西安咸阳机场大雾天气分析
2020-10-21王倩茹
王倩茹
摘 要: 大雾天气的出现会造成航班的延误、备降或返航,影响航空运行。同时,如果飞机长期在大雾条件下运行,对航空器本身也有不可逆的影响。本文针对我国大雾天气的种类,选用西安咸阳机场出现的一次典型大雾天气进行分析,得出以下结论:影响咸阳机场的大雾类型多为辐射雾,且大雾天气多发生在秋冬季节,影响机场常见雾生成的天气形势多为锋前暖脊控制或均压场的环流特点,在这基础上,分析了雾日的变化规律,得出大雾天气对本场的影响主要在傍晚和日出前,大雾消散时间随季节变化不同,一般在中午之前或更早;对2019年11月1日-2日出现在机场的大雾天气进行分析发现,此次天气是典型的辐射雾,前期降水明显。在大雾天气影响下,管制人员更应谨慎指挥,以此来更大限度的保障飞行安全,提高管制效率。
关键词: 大雾天气;飞行安全;管制方法
【中图分类号】P458.12 【文献标识码】A 【文章编号】1674-3733(2020)08-0275-02
引言:近些年来,中国的民航事业欣欣向荣,发展势头迅猛,而我国众多机场的良好运行,为中国民航业的安全、高效奠定了基础。西安咸阳机场,作为陕西省最大的国际机场,不但为众多旅客的出行提供了便利的服务,同时作为我国西北地区最大空中交通枢纽,也使我国与海外的联系、交流更为紧密。
1 国内外研究现状
1982年J.Trijonis等人结合颗粒物浓度和67个气象站的能见度数据对加州1949-1976年长期能见度趋势进行了研究,研究发现,温度、相对湿度和特殊天气事件(特别是雾)是与能见度相关的最重要的气象参数,将气溶胶浓度、相对湿度和能见度联系起来进行回归分析,可以得出高度的相关性和物理上合理的回归系数[1]。2004年M Pagowski等人调查了1999年9月3日发生在加拿大安大略省出现在温莎附近的浓雾,此次浓雾天气造成了人员伤亡和一系列恶劣影响,通过中尺度模式(MM5)的数值研究表明,从湖岸飘来的潮湿空气经过冷的陆地使事故地上方空气饱和,湖风循环和水汽平流是浓雾形成的主要原因,初始参数(如初始土壤水量)和物理参数化对模拟事件也有很大的影响[2]。
2 咸阳机场雾的特点
2.1 咸阳机场大雾天气出现的时间规律
咸阳机场地处祖国大西北地区,气候较为干燥,出现大雾的次数相对较少,但出现次数较少并不意味着就不重视,大雾天气一旦形成出现将会对对飞行有着重要的影响。近几年来,随着绿化面积的扩大,水浇地面积的增加,机场出现大雾的日数有逐年增多的趋势,维持时间也较往年有增长的现象。
通过分析1996-2016年咸阳机场低能见度天气日数、变化趋势和各天气所造成低能度现象的情况,可以看到,出现低能见度现象的时间有两个峰值(图2图3),一个集中在3、4月份,主要受春季沙尘暴和霾的影响;另一个集中在9、10、11、1月份的低能见度现象,就主要受秋冬季大雾天气的影响。5、6月(夏季雾)出现较少的原因是日出时间早,温度上升速度快,近地层表面大气稳定层容易被破坏,雾也能很快的消散;反之,在秋冬季节,积雪融化速度较慢,会造成近地层表面湿度较大,再加上日出晚,昼间升温较慢,近地层大气的稳定性不容易被破坏,雾也就不容易消散。
2.2 咸阳机场常见大雾天气分析
雾的产生一般需要适宜的大气环流形势及其背景下的天气和气候条件等。陕西省最常见的雾是辐射雾,约占90%,平流雾次之。而整个渭北地区因冲刷形成的台状高地(塬)、与山谷平行的条状地带(梁)和独立的山丘(峁)相互交错纵横,地形地貌独特。而复杂的地形会致使雾的成因也较复杂。有时出现大范围的区域性雾,有时产生具有明显的局地特性的雾,分布很不均匀,常呈散片分布。
