王倩茹
摘 要: 大霧天氣的出現(xiàn)會造成航班的延誤、備降或返航,影響航空運行。同時,如果飛機長期在大霧條件下運行,對航空器本身也有不可逆的影響。本文針對我國大霧天氣的種類,選用西安咸陽機場出現(xiàn)的一次典型大霧天氣進行分析,得出以下結(jié)論:影響咸陽機場的大霧類型多為輻射霧,且大霧天氣多發(fā)生在秋冬季節(jié),影響機場常見霧生成的天氣形勢多為鋒前暖脊控制或均壓場的環(huán)流特點,在這基礎(chǔ)上,分析了霧日的變化規(guī)律,得出大霧天氣對本場的影響主要在傍晚和日出前,大霧消散時間隨季節(jié)變化不同,一般在中午之前或更早;對2019年11月1日-2日出現(xiàn)在機場的大霧天氣進行分析發(fā)現(xiàn),此次天氣是典型的輻射霧,前期降水明顯。在大霧天氣影響下,管制人員更應(yīng)謹慎指揮,以此來更大限度的保障飛行安全,提高管制效率。
關(guān)鍵詞: 大霧天氣;飛行安全;管制方法
【中圖分類號】P458.12 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-3733(2020)08-0275-02
引言:近些年來,中國的民航事業(yè)欣欣向榮,發(fā)展勢頭迅猛,而我國眾多機場的良好運行,為中國民航業(yè)的安全、高效奠定了基礎(chǔ)。西安咸陽機場,作為陜西省最大的國際機場,不但為眾多旅客的出行提供了便利的服務(wù),同時作為我國西北地區(qū)最大空中交通樞紐,也使我國與海外的聯(lián)系、交流更為緊密。
1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1982年J.Trijonis等人結(jié)合顆粒物濃度和67個氣象站的能見度數(shù)據(jù)對加州1949-1976年長期能見度趨勢進行了研究,研究發(fā)現(xiàn),溫度、相對濕度和特殊天氣事件(特別是霧)是與能見度相關(guān)的最重要的氣象參數(shù),將氣溶膠濃度、相對濕度和能見度聯(lián)系起來進行回歸分析,可以得出高度的相關(guān)性和物理上合理的回歸系數(shù)[1]。2004年M Pagowski等人調(diào)查了1999年9月3日發(fā)生在加拿大安大略省出現(xiàn)在溫莎附近的濃霧,此次濃霧天氣造成了人員傷亡和一系列惡劣影響,通過中尺度模式(MM5)的數(shù)值研究表明,從湖岸飄來的潮濕空氣經(jīng)過冷的陸地使事故地上方空氣飽和,湖風(fēng)循環(huán)和水汽平流是濃霧形成的主要原因,初始參數(shù)(如初始土壤水量)和物理參數(shù)化對模擬事件也有很大的影響[2]。
2 咸陽機場霧的特點
2.1 咸陽機場大霧天氣出現(xiàn)的時間規(guī)律
咸陽機場地處祖國大西北地區(qū),氣候較為干燥,出現(xiàn)大霧的次數(shù)相對較少,但出現(xiàn)次數(shù)較少并不意味著就不重視,大霧天氣一旦形成出現(xiàn)將會對對飛行有著重要的影響。近幾年來,隨著綠化面積的擴大,水澆地面積的增加,機場出現(xiàn)大霧的日數(shù)有逐年增多的趨勢,維持時間也較往年有增長的現(xiàn)象。
通過分析1996-2016年咸陽機場低能見度天氣日數(shù)、變化趨勢和各天氣所造成低能度現(xiàn)象的情況,可以看到,出現(xiàn)低能見度現(xiàn)象的時間有兩個峰值(圖2圖3),一個集中在3、4月份,主要受春季沙塵暴和霾的影響;另一個集中在9、10、11、1月份的低能見度現(xiàn)象,就主要受秋冬季大霧天氣的影響。5、6月(夏季霧)出現(xiàn)較少的原因是日出時間早,溫度上升速度快,近地層表面大氣穩(wěn)定層容易被破壞,霧也能很快的消散;反之,在秋冬季節(jié),積雪融化速度較慢,會造成近地層表面濕度較大,再加上日出晚,晝間升溫較慢,近地層大氣的穩(wěn)定性不容易被破壞,霧也就不容易消散。
2.2 咸陽機場常見大霧天氣分析
霧的產(chǎn)生一般需要適宜的大氣環(huán)流形勢及其背景下的天氣和氣候條件等。陜西省最常見的霧是輻射霧,約占90%,平流霧次之。而整個渭北地區(qū)因沖刷形成的臺狀高地(塬)、與山谷平行的條狀地帶(梁)和獨立的山丘(峁)相互交錯縱橫,地形地貌獨特。而復(fù)雜的地形會致使霧的成因也較復(fù)雜。有時出現(xiàn)大范圍的區(qū)域性霧,有時產(chǎn)生具有明顯的局地特性的霧,分布很不均勻,常呈散片分布。
