合肥新桥机场低能见度天气特征分析
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摘 要 低能见度天气严重制约着民用航空活动的正常开展，威胁着飞机起飞和着陆的安全顺畅，本文通过对合肥新桥机场2014～2018年低能见度资料的统计，分析低能见度天气的出现特征、形成原因以及对航空飞行的影响，旨在进一步提高低能见度天气下观测员的保障水平。
关键词 低能见度；天气特征；飞行安全；观测保障
引言
低能见度天气主要发生在近地面层，严重威胁着城市道路、高速公路、航空飞行、海港进出的安全，其大小主要决定于目标物与背景之间的亮度对比、视觉感阈和大气透明度三个因素。在飞行中，低能见度会严重影响视觉判断，造成航空器驾驶员对距离的判断与实际情况偏差较大，视距也会变短，因此容易造成起飞或着陆时出现不安全事件，严重时可能引发航空事故。据文献统计分析，在国际民航事故原因的分类中，气象原因造成的飞行事故约占20%，仅次于机组差错，其中低能见度天气造成的事故占气象原因的29.2%，足以证明低能见度对飞行安全的重要影响。低能见度天气还经常造成飞机延误甚至停飞，给航空和乘客造成巨大损失。2007年2月21日，北京遭遇罕见浓雾，最低能见度仅30米，造成首都机场250余航班延误，30余航班被迫取消。2003年1月19日武汉遭遇浓雾导致20多个航班无法正常起落，机场一度被迫关闭，大批旅客滞留。
诸多气象学者及民航气象专业工作者也对低能见度天气的出现特征及保障策略做了许多研究，如：吴汉青的《洛阳机场大雾天气分析及管制措施》；白小云的《咸阳机场大雾低能见度资料的分析与应用》等，研究得出深秋到隆冬季节低能见度出现次数较多，夏季到中秋低能见度出现日数相对较少，对民航安全生产深有启发。
本文利用合肥新桥机场2014～2018年的能见度资料，运用统计方法分析新桥机场通航以来低能见度天气变化特征，结合观测工作实际，完善业务流程，对保障飞行安全有重要指导意义。
1 资料与方法
1.1 资料来源
利用合肥新桥机场2014～2018年的24小时能见度观测资料，并对其变化特征进行分析。根据新桥机场能见度运行标准和大雾的定义，将低能见度标准分为<1500米、<1000米、<800米3个层次进行分析[1]。
1.2 研究方法
（1）累积距平法。累积距平是一种常用的、用曲线直观判断趋势的方法，同时通过对累积距平曲线的观察，可以划分变化的阶段性。对于时间序列，将n个时刻的累积距平值都可以算出，即可进行趋势分析。
（2）气候倾向率。气候资料时序数据x与时间t成对应关系，可将时间看作自变量，气候时序数据看作因变量建立线性回归方程：x=a+bt，其中a为回归常数，b为回归系数。
2 新桥机场地形特征
合肥新桥机场位于合肥市西北角，地理坐标为31°59′N，116°58′E，距离市中心31.8km。地处中纬度地区′，东距海洋约500km，根据国家气候区划标准，属亚热带季风气候，并具有半海洋性气候特征。合肥地区处大别山余脉，江淮丘陵地区，地势西高东低。环合肥机场四周近百公里，有许多山丘，地质上称为合肥盆地。周边有三大水系，长江、淮河、巢湖，合肥距长江、淮河各100km左右，水流量充沛，常年不断流，不干涸、不冻结，有明显的枯水期和丰水期[2]。
3 低能见度气候特征
3.1 年际变化
本文参照大雾标准以及合肥新桥机场能见度运行条件将低能见度天气划分为<1500米、<1000米、<800米三个等级。由图一（a）、（b）、（c）可知新桥机场2014-2018年低能见度出现日数较多，多年平均日数分别为86天、41.8天、32.4天。其中能见度<1500米出现日数最少为54天（2017年），能见度<1000米出现日数最少为28天（2016年），能见度<800米日数最少为20天（2016年），总体来看，2014年、2015年低能见度天气出现较多，2016年能见度相对较好。从能见度<800米出现日数来看，极端低能见度天气日数较为稳定，出现频率比较接近。
3.2 月变化
合肥新桥机场2014-2018年低能见度出现日数具有明显的月变化，深秋到隆冬季节出现次数较多，夏季到中秋低能见度出现日数相对较少。11月、12月、1月、2月为低能见度天气出现的高频率月份，出现日数均高于月平均日数35.8天，7月、8月则出现很少。
3.3 日变化
