芻議如何提高西安咸陽國際機場大霧天氣能見度觀測的準確性

摘 要：能見度是影響西安咸陽國際機場飛行安全最主要的氣象要素之一，通過對2006-2010年地面氣象觀測資料統(tǒng)計分析，著重從影響本場能見度的最主要天氣現(xiàn)象大霧入手，總結出咸陽機場大霧在不同季節(jié)，不同時間的變化規(guī)律，得出一些結論，為提高大霧天氣條件下能見度的觀測提出了有益思路和建議，為實施氣象保障提供參考。

關鍵詞：大霧；能見度；觀測；準確性

引言

秋冬季節(jié)，是西安咸陽國際機場大霧頻發(fā)的季節(jié)，有時，一連數(shù)日煙霧籠罩，嚴重影響航班的正常飛行，給航空公司帶來很大的經(jīng)濟損失。由于咸陽機場具有特殊的地理位置，它位于渭北源上，南距渭河大約4km，東離涇河大約3km，位于拔海高度476.3m的源上，由于特殊的地理位置及兩河源源不斷的水汽輸入，再加上秋冬季地面溫差的增大，造成咸陽機場秋冬季以大霧為主的天氣現(xiàn)象，人們看著煙霧籠罩的天空，往往擔心飛機能否正常起降，惡劣的能見度或跑道視程直接威脅著飛機的起飛和著陸，所以，大霧是影響咸陽機場航班正常率及飛機安全起降的主要因素之一，大霧天氣能見度觀測的準確與否是影響飛行安全和航班正常起降的首要因素。因此，文章從觀測角度入手，談談如何提高大霧天氣能見度觀測的準確性，以便為飛機安全起降提供更加準確的能見度數(shù)值及優(yōu)質的氣象服務。

1 分析咸陽機場大霧的成因、環(huán)流形勢特征及其變化規(guī)律

1.1 大霧是影響咸陽機場能見度的主要因子

咸陽機場氣象觀測規(guī)定中，凡一日中有能見度小于1km，且相對濕度大于80%，即為一個霧日。文章通過對2006-01-01-2010-12-31共5a（年）的地面觀測資料的統(tǒng)計，以能見度低于1km（公里）的天氣日數(shù)及對應天氣要素統(tǒng)計分析（見表1），由表1可以得出：大霧是造成咸陽機場低能見度的主要天氣現(xiàn)象，咸陽機場的能見度主要受霧現(xiàn)象、煙塵現(xiàn)象的影響，另外還受風沙現(xiàn)象（揚沙、沙暴）、降水等天氣現(xiàn)象的影響，但各種天氣現(xiàn)象對能見度的影響程度不同。

由表1統(tǒng)計中可以得到，在能見度低于1000m（米）的日數(shù)及其影響因素方面，霧占56.4%；煙占34.8%，主要集中在冬季；揚沙、沙暴不足2%。因此，在某種程度上可以說，霧是影響咸陽機場進出港航班正常的首要因素，所以，大霧就理所當然成為本次分析的重點。

1.2 輻射霧、平流霧等各類大霧的成因及環(huán)流形勢特征分析

咸陽機場主要受輻射霧的影響，占總數(shù)的90%以上，其次是渭河和涇河河谷產(chǎn)生的霧，所以，文章主要討論輻射霧及河谷平流霧的特點、變化規(guī)律以及對本場能見度的影響。

1.2.1 咸陽機場輻射霧的成因及特點

輻射霧是近地面空氣強烈輻射使氣溫降低到露點溫度以下而形成的，主要出現(xiàn)在晴朗、微風的夜間或清晨，日出升溫后便逐漸消散，所以，在深秋和初冬季節(jié)，當本場前一天晚上滿足以下條件：相對濕度在80%以上，風速在1～3m/s（米/秒）時的天氣條件下，當能見度小于3km時，容易出現(xiàn)具有一定厚度的輻射霧；靜風時，湍流微弱，只有貼近地表相當薄的氣層失熱冷卻，這時僅能形成露（霜）或淺霧；風速大時，因湍流太強，上層的熱量會大量下傳，阻礙了下層空氣冷卻，同時，強風會使水汽迅速擴散，因此不利于霧的形成。所以，值班觀測員在日出前就要特別注意本場能見度的變化，尤其是當清晨風速小于3m/s時，一定要注意本場大霧的生消及演變。

