充分利用民航氣象自動(dòng)觀測(cè)設(shè)備觀測(cè)云高能見(jiàn)度的性能分析

李江

（民航湖南空管分局 湖南長(zhǎng)沙 410000）

充分利用民航氣象自動(dòng)觀測(cè)設(shè)備觀測(cè)云高能見(jiàn)度的性能分析

李江

（民航湖南空管分局 湖南長(zhǎng)沙 410000）

隨著民航事業(yè)的發(fā)展，氣象自動(dòng)觀測(cè)設(shè)備逐步進(jìn)入了各個(gè)民航機(jī)場(chǎng)氣象臺(tái)，如何掌握與充分利用自動(dòng)觀測(cè)設(shè)備觀測(cè)云高、能見(jiàn)度作一些探討。

1 應(yīng)充分利用自動(dòng)觀測(cè)設(shè)備

在使用氣象自動(dòng)觀測(cè)設(shè)備時(shí)，觀測(cè)員由于不太了解設(shè)備的性能和數(shù)據(jù)的利用，認(rèn)為自動(dòng)觀測(cè)設(shè)備不如人工觀測(cè)簡(jiǎn)便。尤其在觀測(cè)云高時(shí)，自動(dòng)觀測(cè)云高數(shù)據(jù)與觀測(cè)員目測(cè)云高有一些出入，有些觀測(cè)員就認(rèn)為自動(dòng)觀測(cè)云高儀不準(zhǔn)確，也就不太重視利用自動(dòng)觀測(cè)設(shè)備。我認(rèn)為這是一個(gè)誤區(qū)，觀測(cè)員無(wú)論是從學(xué)校分來(lái)還是由老觀測(cè)員帶出來(lái)，他們都在理論上掌握了目測(cè)云高的方法，在工作中總結(jié)了一定的經(jīng)驗(yàn)，形成了一套目測(cè)云高的模式，但這套模式實(shí)測(cè)方式方法不多，實(shí)測(cè)次數(shù)少、對(duì)比不多、容易產(chǎn)生較大誤差。同時(shí)因人、因地區(qū)而異、這對(duì)保證飛行安全和正常起降，也會(huì)造成人為的不確定的安全隱患。民航投入大量的財(cái)力引進(jìn)先進(jìn)的自動(dòng)觀測(cè)設(shè)備，就是為了改進(jìn)飛行安全保障措施，這就要求我們觀測(cè)員應(yīng)充分重視對(duì)自動(dòng)設(shè)備的使用，熟練掌握和運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)。利用自動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)的同時(shí)不能過(guò)分依賴自動(dòng)設(shè)備，下面針對(duì)民航長(zhǎng)沙氣象臺(tái)使用的AWOS2000氣象自動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)，就如何觀測(cè)云高、能見(jiàn)度談?wù)勛约旱囊?jiàn)解。

2 利用自動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)觀測(cè)云高

（1）自動(dòng)觀測(cè)AWOS2000顯示云高數(shù)據(jù)有如表1內(nèi)容。

（2）據(jù)2015-11-24云計(jì)算模式顯示云底高數(shù)據(jù)分析表2：從RWY18號(hào)跑道，36號(hào)跑道UTC01：00-06：00觀察云底高變化的曲線圖如圖1。

注：系列1表示18跑道云底高數(shù)值，系列2表示36跑道云低高數(shù)值.根據(jù)36和18跑道云底高曲線圖平均數(shù)值統(tǒng)計(jì)圖表分析，結(jié)果表明：36和18跑道云底高的變化趨勢(shì)基本接近，在UTC05：00時(shí)，36跑道云底高波動(dòng)上升，18跑道云底高相關(guān)性系數(shù)低一點(diǎn)，但是差別不大，基本相同，因此自動(dòng)觀測(cè)顯示數(shù)據(jù)能夠較好地反映出當(dāng)時(shí)云層、云高以及天氣情況，對(duì)觀測(cè)員準(zhǔn)確判別天氣變化過(guò)程，有較大的幫助，特別是夜晚及復(fù)雜天氣時(shí)候具有參考價(jià)值。

