新津机场能见度与影响因子关系研究

张静

(中国民航飞行学院新津分院气象台,四川新津 611431)

新津机场能见度与影响因子关系研究

张静

(中国民航飞行学院新津分院气象台,四川新津 611431)

利用新津机场近11a冬季逐时能见度(VIS)、常规气象观测资料,分析各气象要素对VIS变化的影响,结果表明：11月至2月,VIS小于1km时,相对湿度(RH)约为95%,1-1.8km时,RH约为90%,1.8-3km时,RH约为85%,大于3km时,RH低于80%,其中,1月各等级VIS转好时RH降湿幅度偏大。VIS小于1.8km时,温度的变化对其转变作用更明显。水汽压对VIS的影响类似于露点,VIS小于1.8km时,两者同VIS为正相关,大于1.8km后,两者与VIS为负相关。由于本场的特殊地形,风速对能见度的影响并不明显。

能见度 气象要素 影响

1 引言

新津机场地处青藏高原东部的盆地内，机场四面环山、临河，水汽条件充足、湿度大，低能见度天气十分频繁，一年四季中，无论白天、晚上均可出现。能见度是影响飞机飞行的重要气象要素，主要影响飞机的起飞和着陆。本场主要用于学员的初级飞行训练，技术的限制以及特殊的机型对气象有更为严格的要求，尤其是能见度。20 世纪后期开始，国内外各大地区开始对能见度进行相关研究。张甦[1，2]分别对广汉机场的气候特征及能见度的周期性变化特征进行了分析，结果表明：机场能见度的变化与相对湿度和低云量呈显著负相关，与地面温度和风速为正相关。朱焱[3]以及张剑[4]对苏州市的能见度及各要素对其影响进行了研究，指出，相对湿度与能见度呈反相关，风速与其为正相关。同样，还有其他学者进行了相关分析[5，8]。

图1 累年平均的各月逐时能见度的时间变化

图2 累年平均的各月RH逐时演变曲线

到目前为止，针对新津机场能见度的研究偏少，所以本文利用新津机场2002年至2013年冬季(头年11月至次年2月)、早7点至20点观测数据—能见度(VIS)、气温(T)、露点(TD)、水汽压(E)、修正海平面气压(QNH)、相对湿度(RH)、风向(VV)和风速(V)，通过相关统计分析方法，得出各气象要素对能见度的影响特点。[1]

2 能见度的变化

从图1可得：7点为观测时次内的最小值，约为1.8-2.4km，10点后VIS明显增加，15—17点出现当日最大值，约5.5-6km，其后缓慢减小。其中，2月的平均VIS最大，其次是11月，12月和1月的平均值均低于4个月的总平均值，1月的平均VIS最小。因此，无论是最小值还是平均值，相较于11月和2月，12月和1月都偏低，累年最小能见度为0.01km-0.5km，累年平均能见度为1.8km-4km。

3 气象要素对能见度的影响

由表1可得：VIS与RH为明显的负相关，与TD、E为负相关，与T和V为正相关(样本容量为18480，上述各要素均通过了99.99%的显著性检验)。QNH以及VV与VIS的相关性偏低，不进行相关分析。

3.1 相对湿度对能见度的影响

图3 累年各月平均温度变化曲线

从表1可知：TD上升，VIS随之转差，反之，VIS随之转好。依据新基金项目：中国民用航空飞行学院青年科学基金项目(Q2013-138)资助。作者简介：张静,助理工程师,硕士,主要从事机场天气预报与研究工作。津机场的飞行训练内容，将能见度划分为：小于1km，1-1.8km，1.8-3km，3-5km，5-10km，大于10km，共6个等级。

表1 各气象要素与能见度的相关系数值

表2 各等级VIS对应的最小平均RH(%)

从图2可得，各月RH变化趋势一致：RH在7—9点变化较小，均大于90%;日出后，RH 逐步减小，下午16点出现当日最小值，其后再次上升。其中，1月整体RH最大，其次为12月、11月，2月RH最小。