1.2.2 咸陽機場平流霧的成因及特點

平流霧是暖濕空氣平移到冷下墊面時，空氣與下墊面之間的湍流熱傳輸使氣溫降低而形成的霧。一日中任何時刻都可出現(xiàn)，冬季的夜晚由于咸陽機場近地面層迅速冷卻，與涇河、渭河上暖而濕的空氣之間存在較大的溫差，兩河上空能源源不斷的送來較熱的暖濕空氣，當該地常年主導風向東北風變?yōu)槠巷L時，再加上2～7m/s適當?shù)娘L速，就會使河谷霧抬升并移向機場，平流霧形成和消失受風的影響很大，來去比較迅速，但這種霧影響范圍廣，有時突然出現(xiàn)，濃度大，厚度厚，多次反復，難以預料。所以，它的影響必須依托上游地區(qū)風向的變化，秋冬季，當本場出現(xiàn)西南風或轉為西南風后，尤其是在風向轉為230°（度）左右時，風速在3m/s左右時，本場能見度易受河谷霧的影響，要特別注意本場能見度的轉差；當風向轉為東北風時，注意能見度的好轉。

1.3 咸陽機場大霧的日、年變化規(guī)律及對本場能見度的影響

據(jù)對2006-01-01-2010-12-31天氣現(xiàn)象的統(tǒng)計結果表明，咸陽機場5a（年）中小于1km的霧日為391d（天），占低能見度的86.8%，其中冬季214d，主要發(fā)生在12-1月，其次為秋季99d，春季為56d，最少為夏季僅有22次；有能見度<800m天數(shù)為348d，其中冬季201d，其次為秋季98d，春季為37d，最少為夏季，僅有12次。從以上總結可以看出，咸陽機場霧的年變化有如下特征：

（1）大霧一年四季都可以出現(xiàn)，但主要集中在深秋10月和初冬的11-12月，一年里惟有盛夏7月能見度最好，幾乎無低能見度危害，9月至次年3月低能見度均在4d以上，10月至次年1月平均達8d以上。

可以看出，咸陽機場的霧一般出現(xiàn)在早晨和傍晚，但以每天早晨6-8時出現(xiàn)的幾率最大，一般持續(xù)時間為3～5h（小時），但由于季節(jié)不同，大霧存在和消散的時間也不等，夏季升溫快，霧在8時前后逐漸減弱或消散；秋冬季升溫相對慢，霧在9-10時后方可消散；春季霧較夏季維持時間長而比冬季短，一般出現(xiàn)在5-8時，維持時間3～4h左右，所以，我們必須對黎明前6-7時和傍晚前19-20時這兩個關鍵時段加以注意，以便更好的掌握霧生成和消散的規(guī)律。

1.4 咸陽機場大霧環(huán)流形勢特征分析

從以上分析可以得出，咸陽機場大霧主要出現(xiàn)在秋冬季，日變化以早晚出現(xiàn)較多，形勢上分為以下幾種：

（1）弱高壓脊控制下的均壓場：冬季在無大的槽脊活動的情況下，地面上咸陽機場處于微風場里，天氣以晴天少云為主，往往在早晚易形成輻射逆溫，從而造成大霧天氣。endprint

（2）鋒前的暖脊控制：冬季在每次強的冷空氣來臨前，冬季鋒前區(qū)暖脊較強大，有時暖脊控制3～7d（天），使地面冷鋒遲遲不能東移，在這種形勢下，咸陽機場易造成數(shù)日的大霧天氣，等冷空氣過后能見度才會好轉。

（3）降水形勢下，能見度隨著降雪強度的大小而時好時壞。

（4）每次降水形勢過后，天空少云，濕度大，早晚易形成大霧。

2 大霧天氣能見度觀測的經(jīng)驗判斷及結論

2.1 大霧天氣能見度觀測的經(jīng)驗判斷

隨意選取2006-2010年十二次大霧天氣時相應的風、22h的相對濕度、霧消散時的溫度、霧日22h的溫度與前一天10h的露點溫度之差（溫度露點差）及氣壓（見表2）。

