萧山机场寒潮分析与飞行保障探讨

毕志刚

摘 要：寒潮天气过程除了剧烈降温之外，常常伴随着多种恶劣天气现象。这些恶劣天气现象通常有大风、低空风切变、强度较大的低温雨雪甚至冻降水、积冰，沙尘等，对飞行的威胁很大。该文对寒潮的概念、判定方法、引起的天现象以及对飞行的影响和保障要点进行了较为详尽的分析探讨。对提高飞行保障水平有一定促进作用。一旦爆发寒潮，航空气象工作者们会有一个成熟的思路和娴熟的措施去应对。

关键词：寒潮；大风；降水；沙尘；低温；保障

中图分类号：P458.122 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）21-0253-02

1 概念阐述

2016年1月下旬，一场霸王级的寒潮袭击了杭州，大风和低温雨雪天气持续了数日，并产生了积雪和冰冻，浙江省几十年都未曾遇到过这样的极端低温。2018年1月24日起，杭州也是受寒潮影响下起了2018年以来的第一场雪。寒潮使萧山机场的航班受到很大影响。那么寒潮到底是什么呢？所谓寒潮，是指来自高纬度地区的寒冷空气，在特定的天气形势下迅速加强并向中低纬度地区侵入，造成沿途地区剧烈降温、大风和雨雪天气。这种冷空气南侵达到一定标准的就称为寒潮。寒潮出现的时间一般是秋季，冬季，和春季。影响我国的寒潮主要来源于西西伯利亚和蒙古地区。

2 寒潮的分析和判断

2.1 寒潮判断标准

我国气象部门对寒潮是这样规定的：某一地区冷空气过境后，气温24小时内下降8℃以上，且最低气温下降到4℃以下；或48小时内气温下降10℃以上，且最低气温下降到4℃以下；或72小时内气温连续下降12℃以上，并且最低气温在4℃以下的天气，则称此冷空气爆发过程为一次寒潮过程。所以，降温幅度大小是判断寒潮的标准。

2.2 寒潮天气特征

寒潮天气过程是一种大规模的冷空气活动过程。寒潮天气的主要特点是剧烈降温和大风。骤然的大幅降温，往往会带来严重的降雪、冰冻天气。在我国北方，寒潮过境所带来的大风扫过大片裸露的地表和沙漠，还会引起强烈的沙尘天气。所以，除了雨雪冰冻之外，大风、沙尘也是我国北方寒潮过境的标志性天气。

3 寒潮伴随的主要天气现象及其对飞行的影响

受寒潮影響，多种恶劣的天气现象常常伴随而至。会有大风，低空风切变，气压陡升、气温剧降，沙尘以及强降水甚至威胁更大的冻降水等天气现象。

寒潮经过不同的地域环境，天气特点也不尽相同。杭州萧山机场地处江南水乡，植被丰富，距离寒潮发源地路途较远，所以北方沙漠和黄土高原的沙尘暴天气以及吹雪天气一般不会发生。在杭州地区一般就是大风和低温雨雪，冰冻等，有时会有浮尘，降雪量也不会很大。

下面主要分析一下寒潮过程对杭州萧山机场的不利影响。这些影响主要有四种：大风的影响，沙尘的影响，降水的影响，低温的影响。

3.1 寒潮大风

当有寒潮过境时，寒潮大风首当其冲。寒潮大风的风向一般都是西北风向，平均风速一般可达15米/秒以上，阵风多数可达25米/秒以上，维持的时间也较长。

寒潮大风对飞行的影响：

首先，飞机在大风中顺风起飞着陆的话，上升率和下滑率减小，滑跑距离会延长，当风速超过规定数值时，冲出跑道或撞击障碍物的概率就会大大增加。尤其是单向起降的机场，这种风险概率就更大；一般情况下航空器均采用逆风起降，因为逆风起降可以缩短滑跑距离，但如果逆风风速超过规定数值的话，也会使飞机操纵困难，着陆下滑角和下滑率加大，有可能使飞机在跑道头提前接地。在滑跑过程中，侧风对飞机垂直尾翼的施加的侧压力，会使机头向侧风方向偏转，造成飞机偏离跑道或打地转等不良后果。

其次，由于飞行器一般会逆风起降，大风会给相向运动的飞行器施加一个强大压力，所以在寒潮大风当中起飞着陆的飞行器，轮胎破裂和起落架折断等事故发生的概率会大大增加。

另外，寒潮大风极不稳定，扰动气流很强，风速忽大忽小，极易产生颠簸和风切变，尤其是低空风切变，会给飞行带来严重威胁，影响飞行器和乘客们的安全。

3.2 寒潮降水

杭州地区处于我国南方，气候比较温暖，水汽比较充沛。寒潮期间，北方强冷空气长驱直入，猛烈冲击前方的暖湿空气团，在寒潮的前锋与暖湿空气的交汇地带往往会出现强度较大的雨雪甚至冻降水。

寒潮降水对飞行的影响：

降水过程中会产生云量较多的低云。由于降水的缘故，低层空气湿度急剧增大，很容易产生低碎云，这种低碎云云底高起伏很大，有时最低一层仅有几十米，而且云量较多，对飞机的起飞和着陆影响很大，尤其是对飞机着陆的威胁非常大。

寒潮降水会引起跑道面结冰，危及飞机起降安全。由于寒潮前锋与暖湿气团交汇带会产生较强降水，随后强冷空气赶到，气温就会剧降，形成寒潮低温，跑道面上会迅速形成冰层。由于飞机轮胎与冰层间的摩擦力会明显变小，起飞降落的飞机在有结冰的跑道面上滑跑时，不论加速还是减速，操作均十分困难，容易冲出跑道或者偏出跑道，造成事故。

