影响洛阳机场能见度的气象要素统计分析

来源:用户上传      作者:马宇琪

　　摘  要：利用洛阳机场近7年观测资料实况，对其进行统计分析，用以研究洛阳机场低能见度的变化规律以及影响低能见度的气象要素。研究表明：（1）洛阳机场低能见度天气多发于冬季，凌晨时分低能见度天气开始出现，次日早上7点左右达到最强，9点左右开始消散。（2）低能见度天气发生时，地面以东北风、风速小于等于3m/s、温度露点差小于等于3℃等气象条件为主，在实际进行数值天气预报时，须结合本地天气规律。（3）深厚的逆温层不利于雾霾的扩散，可根据地面温度，结合探空实测资料和数值资料，分析逆温层打破的时间，用来把握能见度趋势。
　　关键词：能见度  风向风速  温度露点差  逆温层
　　中图分类号：P45   文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）10（c）-0234-02
　　能见度是指视力正常的人能将目标物从背景中识别出来的最大能见距离。洛阳机场低能见度天气多发生在冬季，并且以辐射雾和蒸发雾为主。洛阳机场训练压力大、任务重，冬季低能见度天气可连续数日，对飞行安全造成巨大隐患，是冬季影响飞行安全的最危险天气之一，逐年来随着航空业的发展，航班密度增加，低能见度天气对飞行的影响越来越大。
　　前人对能见度有了广泛研究，干全[1]对广汉机场大雾天气进行分析，根据地方性特点，进行经验总结。陈婧[2]通过对华北地区低能见度天气进行分析研究，探讨了低能见度天气与污染物、气象因子之间的关系。孟亚楠等人[3]从华北地区近30年能见度资料出发研究了持续雾霾事件的环流特征。但是能见度具有区域性特点，其发展和消亡有着很大的地区性差异，因此该文根据洛阳机场近7年的能见度资料，运用统计学方法，分析造成洛阳机场低能见度天气的气象要素，并且在以后的预报中，合理运用，提高低能见度保障能力，为飞行提供更有力的技术支持。
　　1  资料与方法
　　1.1 资料来源
　　洛阳机场2012—2016年观测站地面观测实况资料，选取能见度低于1000m的时次为研究对象进行分析。
　　1.2 分析方法
　　对大雾的生消时间和季节变化进行统计学分析，得到不同气象要素对低能见度天气的影响。
　　2  特征分析
　　2.1 日、月、年变化分析
　　12月、1月、2月，且低能见度天气多在凌晨开始，此时温度降低，温度露点差减小，有利于水汽凝结，能见度随着时间开始降低，在早上7点左右达到最差，至早上9点，太阳出来以后，地面温度开始升高，低能见度天气逐渐消散。洛阳机场飞行训练早上6点开始准备出场，此时能见度最低，影响训练计划的正常实施，可根据此统计规律，合理安排训练计划，减少人员地面等待时间。
　　2.2 低能见度天气下的风向特征
　　选取洛阳机场能见度低于1000m的时次进行分析，7年共有2385时次能见度低于1000m。其中风向在0°～90°（不含）的时次出现1673次，占比70%，90°～180°（不含）出现131次，占比5.4%，180°～270°（不含）出现211次，占比8.8%，270°～360°（不含）出现212次，占比8.9%。综上：洛阳机场发生低能见度天气时的风向，70%为东北风，洛阳东部气候湿润，东风带来的空气中杂质较多，到达本场后，造成低能见度天气。
　　2.3 低能见度天气下的风速特征
　　选取能见度低于1000m时对应的风速时次共3294次，风速为0m/s共329次，占所有时次的10%;风速为1m/s共1324次，占比40%;风速2m/s共955次，占比29%;风速3m/s共649次，占比20%，4m/s及以上出现362次，占比11%。其中风速在3m及以下出现次数加起来共2608次，占比89%。
　　综上：洛陽机场出现低能见度天气时，89%为3m及以下的风速，故在机场遭遇低能见度天气时，须考虑到风向风速对未来能见度的影响。
　　2.4 低能见度天气下温度与湿度特征
　　当湿度达到百分之百后，空气中的水汽凝结成小水滴，从而形成雾，温度的降低使温度露点差更加接近，有利于水汽凝结，所以温度对能见度的影响主要是由于温度露点差的变化。所以从此处来分析。
　　能见度低于1000m的数据共3266个，分析温度露点差的大小：温度露点差在1℃（含）以内的时次共有1509个，占比46%，2℃（含）以内2384个，占比73%，℃以内2808个，占比86%。其余共457个，占比14%。综上，发生低能见度天气时，温度露点差低于3℃的时次共计占比86%。而一天之内温度变化大，但是露点温度变化较小，所以可根据温度露点差的大小来判断低能见度的开始和结束时间。
　　因温度露点差是湿度的一个重要反映，且实际工作中对湿度的判断一般来自温度露点差的大小，故两者反映了同一个物理量，且变化规律一致，不再重复讨论湿度的影响。
　　2.5 低能见度天气下的逆温层特征
　　对流层中气温随高度增加而降低，但由于气候和地形条件的影响，会出现气温随高度增加而升高的现象，这就是逆温层。因洛阳机场缺少探空资料，常根据地面实测温度结合早8点的郑州、南阳、豫西的3个站点的探空资料，预估洛阳探空温度，再结合数值资料，模拟逆温层的生消时间。经验总结：逆温层高度越高、强度越强，越不利于空气污染物扩散，产生低能见度的几率增加，待地面温度升高，打破逆温层之后，能见度会迅速转好，但其对以霾为主的低能见度天气最为有效。
　　3  结语
　　该文利用近7年洛阳机场地面观测资料，统计分析了影响洛阳机场能见度的气象因子，并对机场低能见度天气进行日、月、年的分析，据此对飞行训练和气象服务保障进行深入探讨，得出以下结论：（1）低能见度天气多发生于冬季，且在凌晨能见度开始降低，早7点能见度最差，9点起逐渐消散。可参考此规律预报能见度转好时间，减少早上出场时飞行大队地面等待时长。（2）低能见度天气发生时，地面风向多是东北风，风速多为3m/s及以下，地面温度露点差多在3℃以内。在进行低能见度天气预报时，可参考未来风向风速及温度露点差，作为数值预报的补充。（3）深厚稳定的逆温层，不利于雾霾天气扩散，使本场产生低能见度天气，根据温度的变化，确定逆温层打破的时间，从而判断雾霾消散的大致时间。
　　但是因为资料问题和研究方法等，该文也有几点欠缺：（1）虽低能见度多发于东北弱风、温度露点差较小的气象条件，但是应具体天气根据气象条件具体分析，引入风、温度露点差和逆温层只是对数值预报进行经验性补充，不可生搬硬套。（2）洛阳地区缺少实测探空资料，故缺少逆温层对低能见度天气影响的数据支持。
　　综上，影响洛阳机场能见度的气象因素众多，能见度预报应在进行数值预报时，紧密结合本场的气象规律，密切监视天气的变化，同时引入本场气象因素的经验方法，合理修正预报结论，提供更加完善的气象保障。
　　参考文献
　　[1] 干全.广汉机场大雾特征及对风行活动的影响[J].科技创新导报，2018，14（9）：9-12.
　　[2] 陈婧.华北背景地区大气能见度变化特征及影响因素分析[J].气候与环境研究，2019，24（2）：277-288.
　　[3] 孟亚楠，孙建华，卫捷，等.1981—2015年华北地区持续霾事件的特征及其环流分类研究[J].气候与环境研究，2019，24（3）：341-358.
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