昭通機(jī)場能見度變化統(tǒng)計(jì)及其對(duì)航班影響

聶若瑩

中國民用航空飛行學(xué)院 航空運(yùn)行環(huán)境 四川 廣漢 618300

正文：

1.資料方法與地理環(huán)境

使用昭通機(jī)場2006-2015年的全部自動(dòng)觀測氣候資料和人工觀測資料，參考了昭通市氣象局的氣候資料，該部分資料由昭通市氣象局提供。氣象局觀測站位于機(jī)場西北面距機(jī)場4.3公里，海拔1950米。昭通機(jī)場經(jīng)緯度位置為：北緯 27°19′39.8" ，東經(jīng)103°45′ 22.4" ，海拔高度 1936 米。氣象觀測平臺(tái)位于跑道西側(cè)400 米，距離跑道中心 422 米。04 號(hào)跑道氣象自動(dòng)觀測站位于跑道西側(cè) 120 米，跑到北端向內(nèi) 340 米（主用）。22 號(hào)跑道氣象自動(dòng)觀測站位于跑道西側(cè) 120 米，跑到北端向內(nèi) 310 米。

2.能見度的變化特征

2.1 日變化特征

霧、霾等是導(dǎo)致昭通機(jī)場能見度變化的主要因素。霧、霾等天氣現(xiàn)象的形成與近地面層大氣的潔凈程度及逆溫層關(guān)系密切。近地面層一天的溫度變化是受太陽加熱作用與地表以及大氣的熱輻射作用共同影響。一般情況下，日落后逆溫層開始發(fā)展，上下層空氣間的對(duì)流被抑制。空氣中的懸浮物下降并聚集在近地面，使能見度惡化。清晨前后的近地面層逆溫發(fā)展到了極值，此時(shí)的能見度最差。日出之后，太陽對(duì)地表加熱作用增強(qiáng)，近地面層的逆溫迅速被破壞，從而能見度好轉(zhuǎn)至日出后兩小時(shí)逆溫層消失，大氣層之間的對(duì)流作用加強(qiáng)，能見度變好。若此時(shí)懸浮物依然存在于低層大氣，能見度僅維持在一個(gè)相對(duì)較好的數(shù)值范圍，形成平臺(tái)期至日落前后，逆溫層再次出現(xiàn)，能見度開始降低。這種往復(fù)的規(guī)律會(huì)因出現(xiàn)新的天氣現(xiàn)象而改變，為弄清昭通機(jī)場的能見度變化特征，圖2-1和圖2-2分別給出了2006至2015累年平均低能見度在不同季節(jié)和不同時(shí)次的發(fā)生率和氣溫變化。

圖2 -1 不同季節(jié)各時(shí)次低能見度天氣發(fā)生率

圖2 -2 不同季節(jié)各時(shí)次氣溫的變化

由圖可知，排除部分特殊天氣現(xiàn)象導(dǎo)致夏季低能見度發(fā)生率的波動(dòng)，四個(gè)季節(jié)的能見度發(fā)生率都隨著氣溫的逐漸升高而降低，冬季的低能見度出現(xiàn)頻率最高，春秋大致相同。計(jì)算春秋冬三季的低能見度發(fā)生率和氣溫變化的相關(guān)系數(shù)，均滿足顯著水平α=0.05的顯著性檢驗(yàn)。顯然，不同時(shí)次的低能見度與發(fā)生率與氣溫呈反向關(guān)系。

2.2 季節(jié)變化特征

一天當(dāng)中，能見度的變化與溫度有關(guān)，各個(gè)季節(jié)的太陽輻射強(qiáng)度變化明顯。不同的氣候特征使得能見度變化規(guī)律不通，昭通機(jī)場夏季低能見度發(fā)生率波動(dòng)較為明顯且獨(dú)特，故探討能見度的季節(jié)變化特征十分必要。

圖2-3為昭通機(jī)場2006-2015年平均不同等級(jí)低能見度出現(xiàn)頻率的逐月分布。由圖可知，十一月至一月為昭通機(jī)場低能見度天氣發(fā)生最為頻繁時(shí)期，其次是七、八月。可見昭通機(jī)場夏、冬季節(jié)出現(xiàn)低能見度天氣較為頻繁，春秋季節(jié)出現(xiàn)低能見度天氣的頻率相對(duì)較低。圖2-4顯示了低能見度持續(xù)時(shí)間的基本特征，可知低能見度持續(xù)時(shí)間在一小時(shí)以下的的日數(shù)最多，秋冬季節(jié)低能見度日數(shù)高于其他季節(jié)。二月的低能見度持續(xù)長達(dá)四至六小時(shí)且天數(shù)最多，氣溫最低可達(dá)零下。

