四十攝氏度。所以單純的普通低溫本身對飛行的影響不是很大。但是出現(xiàn)極端低溫時，航空器容易出現(xiàn)跑、漏油等情況，對油氣系統(tǒng)危害較大；低溫飛行，電子設(shè)備可能會降低適應溫度的能力。低溫對飛行的影響主要是和水汽相結(jié)合在一起的，伴隨氣溫的降低，可能會產(chǎn)生凍霧、凍雨以及大雪、冰、霜等天氣，影響飛行。

綜上所述，寒潮是一個惡劣天氣的綜合體，會給飛行帶來比各分解天氣更為嚴重的影響。

4 寒潮過程的飛行保障

寒潮過境對飛行的影響，嚴重且復雜。下面從氣象角度談談寒潮過程中的飛行保障。

首先，各地區(qū)民航氣象部門建立氣候志，分析可能出現(xiàn)寒潮的季節(jié)及地區(qū)寒潮天氣特征，做到先知先覺，天氣信息服務準確到位。

其次，在預報寒潮到來之前，各單位就應該進行災害天氣應急演練。待寒潮來臨，應及時啟動災害天氣應急預案。

再次，做好氣象服務工作。當班氣象人員要預先了解天氣形勢，預報部門要做到預報準確、預警及時。觀測員的記錄、編發(fā)報和通報要準確及時。下面是從觀測角度講解一下：

大風：只要瞬間風速≥17米/秒（或目測估計風力≥8級）就可以判斷為大風。紀要欄按格式：“GA（不留空格）開始時分─終止時分極大風速（出現(xiàn)時分）風向度數(shù)”記錄。達到特殊報告標準的還要及時編發(fā)特殊報告并按規(guī)定通報，但是解除報告不用發(fā)布。

風切變的保障。寒潮大風極不穩(wěn)定，會造成低空風切變。如果接到預報員或者機組通報有低空風切變，觀測員應該馬上發(fā)布風切變特殊報告，風切變解除報告不用發(fā)布。

分清浮塵和霾的區(qū)別。因為寒潮爆發(fā)時，北方就容易產(chǎn)生沙塵暴或者揚沙天氣。大風又會把細小沙粒帶到高空長途運輸?shù)侥戏?，一路形成浮塵天氣。

下雪時的能見度和雪的強度相關(guān)聯(lián)，但是一定要區(qū)分能見度是否是由降雪還是霧引起的。有積雪的還要按規(guī)定記錄積雪。

凍雨，凍毛毛雨和凍霧是嚴重影響飛行的惡劣天氣。一旦發(fā)生就應該及時準確地發(fā)布特殊報告通知各相關(guān)單位。它們的的判定也要注意：凍霧是以氣溫是否降到0℃來判定的；而凍降水的定義則是：過冷雨滴與地面或地物、飛機等相碰而即刻凍結(jié)的雨。顯然凍降水以是否立即凍結(jié)為標準。有凍雨即必然有有雨凇。雨凇記錄和霜一樣只記天氣現(xiàn)象，不記起始時間。

5 結(jié)語

本文通過層層分解的方法分析了寒潮過程中可能產(chǎn)生的各種惡劣天氣，并探討總結(jié)了保障措施。對氣象人員在寒潮過程中的氣象保障會起到促進作用。但是寒潮是一個惡劣天氣的綜合體，會給飛行帶來比各分解天氣更為嚴重的影響。所以，氣象人員在寒潮天氣過程的保障當中不應該把各種惡劣天氣割裂開來，而應該當成互相影響的整體來保障，否則會顧此失彼。

參考文獻

[1]朱乾根，林錦瑞，壽紹文等.天氣學原理與方法[M].北京：氣象出版社，2000.

[2]季致建，李邦憲，何麗萍.浙江省54年寒潮氣候概況及時空分布特征分析[J].浙江氣象，2008，（03）：9-13+27.

[3]陳尊界，董大治，萬小雁.2016年1月浙江省一次強寒潮天氣過程分析[J].浙江氣象，2017，38（02）：11-14+30.