表2 大霧天氣與相關各要素之間的關系

由表2中可以得出大霧天氣與以上各要素之間的關系：

（1）霧與濕度的關系。濕度是霧形成的必要條件之一，大霧天氣與濕度有密切關系，形成本場輕霧的臨界值為67%，而一般日出前06h（北京時）相對濕度在80%左右，其后易形成大霧；而相對濕度在68%～80%之間時，要考慮煙霧并存；在相對濕度<68%時，一般為煙。

（2）與風場及氣壓場的關系。風對大霧有一定的促進作用，靜風有利于形成露（霜）和淺霧；風大時，容易把霧吹散，不利于霧的形成；只有當風速在1～3m/s時，才有利于霧的形成。氣壓過低不利于大霧的形成，當氣壓過高時，為強冷空氣過境，地面圖上有一強大的冷高壓控制，也不利于霧的形成。

（3）與溫度及露點溫度的關系。晴朗的夜晚或晚間云縫裂開，地面有效輻射增強，近地面溫度迅速降低，有利于水汽凝結，并有利于形成逆溫層，從而有利于霧的形成.當霧形成時，當氣溫回升到一定高度，由于水汽的蒸發(fā)，近地面空氣的飽和度破壞，隨著相對濕度的不斷減小，當本場冬季氣溫上升到0℃以上，秋季氣溫上升到10℃左右，大霧就可消散。

2.2 結束語

2.2.1 分析咸陽機場大霧天氣的意義是提高低能見度觀測水平的前提。

2.2.2 分析咸陽機場大霧的成因及大霧環(huán)流形勢特征，掌握大霧的日、年變化規(guī)律及對本場能見度的影響是提高低能見度觀測準確率的基礎。

2.2.3 觀測經(jīng)驗與理論的相結合是進一步提高低能見度觀測水平的關鍵所在。

參考文獻

[1]耿家勤.民航地面氣象觀測手冊[M].北京：中國民用航空總局空中交通管理局，1999.

[2]趙樹海.航空氣象學[M].北京：氣象出版社，1994.

[3]譚海濤，王貞齡，余品倫，等.地面氣象觀測[M].北京：氣象出版社，1980.

[4]朱炳海，王鵬飛，束家鑫.氣象學詞典[M].上海：上海辭書出版社，1985.

作者簡介：白小云，現(xiàn)供職于民航西北空中交通管理局氣象中心。endprint

（2）鋒前的暖脊控制：冬季在每次強的冷空氣來臨前，冬季鋒前區(qū)暖脊較強大，有時暖脊控制3～7d（天），使地面冷鋒遲遲不能東移，在這種形勢下，咸陽機場易造成數(shù)日的大霧天氣，等冷空氣過后能見度才會好轉。

（3）降水形勢下，能見度隨著降雪強度的大小而時好時壞。

（4）每次降水形勢過后，天空少云，濕度大，早晚易形成大霧。

2 大霧天氣能見度觀測的經(jīng)驗判斷及結論

2.1 大霧天氣能見度觀測的經(jīng)驗判斷

隨意選取2006-2010年十二次大霧天氣時相應的風、22h的相對濕度、霧消散時的溫度、霧日22h的溫度與前一天10h的露點溫度之差（溫度露點差）及氣壓（見表2）。

表2 大霧天氣與相關各要素之間的關系

由表2中可以得出大霧天氣與以上各要素之間的關系：

（1）霧與濕度的關系。濕度是霧形成的必要條件之一，大霧天氣與濕度有密切關系，形成本場輕霧的臨界值為67%，而一般日出前06h（北京時）相對濕度在80%左右，其后易形成大霧；而相對濕度在68%～80%之間時，要考慮煙霧并存；在相對濕度<68%時，一般為煙。

（2）與風場及氣壓場的關系。風對大霧有一定的促進作用，靜風有利于形成露（霜）和淺霧；風大時，容易把霧吹散，不利于霧的形成；只有當風速在1～3m/s時，才有利于霧的形成。氣壓過低不利于大霧的形成，當氣壓過高時，為強冷空氣過境，地面圖上有一強大的冷高壓控制，也不利于霧的形成。

（3）與溫度及露點溫度的關系。晴朗的夜晚或晚間云縫裂開，地面有效輻射增強，近地面溫度迅速降低，有利于水汽凝結，并有利于形成逆溫層，從而有利于霧的形成.當霧形成時，當氣溫回升到一定高度，由于水汽的蒸發(fā)，近地面空氣的飽和度破壞，隨著相對濕度的不斷減小，當本場冬季氣溫上升到0℃以上，秋季氣溫上升到10℃左右，大霧就可消散。

