影響飛行的航空氣象要素特征研究

李新芳 郭雙蕾

摘 要 本文通過對洛陽邙山北郊機場近些年，航空氣象要素地面觀測資料相關統計，分析氣象要素風、雷暴、溫度、濕度，氣壓、氣溫分布特征，及年變化，日變化特點，揭示其變化規律，了解機場氣候特點，使得有計劃安排飛行訓練任務和航班運輸生產，保障飛行安全，提高經濟效益。

關鍵詞 氣象要素;氣候特征;可飛天氣

前言

洛陽北郊機場，是一個集訓練和航班為一體的一個雙重任務的機場，同時承擔高強度的飛行訓練和航班運輸保障任務，航班和飛行訓練起降架次連續多年在全民航排名前四，訓練飛機機型較小對天氣敏感度高，而使得氣象保障工作相當困難，訓練飛機對天氣條件要求嚴格，所以天氣對飛行安全至關重要，統計可飛天氣，避讓危險天氣，根據天氣特點及規律合理調配飛行計劃，提高可飛天氣效率，掌握航空氣象要素規律，高效安排飛行計劃，提高經濟效益具有十分重大意義[1]。

1洛陽北郊機場形特點

洛陽北郊機場位于N 34°44′29″， E 112°23′16″，屬于中緯度內陸性季風氣候，四季分明，春季和秋季天氣更替變化幅度大、春秋季咋寒還暖，溫度變化幅度較大。冬季和夏季天氣變化緩慢。冬季降雪，夏降水，洛陽處于河南省西部，地勢西高東低，境內山川丘陵交錯，地形復雜多樣，洛陽市位于暖溫帶地帶，氣候具有春季多風、氣候干旱，夏季炎熱、雨水集中，秋季晴和，日照充足，冬季干冷、雨雪稀少的顯著特點北面是太行山，南面是伏牛山，西面是秦嶺，東面是黃河河谷，形成“馬蹄形”特殊地形，地勢西高東低洛陽西部為山區，機場處在山區的背風坡，中緯度西風帶上的天氣系統翻山后移速加快，造成洛陽天氣過程發生、發展、消亡較快，因而雨雪天氣一般持續時間較短，轉睛較快，少連陰雨天。

2要素特征分析

2.1 溫度、濕度、氣壓

表1 北郊機場累年各月平均氣溫、濕度、氣壓

表1氣溫數據說明全年平均15.3度，冬季1份溫度最低，1.2度，7月份最高27.8度，最高最低相差26.6度。整體溫度分布冬季夏季逐漸上升，春季過渡階段溫度變化幅度較大，3月份10.8度，5月份21.8度相差幅度10度左右，夏季溫度變化較小，秋季9月份16.3度，10月份溫度8.2度相差8度。洛陽季節特點，春天和秋天氣候短暫，春天溫度升溫快達到夏天溫度。秋季也是一樣，秋風掃落葉，一場秋雨一場寒，很快降溫到冬天溫度。極端最高氣溫為41.7℃，出現在2014年7月21日;極端最低氣溫為-10.5℃，出現在2016年1月24日。7月份最熱，1月份最冷。最高和最冷溫度差51.2度，春夏交替期間溫度、氣壓要素變化劇烈，會出現颮線、冰雹、風切變等現象天氣對航空安全影響較大。機場年平均相對濕度為60.1%。屬于大陸性偏干氣候，整體水汽偏少，降水量小，最低12月份，平均相對濕度為52.6%，最高的為8月份，平均相對濕度為70.9%。夏季濕度相對較大，春冬兩季平均相對濕度較小，日變化也比較明顯，一天之中相對濕度最高值多出現在早晨北京時06-08時。所以早上容易出現大霧天氣。表1氣壓表說明，機場氣壓平均修正海平面氣壓1017hPa，氣壓全年變化是東高夏低的特點，冬季12月份最高1027.5 hPa，夏季最低1004 hPa，相差23 hPa。全年變化冬季到夏季，是由高到低逐月遞減。

2.2 能見度變化特點

表2，能見度低于1公里，對訓練飛機影響較大，所以就統計低于1公里的天氣變化，全年中，1月份出現最多52天。其次是11月份39天，最少是的是8月份4天。整體分析天氣低能見度較少，冬季低能見度較多，春季夏季較好。所以保障訓練飛機冬季多考慮低能見度天氣現象。統計分析低能度多出現早上（UTC）22：00時。

表2 洛陽北郊機場累年各月要素表

2.3 地面風

表3數據表明累年年平均風速為3.1m/s，各月平均風速差別不大，極大值風速達29m/s，出現在2013年5月22日（310°）。大風日數累年平均6.4天，最多出現于4月份，平均出現1.2天，最少10月份沒有出現大風日數。常年盛行風向為東北偏東風，頻率為21%;其次為西風，頻率為10%;但是西風風速大于東風，東風最大13 m/s（60°），對訓練飛行都有一定影響。

表3 洛陽北郊機場風累年各月要素表

2.4 雷暴、冰雹

雷暴是由發展旺盛的積雨云引起的，伴有雷鳴電閃激烈放電現象。雷暴同時伴有強烈的升降氣流、狂風暴雨、溫度突降、雷電并施、極低的低云、惡劣的能見度、強大的電場，甚至伴有冰雹，是夏季危及飛行安全的主要天氣現象。洛陽地區氣候溫和，但因季風氣候顯著，所以春夏之交和盛夏常有雷暴發生。由于雷暴是一種生命史短、空間尺度小、突發性強的天氣，所以預報難度較大。

