哈尔滨机场强对流天气条件下的管制服务

赵利民,黄红兵

(民航黑龙江空管分局,黑龙江 哈尔滨150079)

1 哈尔滨机场主要气候特点

1.1 全年气候概况

哈尔滨太平国际机场(以下简称机场)属温带大陆性季风气候， 冬季主要受极地大陆气团-西伯利亚冷气团影响，夏季主要受热带太平洋暖气团影响。

机场主要气候特点：冬季漫长，夏季次之，春、秋季短暂，四季分明；全年盛行南风和西风，其中夏季、秋季和冬季主要盛行南风，春季主要盛行西风；全年平均气温较低，气温年变化和日变化均较大，夏季较为炎热但持续时间较为短暂，冬季严寒并且持续时间漫长；相比全国其它地区，全年少云雨，多晴天，降水相对较为集中，其中降水量和降水日数以夏季最多，其次是春季、秋季，冬季最少。

1.2 季节天气现象

哈尔滨机场春、秋季节平均风速较大，大风日数较多，有时还伴有沙尘暴；夏季常出现雷暴、大雨和暴雨并伴有低能见度、低云，雷暴还常伴有强降水、雷电、颠簸、大风和风切变等天气；秋末至初春为机场降雪期，降雪常使能见度降低、跑道积雪或结冰；冬季雾、烟等现象较为频繁，常影响早晚能见度。

根据《哈尔滨太平国际机场航空气候志》记载，历年出现的主要天气现象，其年平均日数见表1。

表1 机场主要天气现象年平均日数

1.3 雷雨季节分布特点

根据机场1986-2011年共26 a 的气象观测记录表明，机场历年出现的雷暴最早曾出现在3月末，最晚曾出现在11月初。 但根据气候学关于季节划分方法和机场的气候特点，机场雷雨季节一般是在5月上旬至9月下旬，这个时期强对流性天气集中而强度强烈。 机场历年各月雷暴平均日数见表2。

依据表1、表2 中所述，机场雷暴全年平均日数为25.6 d，其中在5-9月的雷雨季节里平均日数为24.7 d。在雷雨季节里，一般每4-6 d 就出现一次强对流性天气过程，并常常伴有强降水、雷电、颠簸、风切变等灾害性天气，对飞行安全和管制服务影响都很大。

表2 机场各月雷暴年平均日数

2 强对流天气对飞行安全的影响

2.1 强降水

(1)强降水使航空器力学结构改变。强降水能造成机翼和机身表面粗糙不平，改变流过机身、机翼的空气流线，使航空器阻力增大，升力减小，并且强降水的冲击还可能造成航空器水平和垂直方向的动量损失，可能造成航空器在进近着陆过程中失速。(2)强降水使跑道摩擦系数降低。 强降水时跑道道面变得湿滑，使航空器刹车效应变差。 在强降水中起降的航空器，起飞和着陆的滑跑距离要增加，容易对航空器造成危险。 (3)强降水使能见度下降。 由于降水在风挡玻璃上形成水流，加上浓浓的雨幕使得空中进近着陆的航空器能见度变差，特别是夜航进近打开着陆灯后还容易形成光屏，使机组看不清楚跑道及周围的地标灯参照物。(4)强降水使驾驶员产生视觉错误。 人们总是习惯将亮的东西看得较近，将暗的东西看得较远。 在强降水过程中着陆，容易造成航空器驾驶员目测过高，可能使机组在高度偏低的情况下仍误以为航空器处于正常高度， 进而可能造成航空器提前接地。

2.2 雷电

雷电对飞行安全威胁极大。据监测，当闪电发生时，积雨云中电场强度可达2×104V/M 以上，2×105A 的电流形成一条温度可达1 5000-20 000 ℃的狭长区域,如果航空器误入其中， 可能烧坏机身及航空器内部设备，甚至危及机组和乘客的安全。

2.3 颠簸

航空器在飞行中，若进入不平稳气流区内，会遇到时大时小的升降气流或水平气流对航空器的冲击，使航空器的升力相应的发生忽大忽小的不规则变化，从而造成航空器颠簸。 在雷暴云有广泛的乱流区，它们分布不均，常常造成强烈的颠簸。 颠簸常常造成驾驶员操纵航空器困难，很难使航空器准确地保持在下滑道上；颠簸容易造成航空器的高度表和空速表指示失真；在雷暴云中强烈的颠簸飞行可能使航空器的机载超过容许的极限，造成航空器结构的损坏；颠簸还可能使航空器姿态超过临界迎角，可能造成航空器失速。

