2013—2020年南寧機場大霧期間低能見度與低跑道視程特征分析

摘" 要：利用南寧機場2013—2022年逐時地面觀測數據，對南寧機場8年來大霧期間主導能見度低于800 m（低能見度）和RVR低于550 m（低RVR）出現時次進行統計分析。結果表明，低能見度與低RVR出現時次8年來呈微弱的上升趨勢，低能見度出現時次年際變化更加強烈；3—4月是低能見度與低RVR出現最頻繁的時段，其中3月份是兩者出現時次共同的峰值，5—6月份南寧機場8年來未出現過低能見度與低RVR；低能見度與低RVR時次多集中出現在21—1時之間，兩者均在23時達到各自的峰值，4—12時，出現低能見度與低RVR的概率極低；700～800 m和400～500 m是低能見度出現的2個高值區間，350～400 m和400～450 m是低RVR出現的2個高值區間；對于平流霧，隨低能見度等級的上升，對應的RVR取值范圍跨度越大，而對于輻射霧，當主導能見度大于等于150 m時，各級低能見度對應的RVR取值范圍跨度均較大，在各級低能見度下，均存在RVR大于等于2 000 m的情況。

關鍵詞：南寧機場；低能見度；低RVR；統計分析；RVR取值范圍

中圖分類號：V321.2" " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2095-2945（2023）14-0094-04

Abstract： Based on the hourly ground observation data of Nanning Wuxu International Airport （Nanning Airport for short） from 2013 to 2022， this paper makes a statistical analysis on the occurrence times of dominant visibility less than 800 m （low visibility） and RVR lower than 550 m （low RVR） during the period of heavy fog in Nanning Airport in the past 8 years. The results show that low visibility and low RVR show a weak upward trend in the past 8 years， and the interannual variation of low visibility is more intense. Low visibility and low RVR occur most frequently from March to April， and March is the common peak of the two. From May to June， Nanning Airport has not seen low visibility and low RVR. Low visibility and low RVR in the past eight years， which mainly occurred between 21：00 and 01：00， both reaching their respective peaks at 23：00， and from 04：00 to 12：00， with the probability of low visibility and low RVR. 700～800 m and 400～500 m are two high value ranges for low visibility， and 350～400 m and 400～450 m are two high value ranges for low RVR. For advection fog， with the rise of low visibility grade， the range of RVR values increases， while for radiation fog， when the dominant visibility is greater than or equal to 150 m， the range of RVR values corresponding to all levels of low visibility is larger， and the RVR is greater than， or equal to， 2 000 meters under all levels of low visibility.

Keywords： Nanning Airport; low visibility; low RVR; statistical analysis; RVR value range

南寧吳圩國際機場位于廣西壯族自治區南寧市江南區吳圩鎮境內，地處北回歸線以南的亞熱帶丘陵地區，一年四季均可出現造成低能見度現象的復雜天氣，給飛行活動帶來較大的影響。在航空氣象上有2個關于能見度最常用的用語，分別是主導能見度與跑道視程（Run-way Visual Range，RVR）。主導能見度是衡量能見度高低常用的標準，是一個人工觀測的值，具有主觀性。RVR是一個器測數值，具備客觀性，與跑道上的大氣消光系數、背景光亮度與跑道燈光級數等因素有關，因此RVR與主導能見度之間在數值上必然存在一定的差異。

楊晶軼[1]利用成都雙流機場2004—2015年逐時觀測資料，分析了雙流機場低跑道視程（RVR＜550 m）特征及其與氣象要素的關系，建立了低RVR的預報思路。邵振平[2]通過對鄭州機場能見度變化特征及霧的成因分析中發現，造成鄭州機場低能見度的大霧類型有很多，不同的大霧類型對能見度的影響程度、出現的時間段及持續時間上具有不同的特征。韓金濤[3]在跑道視程計算及統計的對比分析中發現，低能見度條件下白天平均RVR比夜間低30％左右。胡伯彥等[4]在1996—2013年上海虹橋機場低能見度及低跑道視程特征分析中發現，低能見度與低跑道視程在年際變化、年變化及日變化中有相似的變化特征。

從前人已有的研究發現，對于機場低能見度的研究除了對能見度或RVR變量的單一分析外[5-9]，也有不少對RVR與能見度的對比分析的研究并取得了成果[10]，對實際運行起到一定指導意義。本文根據南寧機場2013—2020年逐時地面觀測資料，對大霧期間南寧機場主導能見度與跑道視程特征進行對比分析，并統計不同類型的霧（輻射霧和平流霧）下，各級能見度所對應的RVR的取值范圍。

