充分利用民航气象自动观测设备观测云高能见度的性能分析

2016-08-07李江

大科技 2016年1期

关键词：能见度气象观测

李江

（民航湖南空管分局湖南长沙 410000）

充分利用民航气象自动观测设备观测云高能见度的性能分析

李江

（民航湖南空管分局湖南长沙 410000）

随着民航事业的发展，气象自动观测设备逐步进入了各个民航机场气象台，如何掌握与充分利用自动观测设备观测云高、能见度作一些探讨。

1 应充分利用自动观测设备

在使用气象自动观测设备时，观测员由于不太了解设备的性能和数据的利用，认为自动观测设备不如人工观测简便。尤其在观测云高时，自动观测云高数据与观测员目测云高有一些出入，有些观测员就认为自动观测云高仪不准确，也就不太重视利用自动观测设备。我认为这是一个误区，观测员无论是从学校分来还是由老观测员带出来，他们都在理论上掌握了目测云高的方法，在工作中总结了一定的经验，形成了一套目测云高的模式，但这套模式实测方式方法不多，实测次数少、对比不多、容易产生较大误差。同时因人、因地区而异、这对保证飞行安全和正常起降，也会造成人为的不确定的安全隐患。民航投入大量的财力引进先进的自动观测设备，就是为了改进飞行安全保障措施，这就要求我们观测员应充分重视对自动设备的使用，熟练掌握和运用现代科学技术。利用自动观测系统的同时不能过分依赖自动设备，下面针对民航长沙气象台使用的AWOS2000气象自动观测系统，就如何观测云高、能见度谈谈自己的见解。

2 利用自动观测系统观测云高

（1）自动观测AWOS2000显示云高数据有如表1内容。

（2）据2015-11-24云计算模式显示云底高数据分析表2：从RWY18号跑道，36号跑道UTC01：00-06：00观察云底高变化的曲线图如图1。

注：系列1表示18跑道云底高数值，系列2表示36跑道云低高数值.根据36和18跑道云底高曲线图平均数值统计图表分析，结果表明：36和18跑道云底高的变化趋势基本接近，在UTC05：00时，36跑道云底高波动上升，18跑道云底高相关性系数低一点，但是差别不大，基本相同，因此自动观测显示数据能够较好地反映出当时云层、云高以及天气情况，对观测员准确判别天气变化过程，有较大的帮助，特别是夜晚及复杂天气时候具有参考价值。

表1

表2 云底高曲线表

图1 云底高曲线表

（3）应用云高仪数据应考虑因素

①设备：设备运转是否正常，是否定期校验，观测员应注意显示屏幕下方有无设备告警。

②云高仪数据的可用性，利用瞬间云高数据时，应考虑所测云的层次和云的部位不同，以及是否有降水和飞行物等因素，有时云高仪所测的瞬间云高的数据变差较大，需要观测员连续跟踪观测综合考虑。

③在有低云时，特别是云高在飞行标准边缘时，利用综合云高显示数据就不会太合理，例如：实际云高在60～90m时，综合云高数据显示为50M，如果只利用综合显示数据，不利于飞机起降，影响飞行正常，达不到规定要求的测量准确度。

④如有中、高云时、考虑到所测云的部位不同，有无降水以及规定要求的精确度等因素，选用所测频率次数多的云高数据是比较合理的。

⑤在天空模糊，无云高数据和无法判定云高时，可参考垂直能见度估计云高或垂直能见度，所以观测员在利用云高仪观测云高时，应根据云高仪显示的数据，结合自己实际观测经验综合判定，提高观测云高的准确性。

3 自动观测设备观测能见度与气象光学视程性能分析

能见度与飞行的关系非常密切，对于飞行活动有着直接的重大影响，它是判定飞行条件的标准，也是决定接收放行飞行的依据之一，特别是在天气恶劣的时候，设备仪器所测的数据不仅仅起到提醒的用途，而且还有提醒参考纠借鉴正作用。①自动观测系统不但能测出跑道视程（RVR），还可以计算出气象光学距离（MOR）以及理论上的能见距离（VIS）。②气象光学距离（MOR）概念：大气吸收了白炽灯发出的色温为2700K的平行光束然后进行散射，当光束衰减到5%时所通过的距离。③测量原理主要根据对大气消光系数或大气光衰减系数的精确测量而人工观测的主导能见度是跟据气象观测员主观运用目力参考距离观测点的目标物（灯）对观测点一半以上的视野内都能达到的最大水平能见距离，是一个观测员的个人估计值。根据个人的视觉和对可见的目标物理解水平上，同时受光源特征和透射因素的影响，因此主导能见度的观测的目测估计值都是主观的，气象光学视程所采用的阈值是固定值0.05，所以相对客观准确，不受其它因素影响，尤其在夜间，针对长沙黄花国际机场夜间目标灯较少的现状，光照条件较差，对于目标物和目标灯的界定更为困难，尤其在跑道附近出现部分雾对观测受到很大的限制，而MOR值不受这些因素的影响，能较为准确的反映当时的变化和实际能见度的情况，同时测量MOR的仪器安装高度相对跑道面高度为2.5m。这个高度更接近于航空器内飞行员的座舱高度，所以MOR的数值对于飞行员来讲具有较好的参考价值，合理的利用气象光学视程有肋于观测员在夜间判定能见度无把握的情况下，可参考气象光学距离（MOR）或理论上的能见度（VIS），根据使用情况对比：MOR目测能见度偏低，实际能见度越小MOR值与能见度越接近。下面根据2015-11-28自动观测AWOS2000统计36和18跑道MOR随着主导能见度的变化曲线图表示如图2和表3。

表3 能见度曲线表

图2 能见度曲线图

注：系列1表示36跑道（MOR）数值，系列2表示18跑道（MOR）数值，系列3表示主导能见度：

选取2015-11-28自观显示数据从UTC07：00-12：00对36和18跑道（MOR）数值与主导能见度的数值进行统计分析，结果表明：36和18跑道MOR的变化趋势基本随着主导能见度的增加而递增，并且有较好的相关性，跑道两边的MOR值与主导能见度较为接近，当主导能见度4500m时，36和18跑道（MOR）值都出现了波动下降，同时也可以看出，在观测到同一能见度时，36跑道的MOR值普遍要低于主导能见度，而18跑道的MOR值都与主导能见度相差不大。因此18跑道MOR数值与主导能见度具有良好的线性关系，能较好的反映出能见度的变化，18跑道MOR值更接近主导能见度，更加具有参考意义，由相关系数的变化可以看出，当能见度差的时候，当小于2500m时，能够较好的反映出当时天气情况下能见度的大体变化过程，这对于观测工作有较好的提醒和参考作用。