2.4 低空风切变

低空风切变是指地面到600 m 高的空中风矢量和风速在短距离二点之间的差值突然发生较大变化的现象。 它具有超低空、超短时、超小尺度特点。 根据航空器相对于风矢量的方位不同，一般把其划分为四种：顺风切变，逆风切变，侧风切变和垂直风切变。低空风切变对航空器的影响：顺风切变，将使航空器空速突然减小，升力下降，极易造成航空器提前接地；侧风切变，极易使航空器发生侧滑、滚转、冲出跑道；垂直风切变是影响航空器起落的最严重的一种风切变，容易造成航空器空速和升力先突然增大，又突然减小，给航空器操纵带来了极大的困难，极易造成航空器失速和掉高度。

3 哈尔滨机场管制区的特点

在哈尔滨机场管制区内有五个空军机场，对哈尔滨机场管制区内飞行的影响和限制很大，其训练飞行航线穿越哈尔滨机场一边和五边。哈尔滨机场所有进离场航线都穿越这些训练空域。 另外，哈尔滨机场管制区日保障架次日益增多，保障时间段又相对比较集中，进出航班最繁忙两条航路(A588 和G212)的飞行冲突又多集中在水泉台(LS)上空，繁忙时段飞行流量几乎饱和，尤其在强对流性天气条件下，给管制服务带来很大的压力。

4 强对流天气下的管制服务

黑龙江空管分局针对哈尔滨机场强对流天气的特点，结合哈尔滨管制区内航路和航线的布局，经过多年的探索，寻求了一些成功的做法，为确保飞行安全发挥了积极的作用。

4.1 做好人员的培训

针对哈尔滨机场强对流天气的易发季节，每年龙江分局都提前组织管制人员、气象人员和技术保障人员开展“三学一练一达标”活动。 一学行业规章，二学强对流天气下保障程序，三学应急响应预案，进行模拟机大流量演练，组织理论和技能考核，考核达标方可上岗。聘请气象专家讲解强对流天气方面的知识以及对飞行安全的危害，提高管制人员的风险意识。 邀请空军和飞行人员与管制人员座谈，寻求空军的支持和配合，增强飞行人员与管制人员的沟通和理解。 充分利用交接班会，研究管制服务环境，分析面临的形势，指出保障困难，探讨保障方案，确保措施有力。

4.2 雷雨条件下的管制工作

首先，管制席位管制员及时向气象台了解管制区内雷雨的性质、范围、发展趋势、移动方向和速度。 管制席位的管制员及时向有关航空器通报雷雨情况并向航空器驾驶员询问他们观察和探测到的雷雨情况以及续航时间和绕飞意图。 第二，管制席位的管制员利用二次雷达密切监视航空器的飞行，特别是在多架航空器绕飞雷雨时，严格保持航空器的间隔，及时提醒机组注意限制区。第三，当航空器不能避开雷雨时，根据机组意图是返航还是备降，管制人员及时通知有关管制室做好后续管制服务工作，同时暂缓放行有关航空器。

4.3 风切变条件下的管制工作

当管制员收到气象台通报或机组报告有风切变时，立即通知有关航空器，提醒机组与成熟的雷暴云和强降水区保持适当的距离。 同时迅速调配其它航空器避让，防止航空器无法保持飞行高度或采取机动措施。

4.4 颠簸条件下的管制工作

管制员上岗前，详细了解管制区内航线上可能出现的颠簸区域， 以便指挥航空器避免进入颠簸强烈的区域。 当管制员收到空中机组报告发生颠簸，提醒或指挥机组保持平飞；若在低空飞行，还要提醒机组保持安全高度。 当管制员收到空中机组报告出现强烈颠簸，威胁到飞行安全时，指挥其改变高度或暂时偏离航线，确保迅速脱离颠簸区；若在低空飞行，指挥其向上脱离；若在云中或云旁，指挥其迅速飞离云体。

4.5 强降水条件下的管制工作

当本场或本区域出现强降水时，值班管制员要掌握相邻管制区和周边备降场的天气情况。根据气象预报和雷达回波图，及时将强降水的特点通报机组并询问机组意图，提前向空军申请绕飞空域，同时适当加大管制间隔，避免因绕飞雷雨造成新的冲突。 提醒机场场务部门测量跑道摩擦系数，及时通报有关航空器。