近39年烏魯木齊機場大霧能見度分析

摘 要：大霧天氣是造成航空事故的主要原因之一，大霧會導(dǎo)致機場的能見度降低，影響飛機的正常起飛、飛行與著陸。基于此，本文先是介紹了能見度低造成的危害以及烏魯木齊機場的概況，使用氣候統(tǒng)計法、M-K檢驗以及滑動t檢驗，對1997年到2016年烏魯木齊機場大霧能見度進行了分析，意在為烏魯木齊機場的工作人員進行飛機指揮以及天氣預(yù)報提供幫助。

關(guān)鍵詞：烏魯木齊；地窩堡機場；能見度

中圖分類號：V321.222 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）04-0000-00

隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們的生活水平有了顯著地提升，越來越多的人選擇飛機作為交通工具，所以航班的準時率與霧霾天氣受到了人們的廣泛關(guān)注。很多研究學(xué)者對大霧天氣和能見度進行了分析，烏魯木齊機場的大霧天氣呈現(xiàn)出獨有的特征，具有一定的研究意義。筆者從實際工作需求出發(fā)，對烏魯木齊機場近39年的大霧能見度進行了分析。

1 烏魯木齊機場大霧能見度概述

大霧是飛機出現(xiàn)航空事故的主要原因之一，我國航空部門出臺的《民用航空行業(yè)標(biāo)準》中指出，大霧即為近地面層附近水汽凝華或者凝結(jié)導(dǎo)致能見度低于一千米以下的現(xiàn)象。在烏魯木齊機場中，大霧經(jīng)常會出現(xiàn)在三百到四百米以下的低空，再加上天氣顯著的局地性，導(dǎo)致氣象部門很難準確進行大霧天氣的檢測和預(yù)報。大霧會對航班的飛行造成非常不利的影響。首先，大霧天氣導(dǎo)致的較低能見度，會對飛機的起飛與著陸造成不利影響；然后，大霧在上升的過程中，會形成碎層云等低云，飛機在飛行過這些低云的時候，很容易出現(xiàn)顛簸或者在云中積冰的現(xiàn)象；最后，當(dāng)大霧天氣較為嚴重，使跑道視程低于550米以下的時候，會造成機場航班大面積延誤，不能進行正常的起飛與著陸，會導(dǎo)致大量的游客滯留在烏魯木齊機場。

另外，隨著烏魯木齊的城市發(fā)展，烏魯木齊機場的航班量越來越多，由于烏魯木齊機場的地理位置在大霧高發(fā)區(qū)，冬季的飛機飛行非常困難。而且烏魯木齊機場的大霧具有較為獨特的形狀——“碗底”地形，具備非常顯著地局地性特點：烏魯木齊機場可能會出現(xiàn)大霧天氣，但烏魯木齊市區(qū)卻沒有霧；機場跑道的能見度可能比較低，飛機不能進行起飛與著陸操作，但是機場的其他區(qū)域卻具備較高的能見度，滿足飛行標(biāo)準；霧團有時會在跑道上方漂浮，導(dǎo)致跑道區(qū)域的能見度在標(biāo)準上下浮動，為管制員指揮飛機起飛以及預(yù)報人員預(yù)報能見度造成了困難[1]。

2 近39年烏魯木齊機場大霧能見度分析

2.1數(shù)據(jù)來源和分析方法

本文分析選用的數(shù)據(jù)來自于烏魯木齊機場從1977年1月到2016年12月的實時地面觀測的大霧能見度資料。烏魯木齊機場大霧天氣呈現(xiàn)出明顯的月際分布特征，在十一月、十二月以及次年的一月到三月，是烏魯木齊機場的大霧天氣的集中月份，這五個月的大霧天氣占全年大霧天氣的99.6%。因此，本文在進行大霧能見度分析時，主要將這五個月作為研究樣本，使用氣候統(tǒng)計方法進行能見度分析。在對烏魯木齊機場大霧出現(xiàn)時間進行突變性檢驗時，主要使用Mann-Kendall法以及滑動t檢驗方法找出突變點。

2.2結(jié)果分析

2.2.1大霧出現(xiàn)時間的年際分布分析

觀察分析的結(jié)果可知，烏魯木齊機場在1977年1月到2016年12月出現(xiàn)大霧的時間共11291小時，觀察歷年的大霧時間可以發(fā)現(xiàn)，烏魯木齊機場大霧出現(xiàn)的時間呈現(xiàn)出顯著的上升趨勢。這種趨勢主要分成兩個階段：在2002年之前，烏魯木齊機場大霧出現(xiàn)的時間比較平均，每年大約190小時，在2002年之后，烏魯木齊機場的大霧出現(xiàn)時間有了明顯的增長，每年大約513小時，屬于大霧高發(fā)期。特別是在2002年到2007年之間，每年大約534小時大霧出現(xiàn)時間。

為了使不同能見度中大霧的特點更加清晰，本文將一千米、八百米、六百米、三百五十米以及一百五十米作為邊界值，分析不同能見度范圍內(nèi)大霧的出現(xiàn)時間。研究結(jié)果顯示：能見度在六百米到三百五十米之間，大霧的出現(xiàn)總時間最長，是2666個小時，2012年的大霧出現(xiàn)時間最長，為217個小時，1983年的大霧出現(xiàn)時間最短，為17個小時；能見度在一千米到八百米范圍內(nèi)，大霧的出現(xiàn)總時間為2495小時，2009年的大霧出現(xiàn)時間最長，為227個小時，1978年的大霧出現(xiàn)時間最短，為11個小時；能見度在一百五十米以內(nèi)，大霧的出現(xiàn)總時間為1388個小時。總的來說，能見度在一千到八百米以及八百米到六百米范圍內(nèi)，大霧的出現(xiàn)時間呈現(xiàn)出顯著地上升趨勢；能見度在六百米到三百五十米以及小于一百五十米的范圍內(nèi)，大霧的出現(xiàn)時間比較平均，沒有出現(xiàn)顯著地變化。