圖2 -3低能見度天氣發(fā)生頻率逐月分布圖

2-4 不同持續(xù)時(shí)間低能見度日數(shù)的逐月分布

由圖2-5可得五月是春季低能見度發(fā)生率最高的月份，平均發(fā)生率為1%。最高發(fā)生概率8%在世界時(shí)0時(shí)，遠(yuǎn)高于平均發(fā)生率。在04時(shí)之后，春季不再出現(xiàn)低能見度天氣。這是由于從00時(shí)開始，太陽輻射增強(qiáng)，地面反射溫度增高，上下層之間的空氣對(duì)流增強(qiáng)，從而能見度轉(zhuǎn)好。

夏季的昭通機(jī)場較其他季節(jié)而言，氣溫和相對(duì)濕度更高。受暖濕空氣影響，在適宜的天氣條件下，會(huì)形成輻射霧。由影響能見度的天氣日數(shù)圖可知，夏季降水較多導(dǎo)致低能見度天氣頻繁發(fā)生。通過圖2-6可得知01時(shí)次之前低能見度發(fā)生率最大，在七月最高可達(dá)14%。同一時(shí)次，六月和七月的低能見度發(fā)生率分別為11%和6%。夏季升溫較快，故能見度好轉(zhuǎn)速度也更加迅速，發(fā)展至UTC03，只有六月還發(fā)生低能見度天氣，發(fā)生率為1%。

觀察圖2-7可知九、十月的低能見度發(fā)生率要低于十一月，最高頻率發(fā)生時(shí)次依然為00時(shí)次，發(fā)生率分別為3%和5%，低能見度現(xiàn)象在03時(shí)次之后并未發(fā)生。其中，一月最高頻率發(fā)生在00時(shí)次，為21%。二月低能見度發(fā)生頻率最低，最高的頻率僅為1%。由此可得出結(jié)論，夏冬兩季的晨間能見度最差，情況復(fù)雜，容易造成航班晚點(diǎn)。

2-5 春季各時(shí)次低能見度天氣發(fā)生率

2-6 夏季各時(shí)次低能見度天氣發(fā)生率

2-7 秋季各時(shí)次低能見度天氣發(fā)生率

2-8 冬季各時(shí)次低能見度天氣發(fā)生率

3.低能見度天氣現(xiàn)象的成因

昭通機(jī)場觀測到的天氣現(xiàn)象有雨、雪、霧、霾、雷暴、冰雹、霜等。霧主要出現(xiàn)在春秋季節(jié)，夏季較少（見圖2-9）。歷年來秋季霧日平均達(dá)到60日，占全年的43.2%。冬季平均23天出現(xiàn)輕霧，占全年14.8%，春季平均出現(xiàn)54日輕霧，占全年32%。歷年主要為輻射霧，且有明顯變化發(fā)生在早晨，一般持續(xù)到上午11點(diǎn)。平流霧出現(xiàn)日數(shù)不明顯，與當(dāng)時(shí)的天氣系統(tǒng)相關(guān)，無明顯規(guī)律。

此外，降水現(xiàn)象多發(fā)于夏秋兩季，夏季雷雨現(xiàn)象和秋季的陰雨為造成低能見度的主要因素。

綜上所述，昭通機(jī)場的能見度的主要受冬春季節(jié)輻射霧和夏秋季節(jié)降水的影響。低能見度天氣發(fā)生時(shí)段多為00-03（UTC），影響晨間的航班行駛。

2-9 影響能見度的天氣日數(shù)

5.結(jié)論

通過分析2006年至2015年昭通機(jī)場低能見度變化特征分析，可得如下結(jié)論：

(1)一天當(dāng)中，隨著太陽輻射增加，溫度升高，能見度增大。

(2)全年十月平均低能見度次數(shù)最多，二月次數(shù)最少。冬季低能見度日數(shù)最多，持續(xù)時(shí)間最長，春季持續(xù)時(shí)間最少，低能見度天氣發(fā)生次數(shù)最少。

(3)輻射霧引起低能見度次數(shù)最多，持續(xù)時(shí)間較短但出現(xiàn)頻率較高，一般為上午。