1" 資料與方法

本文采用了南寧機場05號跑道（跑道西南端）自動氣象觀測系統（Automated Weather Observing System，AWOS）RVR、MOR（氣象光學視程）、VIS（器測能見度）等自動觀測數據，時間間隔為1 min，選取時段為2013—2020年大霧發生期間（南寧機場主導能見度小于1 000 m時）。機場主導能見度資料來源與南寧機場觀測月總薄，是逐時人工觀測結果，選取時段與上述相同。

南寧機場裝備有I類儀表著陸系統（Instrument Landing System，ILS），當機場主導能見度低于800 m或跑道使用端RVR低于550 m時，將對航班的起飛降落造成影響。因此本文將主導能見度小于800 m定義為低能見度，將在整點出現低能見度的次數定義為低能見度出現時次，RVR小于550 m定義為低RVR，在整點出現低RVR的次數定義為低RVR出現時次。由于所選取的資料具有分辨率高、連續性好等特點，因此可以從年際變化、年變化及日變化等時間尺度分析影響機場正常運行的低能見度出現時次、低RVR出現時次特征。

2" 低能見度與低RVR特征分析

2.1" 低能見度與低RVR的年際變化特征

圖1為南寧機場2013—2020年低RVR時次及低能見度時次年際變化和變化趨勢圖。根據統計結果，南寧機場2013—2020年大霧發生期間共有115個時次RVR低于550 m，年平均14.4次，共有183個時次主導能見度低于800 m，年平均22.9次。從變化趨勢看，兩者呈現出相似的變化趨勢，均有一定的年際振蕩特征，總體來看，2013—2015年，兩者呈減少趨勢，2017—2020年，兩者呈逐年上升趨勢，在2016年同時達到最大值，其中低RVR出現時次最大值為33次，高出年平均約19次，低能見度出現時次最大值為43次，高出年平均約20次；兩者的最小值分別出現在2014年和2015年，分別為7次和11次。低RVR出現時次年際均方差為7.4次，而低能見度的為15次，較大的標準差代表大部分數值和其平均值之間差異較大，這說明低能見度出現時次的年際變化更加強烈。

2.2" 低能見度與低RVR的年變化特征

圖2給出的是南寧機場2013—2020年低RVR及低能見度出現時次和百分率的逐月統計圖。從圖2可以看出，兩者均存在著一定的月際變化，且變化趨勢基本一致，兩者相關系數達到0.95。根據統計結果，低RVR時次與低能見度時次均在3月份出現最多，分別為37次和76次，分別占總出現次數的32.17%和41.53%。低RVR出現時次在5月、6月和10月均為0次，而低能見度出現時次則在6月、10月為0次，在5月份8年來僅出現過1次。除4月份外，低RVR出現時次少于低能見度出現時次。

2.3" 低能見度與低RVR的日變化特征

圖3給出的是南寧機場2013—2020年低RVR及低能見度出現時次和百分率日變化圖。如圖3所示，全天低RVR出現時次均少于低能見度出現時次，一天當中，兩者均集中出現在21—1時，其中低RVR與低能見度出現時次均在23時達到各自的峰值，說明在大霧出現期間，在23時出現低RVR與低能見度天氣的可能性最大，因此在大霧發生階段，偶有主導能見度或RVR在23時前出現短時轉好的情況，此時需格外警惕主導能見度或RVR在23時再次下降的可能性。此外，4—12時，未出現過低RVR時次，而低能見度則在6、10和12時各出現1次，在4—12時的其他時間均為0次，說明在下午到傍晚期間，出現低RVR或低能見度的概率是非常低的。總體而言，南寧機場低能見度及低RVR時次出現的高頻時段具有在夜間多發、上午消散的時間特征。

3" 各級低能見度對應RVR取值范圍

對南寧機場2013—2020年大霧發生期間的逐時主導能見度與同一時刻RVR、MOR、VIS做相關性分析，結果見表1。結果顯示，主導能見度與RVR、MOR、VIS之間均呈正相關，從相關性看，主導能見度與VIS相關性最大，表明在大霧發生期間，VIS的數值對主導能見度的取值影響最大，常作為觀測員判定主導能見度取值的重要參考之一。主導能見度與RVR之間的相關系數最小，由此可見，大霧期間RVR的變化趨勢與主導能見度的變化趨勢并非完全相似，以下將對不同等級低能見度出現時，RVR的取值進行探討，以探尋各級低能見度所對應RVR的取值范圍。