合肥新桥机场低能见度出现日数日变化规律明显，一般遵循早晨较差，中午好转，傍晚后再转差的规律。多年平均能见度约7823m，04h～10h高于平均值，其余时段低于平均值，不同季节的转变时间，稍有差异，如夏季早晨好转的时间约为 00h～01h，冬季有时到 03h后才好转。冬夏两季傍晚低能见度出现的频率小于春秋两季，即冬夏季能见度的日变化呈现单一性，而春秋季能见度日变化规律呈现两头高，中间低的倾向。当有雨、雪、风沙、吹雪等天气现象影响能见度时，能见度会随着天气过程影响时间而发生变化，如出现在早晚，会加剧低能见度天气的程度，其他时段对能见度的影响主要取决于天氣过程的强度，以及当时大气状况。
3.4 低RVR出现特征
RVR值是反映能见度的好坏的重要指标，其标准决定着飞机的起飞和降落。本文依据本场特殊天气报告标准和低RVR运行条件，对RVR<550的出现日数进行分析。
由图三（a）可知，RVR<550米出现日数的年际变化规律与低能见度出现日数的年际变化规律完全一致，2016年与2017年出现日数较少，其他年份出现日数较为接近，呈相对稳定的趋势。由图三（b）可知，低RVR月变化规律与低能见度月变化规律基本一致，深秋到隆冬季节出现次数较多，夏季到中秋出现日数相对较少。由此可见RVR的变化与能见度变化同步[3]。 4 低能见度原因分析
4.1 天气现象对能见度的影响
根据新桥机场2014～2018观测资料统计，引发低能见度天气出现的天气现象依次是雾占 88.3%，雨占4.7%，雪占4.2%，烟占2.5%，暂时未出现沙尘暴或吹雪现象影响，可见大雾是造成低能见度天气的重要根源。影响本场的雾以辐射雾为主，平流雾少见。出现辐射雾时一般都处于高压底部、高压后部、均压区或弱倒槽内，其中最常见的是处于高压底部，天气较为晴朗，层结较为稳定，有时北方不断有很弱的冷空气扩散南下，使相对湿度增大也会形成雾。
4.2 人为因素对能见度影响
农业生产形成的农田小气候；工业生产排出的各种废气、烟尘、粉尘；交通运输工具排出的尾气；城市生活形成的热岛效应、城市逆温、城市风等特殊的城市气候；军事活动等人为因素均会对能见度产生不小的影响。合肥新桥机场处于城市郊区，周围多为农田，工厂生产与军事活动均较少，所以人为因素主要受农业生产影响，如秋收季节焚烧稻草秸秆、农作物换季、青苗生长状况均会对能见度变化产生影响。
5 对飞行的影响
（1）机场出现的低能见度天气会严重影响飞机起飞和降落，浓雾使飞行员看不清地面无法正常判断所处位置，可能出现操作错误，容易出现飞机飞过跑道或飞错跑道，不能准确的降落至规定地点而引起航空事故。飞机仪表也会因大雾中水汽影响而指示不准确。
（2）当有降水时，雨滴或雪花打在飞机挡风玻璃上，使飞行员看不清前方，心理上容易产生错觉，特别是大雨、大雪天气时严重危及飞行安全。
（3）当有大量的烟笼罩机场上空时，影响飞行员目视，增加飞机起飞、着陆难度。如果空气中水分充足，水汽与烟中的颗粒相结合形成气溶胶，浓度大时就会形成雾。新桥机场秋季清晨的大雾有时就是这样形成的。
6 低能见度出现特征对气象观测工作的指导
通过对合肥新桥机场近5年的低能见度天气出现特征分析，对本机场气象观测工作具有一定的指导意义：
（1）根据能见度的月季变化规律可知道能见度夏好冬差，入冬后低能见度天气频发，持续时间较长，观测员应该特别注意该天气的出现，起始时及时向预报员了解能见度未来的发展趋势，及时并准确的报告能见度数值，最大限度的保障航班准点，减少延误；夏季能见度总体能见度好，但也应有居安思危的意识，做到有备无患。（2）根据低能见度日变化发现，低能见度多出现在清晨，所以入夜后应多关注能见度变化，在清晨日出前后大夜班的观测员应打起精神，增加观测频率，准确及时的记录能见度的演变，并按照机场天气通报協议中的能见度标准及时通报各个相关部门。（3）当出现极低能见度天气时，应当在能见度转好的第一时间通报相关部门，尽量减少航班的延误。
7 结束语
（1）分析合肥新桥机场低能见度出现特征的意义是提高低能见度观测水平的前提。
（2）掌握低能见度的年、月、日变化规律以及对本场航空飞行的影响是提高低能见度观测准确率的基础。
（3）观测经验与理论相结合是进一步提高低能见度观测水平的关键所在。
（4）提高低能见度天气状况下的观测准确性、及时性可以更好地保障飞行安全和提高航班准点率。
参考文献
[1] 朱乾根，林锦瑞，寿绍文，等.天气学原理和方法[M].北京：气象出版社，2005：101
[2] 白小云.咸阳机场大雾低能见度资料的分析与应用[J].第34届中国气象学会年会S16智能气象观测.第34届中国气象学会年会S16智能气象观测论文集.西安：民航西北空中交通管理局气象中心，2011：1-7.
[3] 周弘媛.绍兴地区大雾时空特征分析[J].浙江农业科学，2018， 59（11）：2125-2128.
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