表1

表2 云底高曲線表

圖1 云底高曲線表

（3）應(yīng)用云高儀數(shù)據(jù)應(yīng)考慮因素

①設(shè)備：設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，是否定期校驗(yàn)，觀測(cè)員應(yīng)注意顯示屏幕下方有無(wú)設(shè)備告警。

②云高儀數(shù)據(jù)的可用性，利用瞬間云高數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)考慮所測(cè)云的層次和云的部位不同，以及是否有降水和飛行物等因素，有時(shí)云高儀所測(cè)的瞬間云高的數(shù)據(jù)變差較大，需要觀測(cè)員連續(xù)跟蹤觀測(cè)綜合考慮。

③在有低云時(shí)，特別是云高在飛行標(biāo)準(zhǔn)邊緣時(shí)，利用綜合云高顯示數(shù)據(jù)就不會(huì)太合理，例如：實(shí)際云高在60～90m時(shí)，綜合云高數(shù)據(jù)顯示為50M，如果只利用綜合顯示數(shù)據(jù)，不利于飛機(jī)起降，影響飛行正常，達(dá)不到規(guī)定要求的測(cè)量準(zhǔn)確度。

④如有中、高云時(shí)、考慮到所測(cè)云的部位不同，有無(wú)降水以及規(guī)定要求的精確度等因素，選用所測(cè)頻率次數(shù)多的云高數(shù)據(jù)是比較合理的。

⑤在天空模糊，無(wú)云高數(shù)據(jù)和無(wú)法判定云高時(shí)，可參考垂直能見(jiàn)度估計(jì)云高或垂直能見(jiàn)度，所以觀測(cè)員在利用云高儀觀測(cè)云高時(shí)，應(yīng)根據(jù)云高儀顯示的數(shù)據(jù)，結(jié)合自己實(shí)際觀測(cè)經(jīng)驗(yàn)綜合判定，提高觀測(cè)云高的準(zhǔn)確性。

3 自動(dòng)觀測(cè)設(shè)備觀測(cè)能見(jiàn)度與氣象光學(xué)視程性能分析

能見(jiàn)度與飛行的關(guān)系非常密切，對(duì)于飛行活動(dòng)有著直接的重大影響，它是判定飛行條件的標(biāo)準(zhǔn)，也是決定接收放行飛行的依據(jù)之一，特別是在天氣惡劣的時(shí)候，設(shè)備儀器所測(cè)的數(shù)據(jù)不僅僅起到提醒的用途，而且還有提醒參考糾借鑒正作用。①自動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)不但能測(cè)出跑道視程（RVR），還可以計(jì)算出氣象光學(xué)距離（MOR）以及理論上的能見(jiàn)距離（VIS）。②氣象光學(xué)距離（MOR）概念：大氣吸收了白熾燈發(fā)出的色溫為2700K的平行光束然后進(jìn)行散射，當(dāng)光束衰減到5%時(shí)所通過(guò)的距離。③測(cè)量原理主要根據(jù)對(duì)大氣消光系數(shù)或大氣光衰減系數(shù)的精確測(cè)量而人工觀測(cè)的主導(dǎo)能見(jiàn)度是跟據(jù)氣象觀測(cè)員主觀運(yùn)用目力參考距離觀測(cè)點(diǎn)的目標(biāo)物（燈）對(duì)觀測(cè)點(diǎn)一半以上的視野內(nèi)都能達(dá)到的最大水平能見(jiàn)距離，是一個(gè)觀測(cè)員的個(gè)人估計(jì)值。根據(jù)個(gè)人的視覺(jué)和對(duì)可見(jiàn)的目標(biāo)物理解水平上，同時(shí)受光源特征和透射因素的影響，因此主導(dǎo)能見(jiàn)度的觀測(cè)的目測(cè)估計(jì)值都是主觀的，氣象光學(xué)視程所采用的閾值是固定值0.05，所以相對(duì)客觀準(zhǔn)確，不受其它因素影響，尤其在夜間，針對(duì)長(zhǎng)沙黃花國(guó)際機(jī)場(chǎng)夜間目標(biāo)燈較少的現(xiàn)狀，光照條件較差，對(duì)于目標(biāo)物和目標(biāo)燈的界定更為困難，尤其在跑道附近出現(xiàn)部分霧對(duì)觀測(cè)受到很大的限制，而MOR值不受這些因素的影響，能較為準(zhǔn)確的反映當(dāng)時(shí)的變化和實(shí)際能見(jiàn)度的情況，同時(shí)測(cè)量MOR的儀器安裝高度相對(duì)跑道面高度為2.5m。這個(gè)高度更接近于航空器內(nèi)飛行員的座艙高度，所以MOR的數(shù)值對(duì)于飛行員來(lái)講具有較好的參考價(jià)值，合理的利用氣象光學(xué)視程有肋于觀測(cè)員在夜間判定能見(jiàn)度無(wú)把握的情況下，可參考?xì)庀蠊鈱W(xué)距離（MOR）或理論上的能見(jiàn)度（VIS），根據(jù)使用情況對(duì)比：MOR目測(cè)能見(jiàn)度偏低，實(shí)際能見(jiàn)度越小MOR值與能見(jiàn)度越接近。下面根據(jù)2015-11-28自動(dòng)觀測(cè)AWOS2000統(tǒng)計(jì)36和18跑道MOR隨著主導(dǎo)能見(jiàn)度的變化曲線圖表示如圖2和表3。