2.2.2大霧出現(xiàn)時間的日變化分析

在冬天，烏魯木齊機場出現(xiàn)的大霧天氣即為低能見度天氣，如果可以掌握烏魯木齊機場的大霧日變化狀況，就能夠合理安排飛機的航班飛行，從而減少飛機的延誤率。因此，筆者對烏魯木齊機場大霧出現(xiàn)時間的日變化進行了分析。分析的結(jié)果顯示：烏魯木齊機場大霧的出現(xiàn)時間和能見度存在較為顯著的負相關(guān)關(guān)系，當(dāng)能見度在五百米到六百米之間時，只有0時和23時的大霧時間與能見度為負距平，其他的時間和能見度呈現(xiàn)負相關(guān)關(guān)系。由此可以看出，烏魯木齊機場的霧呈現(xiàn)出持續(xù)時間較長且能見度較差的特征，也就是說，只要出現(xiàn)霧，就會降低能見度。

除此之外，烏魯木齊機場的大霧出現(xiàn)時間呈現(xiàn)出較為顯著的日變化特點，在03到13時之間，烏魯木齊機場的大霧出現(xiàn)總時間和能見度為正距平；在09時到12時之間，大霧出現(xiàn)的頻率比較高，而且能見度比較低。0時到09時這段時間內(nèi)出現(xiàn)的大霧主要是地溫下降而成；09時到12時這段時間內(nèi)出現(xiàn)的大霧呈現(xiàn)出平流霧性質(zhì)，大霧能見度和當(dāng)時的風(fēng)向有密切的聯(lián)系，北風(fēng)的時候，大霧能見度比較低；14時到23時這段時間內(nèi)出現(xiàn)的霧比較少，主要是因為溫度比較高，導(dǎo)致霧層消弱或者升高，能見度有明顯的上升[2]。

2.2.3大霧出現(xiàn)時間的突變性檢驗

通過上文分析可知，烏魯木齊機場大霧出現(xiàn)的總時間有較為顯著的上升趨勢，因此，筆者應(yīng)用M-K檢驗以及滑動t檢驗對其進行了突變性檢驗。計算的結(jié)果如下：M-K檢驗統(tǒng)計量的兩條臨界線分別是 和 。檢驗的結(jié)果表明，烏魯木齊機場的大霧出現(xiàn)時間在1990年就出現(xiàn)上升的趨勢，由于2001年大霧出現(xiàn)的總時間比較少，導(dǎo)致上升的趨勢出現(xiàn)變化，等到2002年才開始出現(xiàn)突變。這與烏魯木齊機場的發(fā)展?fàn)顩r相符，從1990年開始，烏魯木齊機場周邊的經(jīng)濟取得了良好地發(fā)展，造成了機場周邊的空氣污染，使烏魯木齊機場的溫度升高，更容易出現(xiàn)大霧天氣。

2.2.4大霧出現(xiàn)時間的非均勻性分析

觀察本文選取的樣本數(shù)據(jù)可知，烏魯木齊機場的能見度較低的大霧天氣主要在冬天，而且冬季的每個月出現(xiàn)大霧的時間都很相近，通常來說，十二月的大霧天氣出現(xiàn)最多，其次是一月和二月，雖然月際分布的特征不是很明顯，但是每周的大霧出現(xiàn)總時間卻存在較大的差異。本文主要通過對大霧集中度和集中期進行非均勻性分析，但是這種分析方法主要應(yīng)用于降水的分析，用于大霧天氣的分析比較少，會存在一定的誤差。因此，筆者還進行了每年大霧出現(xiàn)總時間最長的三周占據(jù)全年大霧出現(xiàn)總時間的比例，使集中度和集中期的計算更為準確。

分析的結(jié)果顯示：近39年，烏魯木齊機場的大霧集中度沒有出現(xiàn)顯著地變化，總體看來比較穩(wěn)定，集中度最大的一年是2001年，為0.82，最小的一年是1995年，為0.18。在1995年，共有十八個時間單位出現(xiàn)了大霧，大霧出現(xiàn)總時間以及出現(xiàn)次數(shù)都比較分散；近39年，烏魯木齊機場的大霧集中期呈現(xiàn)出較為顯著地集中性，除了1981年，其他38年的集中期在44°-216°之前，也就是十二月和一月，集中期在十二月上旬的有五年，十二月下旬的有九年，集中期在一月的有七年。分析結(jié)果和烏魯木齊機場的實際大霧分布狀況相符，也就是十二月和次年一月的大霧較多，能見度比較低[3]。

3 結(jié)語

綜上所述，烏魯木齊的大霧天氣呈現(xiàn)出非常顯著地局地性特征，為機場工作人員的工作造成了困難。分析可得，通過對近39年烏魯木齊機場大霧能見度分析可知，烏魯木齊機場的大霧出現(xiàn)總時間和能見度呈現(xiàn)負相關(guān)關(guān)系，每天的14-23時是能見度最高的時間段，且大霧出現(xiàn)的時間集中在十二月和次年一月。希望本文的研究可以為烏魯木齊機場的工作人員開展工作提供幫助。

參考文獻

[1] 王楠，楊洪儒.1997-2013年烏魯木齊機場跑道視程與低能見度特征對比分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016，（24）：30-31.

作者簡介：翟亞惠（1990—），女，漢族，新疆烏魯木齊人，本科，助理工程師，氣象中心觀測員，研究方向：氣象觀測。