由表2可得：本场出现各等级能见度时，所对应的最小RH范围为29%—73%。其中，2月对应的最小RH 相对偏大，1月偏小。说明，1月能见度偏差时，对应的水汽条件不一定十分充足。

VIS小于1km时，11月对应的RH偏低，最小值出现在2008年11月26日12点，VIS为200m，RH为37%;12月—2月的最小RH均大于60%，其中，2月RH最大，说明该月出现大雾天对水汽条件的要求相对偏高。各月的累年平均都大于90%，说明，本场大雾天时对水汽条件的整体要求较高。

VIS介于1—1.8km时，是飞行开飞的边缘标准。该标准下，11月对应的RH偏低，最小值出现在2008年11月26日13点，VIS为1500m，RH为38%;相较上个等级的VIS，12月—2月的最小RH偏低，约为60%左右。累年平均RH为90%左右，说明该等级能见度对水汽的要求同样偏高。能见度转好至该等级后，各月的降湿幅度约为2.5—5.1%，其中12月的降湿幅度最大，约为5.1%。

VIS介于1.8—3km时，1月对应的RH偏低，最小值出现在2007年1月30日16点，VIS为2.5km，RH仅有29%。各月的累年平均RH为85%左右。相较于上个等级，能见度转好至该等级后，降湿幅度约为3.4—6.5%，1月降湿幅度最大，为6.5%。VIS大于3km时，各月的累年平均RH明显偏低，多数小于80%。在该等级上，1月的最低RH为29%，对应时间为2007年1月30日17点，能见度为3km。

综上所述：11月至2月，VIS小于1km时，RH约为95%，1—1.8km时，RH约为90%，1.8—3km时，RH约为85%，大于3km时，RH低于80%。由小于1km转好至1—1.8km时，降湿幅度约为2.5—5.1%，1—1.8km转好至1.8—3km时，降湿幅度偏大，约为3.4—6.5%。整体来看，各月中，1月各级VIS转好所对应的RH降低幅度略微偏大，说明在1月内，RH对VIS的影响较大，VIS要好转，RH必须有明显的降湿幅度。

3.2 温度

由图3 可得，11月气温最高，日均气温大于10℃，其次为2月、12月，1月气温最低。温度与能见度为正相关，随着气温的上升，能见度逐步增大。

整体来看，1月所对应的最低温度和平均温度均为最低，其次为12月和2月，11月所对应的气温略微偏高。与RH不同，各月、各等级能见度所对应的温度变化没有集中于某一数值，温度变化范围较大，这与气温的月变化有关。

VIS小于1km时，各月的最高温度均高于对应的累年月平均温度，最低气温低于平均温度。VIS介于1-1.8km时，较上个等级，各月的最低、最高温度以及平均温度有所上升，其中平均温度上升约1.5℃-2.4℃。VIS介于1.8-3km时，11、12和1月的升温幅度较小，约为0.4-0.8℃，2月略微偏大，升温约1.8℃。12月、1月，大于3km时所对应的平均温度差异不大，升温幅度约为0.2℃，2月的升温幅度约为1℃。

综上所述：VIS由小于1km转好至1-1.8km时，各月对应的增温幅度为1.5℃-2.4℃;转好至1.8-3km时，11、12和1月的升温幅度较小，约为0.4-0.8℃，2月略微偏大，升温约1.8℃;大于3km后，升温幅度明显偏小，约为0.2-0.3℃。所以，当本场能见度小于1.8km时，相较于大于3km，温度的变化对能见度的转变作用更为明显。

3.3 露点

露点的各月变化特点类似于温度，11月露点最高，1月最低，露点的日变化较为平缓，日变化特点不明显。

对能见度的影响上，VIS小于1.8km时，露点和能见度之间为正相关，各月(除2月)中随着露点的增加，VIS随之增加。但是，各月平均温度的增幅约为1.5-2.4℃，而露点的增幅仅有0.9-2.0℃，露点的升温强度不及温度，总体水汽条件仍在转差，对应的能见度开始转好。当能见度大于1.8km时，各月中，随着能见度的逐步转好，露点与能见度为负相关。随着水汽条件的明显转差，能见度随之转好。