降水还会引起低能见度。由于寒潮雨雪强度一般较大，来得也很迅速，这种情况下大气低层的能见度会迅速变差。当能见度低于起飞和着陆标准时，飞机就无法起飞和着陆。此外，纷飞的雨雪也会粘附在飞行器驾驶舱玻璃上，影响飞行员看清跑道。所以，这期间机场往往被迫关闭，航班被延误甚至被取消，严重影响了人们的出行。

积雪影响飞行。积雪使跑道摩擦系数大大减小，飞行员操作变得困难，飞机容易打滑或冲出跑道。另外，积雪白茫茫一片，也会令飞行员产生错觉，影响飞行员看清跑道。

冻降水威胁飞行安全。寒潮期间的降水由于低温的影响会形成冻降水，冻降水会引起雨凇，从而在机身上或者跑道面上引起严重积冰，使飞行器操作困难，威胁安全。积冰还会压断电线，通信线路，造成飞行通信中断，后果十分严重。

飞机在低温雨雪中飞行，或在有过冷水滴的云层中飞行时，机翼、螺旋桨也会积冰，影响飞机空气动力性能造成失事。另外，附着在飞机表面的冰、雪、霜会严重影响飞机的空气动力效果和操纵性能。

3.3 寒潮会引起沙尘天气

沙尘天气是沙尘暴、扬沙和浮尘天气的统称。寒潮发生时伴随大风，我国北方地区干旱少雨，土质疏松，所以当寒潮爆发时，北方就容易产生沙尘暴或者扬沙天气。大风又会把细小沙粒带到高空长途运输到南方，一路形成浮尘天气。

沙尘天气对飞行的影响：

沙尘天气中，跑道面上会集聚大量沙尘颗粒，造成跑道面与飞机轮胎间摩擦力减小，引起操作困难。沙粒碰撞机身面会破坏机身光滑度甚至形态，增大飞行阻力。沙粒摩擦机身还会产生静电对无线电通讯和无线电罗盘产生干扰，影响飞机操纵。如果飞机发动机不慎吸入了沙粒，大量细小沙粒会磨损机件、堵塞油路或破坏仪表，影响飞行安全。另外，严重的沙尘天气还会引起低能见度，也会影响飞机正常起降。

3.4 寒潮会引起低温

飞机在万米高空低温飞行时，外边的温度零下三四十摄氏度。所以单纯的普通低温本身对飞行的影响不是很大。但是出现极端低温时，航空器容易出现跑、漏油等情况，对油气系统危害较大；低温飞行，电子设备可能会降低适应温度的能力。低温对飞行的影响主要是和水汽相结合在一起的，伴随气温的降低，可能会产生冻雾、冻雨以及大雪、冰、霜等天气，影响飞行。

综上所述，寒潮是一个恶劣天气的综合体，会给飞行带来比各分解天气更为严重的影响。

4 寒潮过程的飞行保障

寒潮过境对飞行的影响，严重且复杂。下面从气象角度谈谈寒潮过程中的飞行保障。

首先，各地区民航气象部门建立气候志，分析可能出现寒潮的季节及地区寒潮天气特征，做到先知先觉，天气信息服务准确到位。

其次，在预报寒潮到来之前，各单位就应该进行灾害天气应急演练。待寒潮来临，应及时启动灾害天气应急预案。

再次，做好气象服务工作。当班气象人员要预先了解天气形势，预报部门要做到预报准确、预警及时。观测员的记录、编发报和通报要准确及时。下面是从观测角度讲解一下：

大风：只要瞬间风速≥17米/秒（或目测估计风力≥8级）就可以判断为大风。纪要栏按格式：“GA（不留空格）开始时分─终止时分极大风速（出现时分）风向度数”记录。达到特殊报告标准的还要及时编发特殊报告并按规定通报，但是解除报告不用发布。

风切变的保障。寒潮大风极不稳定，会造成低空风切变。如果接到预报员或者机组通报有低空风切变，观测员应该马上发布风切变特殊报告，风切变解除报告不用发布。

分清浮尘和霾的区别。因为寒潮爆发时，北方就容易产生沙尘暴或者扬沙天气。大风又会把细小沙粒带到高空长途运输到南方，一路形成浮尘天气。

下雪时的能见度和雪的强度相关联，但是一定要区分能见度是否是由降雪还是雾引起的。有积雪的还要按规定记录积雪。

冻雨，冻毛毛雨和冻雾是严重影响飞行的恶劣天气。一旦发生就应该及时准确地发布特殊报告通知各相关单位。它们的的判定也要注意：冻雾是以气温是否降到0℃来判定的；而凍降水的定义则是：过冷雨滴与地面或地物、飞机等相碰而即刻冻结的雨。显然冻降水以是否立即冻结为标准。有冻雨即必然有有雨凇。雨凇记录和霜一样只记天气现象，不记起始时间。

5 结语

本文通过层层分解的方法分析了寒潮过程中可能产生的各种恶劣天气，并探讨总结了保障措施。对气象人员在寒潮过程中的气象保障会起到促进作用。但是寒潮是一个恶劣天气的综合体，会给飞行带来比各分解天气更为严重的影响。所以，气象人员在寒潮天气过程的保障当中不应该把各种恶劣天气割裂开来，而应该当成互相影响的整体来保障，否则会顾此失彼。

参考文献

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