表3 能見(jiàn)度曲線表

圖2 能見(jiàn)度曲線圖

注：系列1表示36跑道（MOR）數(shù)值，系列2表示18跑道（MOR）數(shù)值，系列3表示主導(dǎo)能見(jiàn)度：

選取2015-11-28自觀顯示數(shù)據(jù)從UTC07：00-12：00對(duì)36和18跑道（MOR）數(shù)值與主導(dǎo)能見(jiàn)度的數(shù)值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果表明：36和18跑道MOR的變化趨勢(shì)基本隨著主導(dǎo)能見(jiàn)度的增加而遞增，并且有較好的相關(guān)性，跑道兩邊的MOR值與主導(dǎo)能見(jiàn)度較為接近，當(dāng)主導(dǎo)能見(jiàn)度4500m時(shí)，36和18跑道（MOR）值都出現(xiàn)了波動(dòng)下降，同時(shí)也可以看出，在觀測(cè)到同一能見(jiàn)度時(shí)，36跑道的MOR值普遍要低于主導(dǎo)能見(jiàn)度，而18跑道的MOR值都與主導(dǎo)能見(jiàn)度相差不大。因此18跑道MOR數(shù)值與主導(dǎo)能見(jiàn)度具有良好的線性關(guān)系，能較好的反映出能見(jiàn)度的變化，18跑道MOR值更接近主導(dǎo)能見(jiàn)度，更加具有參考意義，由相關(guān)系數(shù)的變化可以看出，當(dāng)能見(jiàn)度差的時(shí)候，當(dāng)小于2500m時(shí)，能夠較好的反映出當(dāng)時(shí)天氣情況下能見(jiàn)度的大體變化過(guò)程，這對(duì)于觀測(cè)工作有較好的提醒和參考作用。

4 結(jié)束語(yǔ)

（1）長(zhǎng)沙黃花國(guó)際機(jī)場(chǎng)36跑道（MOR）值常年高于18跑道（MOR）值，這是由于天氣條件與地理?xiàng)l件帶來(lái)的水汽影響，在冬季影響最大。

（2）36和18跑道MOR值與主導(dǎo)能見(jiàn)度具有良好的線性關(guān)系，在能見(jiàn)度大于5000m或小于2500m時(shí)，能較好的反映出能見(jiàn)度的變化。

（3）根據(jù)在UTC07：00到09：00之間能見(jiàn)度呈上升趨勢(shì)，在UTC10：00到12：00點(diǎn)36跑道MOR和18跑道MOR呈下降趨勢(shì)，影響黃花機(jī)場(chǎng)能見(jiàn)度主要是在夜晚或清晨。

（4）充分利用氣象自動(dòng)觀測(cè)設(shè)備，有利各種氣象要素觀測(cè)準(zhǔn)確性，確保高效能圓滿完成各項(xiàng)指標(biāo)任務(wù)打下良好基礎(chǔ)，也有利于保障飛行安全，對(duì)觀測(cè)員工作帶來(lái)不少便利也減輕工作量。

P412.17

A

1004-7344（2016）01-0288-02

2015-12-14

李江，女，助理工程師，本科，主要從事氣象臺(tái)觀測(cè)工作。