3.4 水汽

水汽压的累年变化特点类似于露点：11月最大，其次为2月、12月，1月最低。整日中，水汽压的变化趋于平缓，日变化特征不明显。

在对能见度的影响上仍类似于露点：11月至1月，VIS小于1.8km时，对应的E逐步升高，E的增幅约为1hPa;当VIS大于1.8km后，随着温度的升高，对流加强，近地面的水汽上传给上层大气，使得下层水汽减少，进而水汽明显转差，能见度随之转好。

3.5 风速

本场各月的累年平均风速偏小，最大值仅为1.1m/s，最小值为0.4m/s。各月，早9点开始，平均风速明显增加，至14点为当日最大值，其后风速减小。整个观测时段内，各月的平均风速相差不大，2月的风速略微偏大，1月次之，其次为11月和12月。

各等级能见度标准下，各月中，随着风速的逐步增加，能见度逐步转好，但各等级间的风速增幅不明显。由于本场的特殊地形，累年平均风速偏小，所以风速对能见度的影响并不明显。

4 结语

(1)各月，VIS小于1km时，RH约为95%，1-1.8km，RH约为90%，1.8-3km，RH值约为85%，大于3km时，RH低于80%。由小于1km转好至1-1.8km时，降湿幅度约为2.5-5.1%，增温幅度为1.5℃-2.4℃;转好至1.8-3km时，降湿幅度偏大，约为3.4-6.5%，11、12和1月的升温幅度较小，约为0.4-0.8℃，2月略微偏大，约1.8℃。整体来看，1月各级能见度转好所对应的RH降低幅度略微偏大。当能见度小于1.8km时，相较于大于3km，温度的变化对能见度的转变作用更为明显。

(2)在对能见度的影响上，各等级能见度中，各月E的变化类似于露点，即是：11月至1月，当VIS小于1.8km时，对应的E逐步升高，两个量级间的增幅约为1hPa;当VIS大于1.8km后，随着温度的升高，近地面的水汽上传给上层大气，使得下层水汽减少，进而水汽条件明显转差，能见度随之转好。

(3)由于本场的特殊地形，累年平均风速偏小，所以风速对能见度的影响并不明显。

[1]张甦,郝丽萍,李子良等.民航广汉机场气象能见度的周期性变化特征的初步分析[J].高原山地气象研究,2009,29(3)：69—72.

[3]朱焱,杨金彪,朱莲芳等.苏州市能见度与影响因子关系研究[J].气象科学,2011,31(5)：626-632.

[4]张剑,刘红年,唐丽娟等.苏州城区能见度与颗粒物浓度和气象要素的相关分析[J].环境科学研究,2011,24(9)：982-988.

[5]张凯,柴发合,陈义诊等.天津武清能见度特征分析[J].气候与环境研究,2008,13(6)：800-807.

[6]李子良,傅刚,郝丽萍.川西盆地雾和能见度的气候特征及其对飞行的影响[J].中国海洋大学学报(自然科学版),2007(2)：191-196.

[7]马雁军,左洪超,张云海等.辽宁中部城市群大气能见度变化趋势及影响因子分析[J].高原气象,2005,24(4)：623-628.

[8]王淑英,张小玲,徐晓峰.北京地区大气能见度变化规律及影响因子统计分析[J].气象科技,2003,31(2)：109-114.

Based on the daily average temperature dates from 1971 to 2000 of Xinjin, spatial distribution feature and long-term change tendency of annul extreme temperature(high, low) frequency and summer(winter) extreme high temperature frequency are analyzed. The result shows that： the annul temperature is increasing unremarkably, having no sharp change. The days of annul extreme low temperature is decreasing unremarkably, while high temperature is increasing and has a mutation since 1973. Winter extreme low temperature and the summer extreme high temperature have the same tendency, both are all increasing, but are not remarkably, and there is still a mutation about the days of summer extreme high temperature ,from1971.

extreme high temperature extreme low temperature trend