2.2.1 輻射霧
從MICAPS信息氣象綜合處理系統(tǒng)上,結(jié)合機場輻射霧的天氣特征等,截取了典型氣壓場資料,高空氣壓場的情況總體上以東部低、西部高為主,而新疆到高原一帶呈高脊狀態(tài),本地區(qū)受到弱的偏北氣流的影響,500hPa形勢場槽后脊前對應(yīng)地面高壓,地面場形勢一般情況下會受到弱高壓的影響,大多數(shù)情況是均壓場,其次是鞍型場。本地區(qū)在受弱的冷空氣影響后,大氣中的水汽含量增多,意味著有較好的濕度條件,同時溫度降低,再加上夜間輻射降溫,接近露點溫度,在沒有比較大的脊槽活動時,本場處在微風(fēng)場,滿足了有適宜風(fēng)速的條件,此時本地區(qū)出現(xiàn)輻射霧天氣。所以對于咸陽機場來說,特別是深秋或初冬時節(jié),如果前一晚機場附近有風(fēng)速為1-3m/s的微風(fēng)存在,且大氣中的水汽壓與飽和水汽壓的百分比超過80%,且當時能見度在3千米以下,這樣的氣象條件有很大概率會造成本場出現(xiàn)有厚度的輻射霧。若存在靜風(fēng)或風(fēng)速極小的情況,大氣中的湍流活動過于微弱,僅僅影響近地層,如果只有近地層冷卻,那只能形成薄霧;與此相反,過大的風(fēng)速會使空氣上層的部分熱量向下流動造成下層冷卻過程受阻和因水汽擴散導(dǎo)致濕度減小的情況發(fā)生,同樣阻礙霧的形成。
2.2.2 平流霧
從MICAPS信息氣象綜合處理系統(tǒng)上,結(jié)合機場平流霧的天氣特征等,截取了典型氣壓場資料,西北的東部地區(qū)明顯受到了低槽系統(tǒng)的影響,受槽前西南暖濕氣流影響本地區(qū)可能出現(xiàn)降水天氣,近地層強的冷空氣自偏北方向向東移動并向南擴散,本地區(qū)受高壓系統(tǒng)影響,在本場附近會形成一個冷高壓中心,氣溫有下降趨勢,就可能發(fā)生弱的降水和大霧天氣。對咸陽機場來說,冬季夜晚近地層溫度變冷,而位于機場附近東邊的涇河和南邊的渭河能向上輸出暖濕水汽,此時若有東北風(fēng)轉(zhuǎn)偏南風(fēng)的變化趨勢存在且風(fēng)速基本在2-7m/s的變化范圍之內(nèi),則會使產(chǎn)生在機場附近的河谷霧抬升移向機場,造成低能見度天氣。
3 結(jié)論
本文結(jié)合大霧天氣的特點,根據(jù)機場氣象統(tǒng)計觀測資料和數(shù)據(jù),分析大霧天氣在咸陽機場的形成機制及變化規(guī)律,并做出如下結(jié)論:
(1)大霧天氣的出現(xiàn)頻率和發(fā)生日數(shù)整體呈西部少、東部多的態(tài)勢,西北地區(qū)霧天氣的年際變化趨勢不明顯;
(2)咸陽機場一年四季都可能出現(xiàn)大霧天氣,且存在明顯的季節(jié)變化和日變化:秋冬季(10、11、12、1月份)是一年中機場出現(xiàn)大霧天氣次數(shù)占比最重的階段,夏季出現(xiàn)霧的次數(shù)最少。清晨或傍晚是機場大多數(shù)情況下霧出現(xiàn)的兩個時段;
(3)輻射霧是咸陽機場出現(xiàn)霧的主要類型,約占90%,其次是平流霧。因大霧天氣所產(chǎn)生的低云、低能見度等,會對飛行安全造成重要影響;
(4)暖脊控制類和均壓場類是咸陽機場形成產(chǎn)生霧的主要大氣環(huán)流形勢;
(5)機場附近有降水發(fā)生過后,少云和良好的水汽條件,使咸陽機場清晨和夜晚更容易形成霧;
(6)當機場有大霧天氣形成時,管制人員應(yīng)提前了解天氣情況和變化趨勢,了解機場及可能備降機場的相關(guān)信息,并及時告知機組人員天氣形勢和機場信息,下達合適指令,確保航空器運行安全;
參考文獻
[1] Trijonis J. Visibility in California[J]. Journal of the Air Pollution Control Association, 1982, 32(2): 165-169.
[2] Pagowski M, Gultepe I, King P W, et al. Analysis and Modeling of an Extremely Dense Fog Event in Southern Ontario[J]. Journal of Applied Meteorology, 2004, 43(1): 3-16.