2.2 結束語

2.2.1 分析咸陽機場大霧天氣的意義是提高低能見度觀測水平的前提。

2.2.2 分析咸陽機場大霧的成因及大霧環(huán)流形勢特征，掌握大霧的日、年變化規(guī)律及對本場能見度的影響是提高低能見度觀測準確率的基礎。

2.2.3 觀測經(jīng)驗與理論的相結合是進一步提高低能見度觀測水平的關鍵所在。

參考文獻

[1]耿家勤.民航地面氣象觀測手冊[M].北京：中國民用航空總局空中交通管理局，1999.

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[3]譚海濤，王貞齡，余品倫，等.地面氣象觀測[M].北京：氣象出版社，1980.

[4]朱炳海，王鵬飛，束家鑫.氣象學詞典[M].上海：上海辭書出版社，1985.

作者簡介：白小云，現(xiàn)供職于民航西北空中交通管理局氣象中心。endprint

（2）鋒前的暖脊控制：冬季在每次強的冷空氣來臨前，冬季鋒前區(qū)暖脊較強大，有時暖脊控制3～7d（天），使地面冷鋒遲遲不能東移，在這種形勢下，咸陽機場易造成數(shù)日的大霧天氣，等冷空氣過后能見度才會好轉。

（3）降水形勢下，能見度隨著降雪強度的大小而時好時壞。

（4）每次降水形勢過后，天空少云，濕度大，早晚易形成大霧。

2 大霧天氣能見度觀測的經(jīng)驗判斷及結論

2.1 大霧天氣能見度觀測的經(jīng)驗判斷

隨意選取2006-2010年十二次大霧天氣時相應的風、22h的相對濕度、霧消散時的溫度、霧日22h的溫度與前一天10h的露點溫度之差（溫度露點差）及氣壓（見表2）。

表2 大霧天氣與相關各要素之間的關系

由表2中可以得出大霧天氣與以上各要素之間的關系：

（1）霧與濕度的關系。濕度是霧形成的必要條件之一，大霧天氣與濕度有密切關系，形成本場輕霧的臨界值為67%，而一般日出前06h（北京時）相對濕度在80%左右，其后易形成大霧；而相對濕度在68%～80%之間時，要考慮煙霧并存；在相對濕度<68%時，一般為煙。

（2）與風場及氣壓場的關系。風對大霧有一定的促進作用，靜風有利于形成露（霜）和淺霧；風大時，容易把霧吹散，不利于霧的形成；只有當風速在1～3m/s時，才有利于霧的形成。氣壓過低不利于大霧的形成，當氣壓過高時，為強冷空氣過境，地面圖上有一強大的冷高壓控制，也不利于霧的形成。

（3）與溫度及露點溫度的關系。晴朗的夜晚或晚間云縫裂開，地面有效輻射增強，近地面溫度迅速降低，有利于水汽凝結，并有利于形成逆溫層，從而有利于霧的形成.當霧形成時，當氣溫回升到一定高度，由于水汽的蒸發(fā)，近地面空氣的飽和度破壞，隨著相對濕度的不斷減小，當本場冬季氣溫上升到0℃以上，秋季氣溫上升到10℃左右，大霧就可消散。

2.2 結束語

2.2.1 分析咸陽機場大霧天氣的意義是提高低能見度觀測水平的前提。

2.2.2 分析咸陽機場大霧的成因及大霧環(huán)流形勢特征，掌握大霧的日、年變化規(guī)律及對本場能見度的影響是提高低能見度觀測準確率的基礎。

2.2.3 觀測經(jīng)驗與理論的相結合是進一步提高低能見度觀測水平的關鍵所在。

參考文獻

[1]耿家勤.民航地面氣象觀測手冊[M].北京：中國民用航空總局空中交通管理局，1999.

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[3]譚海濤，王貞齡，余品倫，等.地面氣象觀測[M].北京：氣象出版社，1980.

[4]朱炳海，王鵬飛，束家鑫.氣象學詞典[M].上海：上海辭書出版社，1985.

作者簡介：白小云，現(xiàn)供職于民航西北空中交通管理局氣象中心。endprint