2.2.1 辐射雾
从MICAPS信息气象综合处理系统上,结合机场辐射雾的天气特征等,截取了典型气压场资料,高空气压场的情况总体上以东部低、西部高为主,而新疆到高原一带呈高脊状态,本地区受到弱的偏北气流的影响,500hPa形势场槽后脊前对应地面高压,地面场形势一般情况下会受到弱高压的影响,大多数情况是均压场,其次是鞍型场。本地区在受弱的冷空气影响后,大气中的水汽含量增多,意味着有较好的湿度条件,同时温度降低,再加上夜间辐射降温,接近露点温度,在没有比较大的脊槽活动时,本场处在微风场,满足了有适宜风速的条件,此时本地区出现辐射雾天气。所以对于咸阳机场来说,特别是深秋或初冬时节,如果前一晚机场附近有风速为1-3m/s的微风存在,且大气中的水汽压与饱和水汽压的百分比超过80%,且當时能见度在3千米以下,这样的气象条件有很大概率会造成本场出现有厚度的辐射雾。若存在静风或风速极小的情况,大气中的湍流活动过于微弱,仅仅影响近地层,如果只有近地层冷却,那只能形成薄雾;与此相反,过大的风速会使空气上层的部分热量向下流动造成下层冷却过程受阻和因水汽扩散导致湿度减小的情况发生,同样阻碍雾的形成。
2.2.2 平流雾
从MICAPS信息气象综合处理系统上,结合机场平流雾的天气特征等,截取了典型气压场资料,西北的东部地区明显受到了低槽系统的影响,受槽前西南暖湿气流影响本地区可能出现降水天气,近地层强的冷空气自偏北方向向东移动并向南扩散,本地区受高压系统影响,在本场附近会形成一个冷高压中心,气温有下降趋势,就可能发生弱的降水和大雾天气。对咸阳机场来说,冬季夜晚近地层温度变冷,而位于机场附近东边的泾河和南边的渭河能向上输出暖湿水汽,此时若有东北风转偏南风的变化趋势存在且风速基本在2-7m/s的变化范围之内,则会使产生在机场附近的河谷雾抬升移向机场,造成低能见度天气。
3 结论
本文结合大雾天气的特点,根据机场气象统计观测资料和数据,分析大雾天气在咸阳机场的形成机制及变化规律,并做出如下结论:
(1)大雾天气的出现频率和发生日数整体呈西部少、东部多的态势,西北地区雾天气的年际变化趋势不明显;
(2)咸阳机场一年四季都可能出现大雾天气,且存在明显的季节变化和日变化:秋冬季(10、11、12、1月份)是一年中机场出现大雾天气次数占比最重的阶段,夏季出现雾的次数最少。清晨或傍晚是机场大多数情况下雾出现的两个时段;
(3)辐射雾是咸阳机场出现雾的主要类型,约占90%,其次是平流雾。因大雾天气所产生的低云、低能见度等,会对飞行安全造成重要影响;
(4)暖脊控制类和均压场类是咸阳机场形成产生雾的主要大气环流形势;
(5)机场附近有降水发生过后,少云和良好的水汽条件,使咸阳机场清晨和夜晚更容易形成雾;
(6)当机场有大雾天气形成时,管制人员应提前了解天气情况和变化趋势,了解机场及可能备降机场的相关信息,并及时告知机组人员天气形势和机场信息,下达合适指令,确保航空器运行安全;
参考文献
[1] Trijonis J. Visibility in California[J]. Journal of the Air Pollution Control Association, 1982, 32(2): 165-169.
[2] Pagowski M, Gultepe I, King P W, et al. Analysis and Modeling of an Extremely Dense Fog Event in Southern Ontario[J]. Journal of Applied Meteorology, 2004, 43(1): 3-16.