雷暴同時伴隨大風的天氣形勢有：西北冷鋒，北路冷鋒，高空槽型。雷暴伴隨強暴雨是有西太平洋高壓的配合，或者臺風北上和冷鋒的耦合作用，洛陽機場會出現雷暴暴雨天氣。

洛陽機場雷暴除了單純的熱力雷暴外，大多數是與天氣系統相配合。按照引發雷暴的大尺度天氣系統可分為四種類型：冷鋒型（西路冷鋒、北路冷鋒）、空中槽和切變線型、輻合低壓型、西太平洋副熱帶高壓型。雷暴是最嚴重的災害性天氣現象之一， 雷暴出現前多為東北風，而后轉為西北風，但有時沒有大風出現。雷暴出現時溫度、氣壓、濕度一般都有明顯的梯度變化。雷暴發生時常常伴隨冰雹、風切變。洛陽受地形影響，天氣變化突發性強，發展快消失快，春季雷暴，冬季雷暴也都有出現過，最晚11月份有雷打雪天氣發生。最早2月份雷暴出現。

（1）雷暴日數的年變化和年際變化特征

2012-2016年，洛陽機場有88天出現雷暴。按月份來計， 7月份出現日數最多，達35天，平均每年7天，最多的一年（2013年）7月出現10天雷暴。其次，6月份平均每年3天，2016年最多，出現6天。雷暴主要集中在6、7、8三個月，達全年雷暴日數的79.7%。而1月份、10月份、11月份、12月份，則沒有出現雷暴;2、3月份雷暴也很少出現。見圖1。

圖1 洛陽機場2012-2016年雷暴日數的年變化特征

圖2 洛陽機場 2012-2016年雷暴日數的年際變化特征

（2）雷暴的日變化特點、持續時間以及出現時伴隨的天氣現象

1）洛陽機場雷暴的日變化特點

如圖3所示，雷暴多出現在午后至前半夜，主要集中在UTC08-UTC16時，5年間各時段出現13次及以上。后半夜至中午前后出現雷暴次數較少，UTC17-UTC06時，5年間各時段出現均在5次以下。一天中UTC11、UTC12時段出現次數最多，5年間均出現30次，平均每年6次。

圖3 洛陽機場2012-2016年逐時段雷暴出現次數

2）雷暴的持續時間

2012-2016年雷暴持續時間， 0～1個小時為51次，占總次數的48.6%。1～2小時為36次占總次數的34.3%，2～4小時15次，占總時間14.3%，4～6小時出現3次，占總時間2.9%。其中12個月中，8月出現的雷暴持續時間最長，4小時29分，出現在2015年8月23日。其次是7月份，出現的雷暴持續時間為4小時22分，出現在2016年7月31日。見圖4。

圖4 洛陽機場2012-2016年不同持續時間雷暴的出現次數

3）雷暴出現時伴隨的天氣現象

雷暴發生時出現多種天氣現象，有時伴隨大風、強降水、冰雹、風切變、颮線、低云、低能見度等惡劣天氣，對飛行安全影響很大。尤其是風切變。如果飛行員的判斷操作遲緩，著陸前的風切變就容易引起飛行器硬著陸或者不正確著陸和沖出跑道等事故。

由于風切變現象具有時間短、尺度小、強度大的特點，從而帶來了探測難、預報難、航管難、飛行難等一系列困難，是一個不易解決的世界航空氣象難題。因此，目前對付風切變得最好辦法就是避開它。因為某些強風切變是現有飛機的性能所不能抗拒的。進行風切變的飛行模擬訓練和飛行操作程序設置，在機場安裝風切變探測和報警系統，以及機載風切變探測、告警、回避系統，都是目前減輕和避免風切變危害的主要途徑。在茫茫大氣層中，有各種各樣的風切變經常存在并不斷發生、發展、消亡。提醒每個飛行人員時時刻刻警惕，避免各種飛行事故發生。

（3）冰雹日數的變化情況

五年間，洛陽機場出現了兩次冰雹，分別出現在2015年5月6日，2016年7月30日。一次出現在UTC12，一次出現在UTC06。還有一次小冰雹，出現在2012年3月21日。

（4）雷暴、冰雹的地方性特征及其對飛行活動的影響

冰雹對飛行威脅極大，對停場航空器和機場設施也有很大的危害，冰雹出現的范圍雖然小，時間也比較短，但來勢猛強度大。飛機在空中遭遇冰雹，冰雹的沖擊力十分強大，對飛機的危害是十分嚴重的。飛機在地面遭遇冰雹，能使飛機機身多處砸洞，對旅客的生命安全有嚴重威脅。所以做好冰雹預報提高飛行安全效率至關重要。

3結束語

通過航空要素統計分析，邙山北郊機場可飛天氣較多。冬季早晨大霧，春季大風，秋季秋高氣爽，溫度適宜，能見度大于10公里天氣天數較多，是安排飛行訓練的最佳時節，是提高效率的最強時段。夏季雷暴天氣引起飛行注意，這些天氣的頻繁出現對飛行訓練民航安全有一影響，因此掌握不同季節要素特征，可以使我們的保障更有針對性，更有效果，尤其對于訓練飛行，單飛學員天氣特點一定要掌握要素變化規律，使得單飛學員有的放矢、心中有數更安全保障訓練飛行。同時，由于統計資料的年限較短，連續性不夠，有些規律有商榷之處，在今后工作中繼續分析更加科學、合理。為更多安全飛行年提供好優質氣象服務。

參考文獻

[1] 羅臺福，胡迪.武漢機場航空氣象要素的年變化特征分析[J]. 空中交通管理.2007（4）：26-28.

[2] 李新芳.洛陽機場航空氣候[Z].2012-2016.

作者簡介

李新芳（1966-），女，河南人;畢業院校：成都信息工程學院，專業：天氣動力，學歷：本科，現就職單位：中國民用航空飛行學院洛陽機場，研究方向：航空氣象研究。