航空飞行中雾成因的探讨
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作者:毛晓春
摘 要:机场气象复杂多变,大雾天气是出现频率较高的天气现象,也是严重危害航空飞行安全的重要因素。大雾天气不仅在视觉上妨碍了飞行员的视野,且在精神上也给其造成很大压力,容易发生飞机起飞、降落时的操作失误,引起复飞等安全事故。大雾天气引起的航空飞行事故在所有天气原因所造成的飞行事故中占有很大比例,因此做好大雾天气的准确观测工作是非常必要的。气象机构应当依据大雾的发展规律,及时做出大雾出现及持续时间的预报,该文提出了观测工作中的应对方法和技巧,供航空气象预报及观测工作者讨论和分析。
关键词:雾 成因 特征 航空飞行
中图分类号:P45 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2019)07(c)-0226-02
严重的雾天气使人们避之不及,其不仅仅威胁着人类的健康,还会给相关领域的正常运转带来一定的影响,民用航空部门是受影响较大的一个。飞机飞行时需要良好的天气环境,而雾天气严重影响了飞机的正常飞行,找出雾发生的原因并分析其特征,据此提出可以预防雾产生及避免雾天气对飞机飞行影响的措施,是保证飞机飞行安全的有效保障之一。
机场气象观测工作是航空飞行安全和航班调度正常有序的有力保障。该文从机场上空天气雾的观测角度入手,分析雾的定义及当地天气特点,掌握天气系统下雾的发生、发展和演变过程,正确识别雾的影响下的天气特点,最大限度地避免和减少灾害性天气对航空飞行安全的影响和危害。
1 雾的成因分析
产生雾的天气形势主要分为平流雾和辐射雾。平流雾是一种危及航空飞行安全的重要天气现象,它主要是暖湿空气流经寒冷地表或海面时,暖湿空气遇冷凝结而成。其特点是日变化不明显,一天中的任何时候都可能出现。它来去突然,生成迅速,风向、风速有时几分钟就可布满机场,对航空飞行影响极大。平流雾历来是航空部门和气象预报人员最难对付的天气之一。据民航机场气象台预报,就大雾而言,影响飞机起降的主要是平流雾和辐射雾。
2 雾的气象特征及对航班的影响
影响南通机场的雾主要类型有平流雾、雨雾和锋面雾,其中平流雾持续时间最长,伴有低云,危害最大;受海陆风影响,辐射雾发生概率没有内陆高,对飞行影响相对较小;大雾发生的主要形势为高压后部的暖区,以及锋面过境的前后。
近几年南通机场的实况资料、天气资料,对发生在南通机场的大雾天气过程进行统计,从大雾的基本条件、天气形势、大雾类别、持续和生消特点等方面进行特征分析。统计表明,影响航空飞行的雾主要类型有平流雾、辐射雾,其中平流雾持续时间最长,伴有低云,危害最大;受海陆风影响,辐射雾发生概率没有内陆高,对飞行影响相对较小。
影响航班运营的,从成因上看,既有因近地面降温而导致的“辐射雾”,亦有由暖湿气流带来的“平流雾”。后者对航空运营的影响更大。“辐射雾一般出现在近地面温度较低的后半夜,随着白天气温升高而消散,而平流雾在一天之中任何时候都能可出现,条件具备可终日不消。平流雾来去无踪,生成迅速,不易预测,当风向有利时,可在几分钟内布满机场,对航空飞行安全威胁极大;平流雾范围大,水平范围可以从几百米到几千米,厚度也大,从地面向上可达几百米到上千米。因此,只要有适当的风向和风速,一旦形成雾,就会持续很久,如果没有风或者风向转变,暖湿空气来源中断,雾也会立即消散。
平流雾具有的特点:(1)来去突然,生成迅速,风向有利时可在几分钟内布满机场,对航空飞行安全威胁极大。(2)范围大,水平范围可以从几百米到几千米。厚度也大,从地面向上可达几百米到上千米。(3)日变化明显,一天之中任何时候都可出现,条件具备可终日不消。厚度大范围宽广的平流雾,对航班飞行的影响不可估量,它严重妨碍航班的降落和起飞。当机场能见度低于350m,航班就无法起飞,低于500m时航班就无法降落。如果能见度低于50m,航班连滑行都无法进行,极易造成飞行事故。国内外航空史上都曾发生过飞行在大雾中滑行相撞造成严重后果的事故。
3 大雾天气预报方法
2018年5月26日至28日天气形势分析,5月26日06:10(北京时)发布南通机场低能见度警报:该机场已出现低能见度天气,目前主导能见度700m,RVR为750m。预计06:10时(北京时)至07:30(北京时)主导能见度、RVR在400~700m之间波动。07:30(北京时)以后能见度转800m以上。机场出现大雾天气,期间最低能见度400m,最低跑道视程225m,气象预报大胆预报测,及时预警,准确把握大雾开始和结束时间,成功保障完成此次辐射雾天气过程。
3.1 天气学方法
平流雾是在某些特定的天气形势下,低空暖湿气流移动到冷的海面上而形成的。海面的热力状况在短期预报的时效内变化甚微,可视为定常。所以对短期预报而言,天气条件是否有利是平流雾能否生成的主要因素。因此只要预报出未来的天气形势,再参考其他的指标,就可做出未来是否有平流雾的判断。
3.2 动力与统计相结合的预报方法
利用站点定时观测资料,以数值预报输出资料和天气图资料作为历史资料,经过统计分析,建立预报方程,然后根据所要预报时段的数值输大气资料代入预报方程做出预报。近年来,把数值预报和统计预报结合起来成为统计动力预报,取得比较明显的效果。
3.3 综合预报法
随着计算机技术和卫星遥感技术的飞速发展,通过气象卫星从太空中对某一区域的大气进行全面的直接观测,卫星云图资料起着极其重要的作用。目前,气象卫星云图已成为气象预报业务中不可或缺的工具。
雾对飞行影响极大,但气象部门准确的预报与观测预警,必将使各方损失大大降低。雾的多样、复杂、区域性、突发性等都给气象部门带来挑战。从航空气象工作实际出发,通过多年的实际经验总结如下:(1)提高数值预报准确性,充分考虑季节、地域等情况,提高雾的预报准确率。(2)建立大雾天气气候志,积累历史经验。(3)完善大雾天气下的气象预警机制、服务机制。(4)加强观测员培训,提高观测精准度,提高气象实况服务质量。(5)学习应用新技术,如引进可监测雾的先进雷达监测系统。(6)针对如平流雾这样的严重天气,开展与周围气象监测站的合作,资料共享,共同预警,建立平流雾監测预警网。集思广益,应对机场可能发生的平流雾;建立与周围民航机场、军用机场、地方气象观测站的气象数据共享,互相预警等措施,应对平流雾等重要天气。
4 结语
在众多可以引起能见度降低的天气状况中,大雾对航班飞行的影响不可估量,它严重妨碍航班的起飞和降落。当航线上有雾时,会影响地标航行;当目标区有雾时,对目视地标飞行、空投、照相、视察等活动有严重的影响。中心预报室对形势把握准确,各科室密切配合,紧密协作,做到了提前预报、密切监视、及时预警和精细服务,为管制、机场现场和驻场航空公司等用户提前决策提供了气象信息支持,为保障南通机场航班运行正常做出了贡献。
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