霧的類型不同，對南寧機場能見度與RVR造成的影響亦不相同。接下來將大霧分為平流霧與輻射霧2種類型，分別統計各級低能見度下對應的RVR的取值范圍。經統計，南寧機場2013—2020年平流霧出現時次共108次，輻射霧出現時次共114次。根據南寧機場機場預報能見度的修訂閾值，即主導能見度上升并達到或經過，或者主導能見度下降并經過下列閾值時，南寧機場需發布機場預報的修訂報分別為150、350、600、800和1 500 m。下文將低能見度分成：＜150 m，≥0 m；＜350 m，≥150 m；＜600 m，≥350 m；＜800 m，≥600 m的4個等級，統計RVR對應的取值范圍并分析其特征。

由表2可知，南寧機場出現平流霧，未出現主導能見度低于150 m的情況；當主導能見度處于＜350 m，≥150 m區間時，RVR對應的取值范圍為150～700 m，出現低RVR的百分率為54.50%；當能見度處于＜600 m，≥350 m區間時，RVR的取值范圍為325～1 300 m，出現低RVR的百分率為63.64%；當能見度處于＜800 m，≥600 m區間時，RVR的取值范圍為350～2 700 m，出現低RVR的百分率為21.28%。以上表明，隨低能見度等級的上升，對應的RVR取值范圍跨度越大，當主導能見度處于＜600 m，≥350 m區間時，出現低RVR的百分率最大。

南寧機場出現輻射霧，當主導能見度處于＜150 m，≥0 m區間時，RVR對應的取值范圍為150～200 m，出現低RVR的百分率為100%；當主導能見度處于＜350 m，≥150 m區間時，RVR對應的取值范圍為50～3 000 m，出現低RVR的百分率為81.25%；當能見度處于＜600 m，≥350 m區間時，RVR的取值范圍為225～3 000 m，出現低RVR的百分率為57.89%；當能見度處于＜800 m，≥600 m區間時，RVR的取值范圍為100～3 000 m，出現低RVR的百分率為42.22%。以上表明，輻射霧發生期間，當主導能見度大于等于150 m時，對應的RVR取值范圍跨度均較大；隨低能見度等級的上升，出現低RVR的百分率逐漸減小。

4" 結論

本文利用南寧機場2013—2020年逐時地面觀測資料，對南寧機場低能見度與低RVR出現時次進行統計，對比分析了兩者在年際變化、年變化、日變化3個時間尺度上的不同特征，以及兩者出現時次隨低能見度與低RVR數值的分布情況，并針對不同類型的霧（平流霧與輻射霧）對各級低能見度對應的RVR取值范圍進行分析，得到以下結論。

1）南寧機場2013—2020年大霧期間，115個時次RVR低于550 m，年平均14.4次，183個時次主導能見度低于800 m，年平均22.9次。低能見度與低RVR出現時次在8年內有一定的年際振蕩特征，整體而言呈微弱的上升趨勢，低能見度出現時次的年際變化更加強烈。

2）低RVR與低能見度時次均在3月份出現最多。低RVR未在5月、6月和10月出現過，而低能見度出現時次則在6月、10月未出現過，在5月份8年來僅出現過1次。

3）低能見度與低RVR時次多集中出現在21—1時之間，兩者均在23時達到各自的峰值。4—12時，未出現過低RVR時次，而低能見度除在6、10和12時各出現1次外，在4—12時的其他時間均為0次。

4）700～800 m和400～500 m是低能見度出現的2個高值區間，各占總出現次數的24.59%和20.22%。350～400 m和400～450 m是低RVR出現的2個高值區間，均占總出現次數的16.52%。

5）平流霧與輻射霧下，各級低能見度分別對應的RVR取值范圍的特征有所差別。當南寧機場出現平流霧時，隨低能見度等級的上升，對應的RVR取值范圍跨度越大，當主導能見度處于＜600 m，≥350 m區間時，出現低RVR的百分率最大。出現輻射霧時，當主導能見度大于等于150 m時，各級低能見度對應的RVR取值范圍跨度均較大，在各級低能見度下，均存在RVR大于等于2 000 m的情況；隨低能見度等級的上升，出現低RVR的百分率逐漸減小。

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