文山地区降水对文山机场航班的影响分析
2017-05-30虎琳春
摘要:本文利用2008~2015年文山地区逐日降水量资料,首先分析了文山地区降水气候特征,接着探讨了文山地区降水文山机场对航班的影响,最后给出了几点降水天气的航空飞行建议,以确保航班飞行安全。
关键词:文山机场;降水;航班飞行;影响
在航空安全中,因环境因素引发的重大飞行事故是总飞机事故的31%,对航空飞行安全的危险天气因素有很多,在我国航空运输中,降水是主要影响飞行安全的危险天气[13]。降水是指固态、液态的水汽凝结物从云中降落的现象。雨和毛毛雨等属于液态降水,而雪、冰雹等则属于固态降水。云南文山机场主要是液态降水,弱降水天气会降低能见度,强降水天气不仅对飞机气动性能产生影响,在冬季还会造成跑道积冰,增加了飞机安全隐患。本文结合文山机场2008~2015年逐日降水量资料,对云南文山机场的降水气候特征进行分析,为确保飞行安全、实施气象保障、合理调度航班以及从事机场建设提供航空气候依据。
1 文山地区降水气候特征
1.1 月平均降水量
图1是文山地区2008~2015年各月平均降水量分布图,从图中不难看出文山地区的月降水量变化呈现出单峰型,7月份的降水量最多,为155.7mm,2月份的降水量最少,只有82mm。27月份的降水呈现出逐渐上升的趋势,而712月份的降水则呈现出逐渐下降的趋势。干季(11月次年4月)的降水量相对较少,只有全年的21.6%左右,雨季(510月)的降水量较多,是全年降水量的78.4%。
1.2 最大日降水量
如图2所示为2008~2015年文山地区最大日降水量变化趋势图,从图中不难看出,文山地区的最大日降水量呈现出先增加后逐渐减少的趋势,其中最大日降水量的平均值为46.0mm。最大日降水量的极大值为85.8mm,出现在2006年的6月26日,而极小值为11.6mm,极大值和极小值之间相差74.2mm,是平均值的1.6倍。
1.3 最大月降水量
如图3所示为2008~2015年文山地区最大月降水量的变化趋势图,文山地区最大月降水量的变化趋势几乎与最大日降水量的变化趋势一致,都呈现出先逐渐增加后减少的趋势。2008~2015文山地区最大月降水量的平均值为136.1mm,将近是最大日降水量的3倍。其中最大月降水量的极大值为281.8mm,出现在2012年7月份,而极小值则为26.5mm,两者之间相差155.4mm,是最大月降水量平均值的1.1倍。
2 降水对航班飞行的影响
2.1 降水降低能见度
降水种类、降水强度以及飞行速度的共同作用对能见度减少的程度产生影响。出现小雨或中雨时,地面能见度通常会在4km以上;若飞机在雨中飞行的速度不大,此时空中的能见度在2~4km之间;若速度较大,能见度会在2km以下;飞机在大雨中飞行时,空气中能见度只有几十米。出现这种情况是由于雨水的作用,同时雨水洒落在飞机座舱玻璃上会形成水膜折射光线,降低了能见度。降水强度越大对能见度的影响也越大,尤其是在飞机着陆时,降水天气的出现会影响飞行人员判断飞机与跑道之间的高度,进而造成接地不良,甚至是造成飞行事故。
2.2 降水会造成飞机积冰
飞机在零度以下的高空飞行时,一旦进入到过冷水滴的云团内,过冷水滴与机身碰撞之后会产生积冰,飞机速度越大形成积冰所需的时间就越短,积冰强度与飞机速度、过冷水滴的温度和大小的平方之间成正比。积冰会使飞机气动构型发生变化,严重威胁航空飞行安全。
2.3 降水影响航空器飞行和着陆
在降水区域内,由于低空处的相对湿度较大,很容易有碎雨云出现,这种类型的云较低,严重影响航空器的飞行和着陆。在有降水天气出现时,应正确掌握云高的变化。
2.4 强降水区域内容易形成风切变
飞机在着陆的过程中会放下起落架,襟翼会达到最大,此时的阻力也会随之增加,飞机的加速性能和上升性能会降低。飞机着陆时距离地面的高度会越来越低、风速也会减小,一旦出现风切变,因风切变的影响会出现坠毁事故。所以,若强降雨或者大风天气出现在飞机着陆阶段,应选择等待或者是备降。
2.5 强降雨天气会使发动机熄火
喷气飞机在雨中飞行的速度相对较大,这是由于在发动机转速一定时,进入到涡轮压缩机的雨滴会降低燃烧室的温度,低温空气极易被压缩,发动机的推力随着增压比的增加而增大,此时飞机的速度也会增加。若雨量过大,
未及时点火也会造成发动机熄火,尤其是在飞机着陆阶段,这种情况较为常见。
2.6 強降雨改变飞机的气动构型
一旦航空器在飞行中进入到强降雨区域内,降水会对飞机冲击产生很多负面效应,严重威胁着飞机内乘客和飞行人员的生命安全。雨滴撞击的过程中会损坏航空器的动能,增加空气阻力,燃油的经济性能降低;降雨会破坏空气动力构型,由于机身表面发生摩擦改变了气流的运动速度和方向,降低了升力系数值,阻力值增加,使得气动性能不断降低。
3 降水天气的航空飞行建议和措施
3.1 减少能见度对航空飞行的影响
强降水天气对能见度的影响较大,雨水降低了大气透明度的同时,还使得洒落在飞机座舱玻璃上的雨水形成水膜折射光线,降低了能见度。为了减少能见度对航班飞行的影响,需要飞行人员应及时打开防雨刷,并迅速驶离降水区域。还可以通过交通管制,要求打开着陆灯。
3.2 过冷水滴造成飞机积冰的解决对策
在航班飞行中如果因为冷水滴而出现积冰,飞行人员应迅速离开积冰区,及时将防冰装置打开,并将结冰区域告知管制单位,避免其它航空器误入结冰区内。
3.3 强降水天气飞行的注意事项
当飞机起降过程中遇到雷雨天气时,机场可以亲自到气象台了解天气情况,根据天气形势,判断雷雨天气的强度、移动方向、影响区域、云顶和云底的高度,并提前做好飞行预案。
3.4 正确使用机载气象雷达
在雷达荧光屏幕上,有多种不同比例尺度的气象雷达显示图,通过调节不同的比例尺度,可以正确掌握天气情况对飞行航线的影响,之后判断未来一段时间内可能出现的天气情况,通过制定预案,防止飞机在危险天气下飞行,确保飞机上人们生命安全。
4 结论
综上所述,降水天气出现的过程中会导致低温、低能见度,同时伴随有风的变化,降水强度、大小都对航班飞行产生较大的影响,很容易造成航班延误或者是飞机备降返航,甚至出现严重的安全事故。通过对降水天气进行提前预警和分析,并制定出科学有效的管制预案,加强与相关部门之间的协调合作,为航班飞行提供安全保障。
参考文献:
[1]许杰.降水对飞行安全的影响[J].科技传播,2014(1):144 +131.
[2]陈会芝.危险天气条件下的航空飞行与安全[D].成都:西南交通大学,2013:68.
[3]聂颖,陈宝君,濮江平,等.南京机场降水低能见度雨滴谱特征[J].气象科技,2013,41(1).
[4]杨柳嫦.湛江机场近29年降水特征分析[J].科技与创新,2016(8).
作者简介:虎琳春(1989),女,汉族,甘肃庆阳镇原县人,本科,助理工程师,从事民航气象预报工作。