- DOI:
10.13738/j.cnki.acc.qklw60536
- 专辑:
科学Ⅰ辑;信息科技
- 专题:
信息、科学;综合科技
- 分类号:
G90;N92
摘要:本文选择福州长乐国际机场提供的1997-2024年逐月地面能见度观测资料,分析各极端能见度天气过程中气象要素的特征。结果表明:福州机场的极端低能见度天气过程在时间上呈现递减趋势,且冬春季节发生频率较高,占比超过一半。研究表明,较弱风速(小于等于3m/s)且偏北到偏东风或风向不定对极端低能见度天气的发生影响较大,同时较高的气温也对极端低能见度天气产生有一定贡献。在极端低能见度天气过程中,主导能见度与跑道视程呈现较大正相关性,相关系数达到0.63,这为通过数值预报的能见度产品反演机场跑道视程的未来变化趋势提供了依据,从而有助于增加航空气象预报的提前量。
关键词:低能见度;极端天气;机场大雾;跑道视程;相关分析
1.资料方法
本文采用1997-2024年的福州长乐国际机场的例行和特殊气象报文,其中包括主导能见度,风向风速、跑道视程(RVR)、气温、露点温度、修正海平面气压(QNH)等气象要素。选取气象报文主导能见度重要转变阈值中的最低阈值150米作为表征极端低能见度天气的标准,并通过此标准筛选报文得出极端能见度天气过程。分析各极端能见度天气过程中气象要素的特征,从而总结得出能够较好指示极端低能见度天气的指数。
2.极端低能见度天气过程的分布分析
通过极端低能见度天气标准值,即主导能见度小于等于150米,处理福州长乐国际机场报文,1997-2024年福州机场共出现15次极端低能见度天气过程。其逐年过程次数如图1所示。分析图1可知,福州机场极端低能见度天气发生频次总体呈下降趋势,其中2001-2015年分布较为集中且程度较大,2005、2009年内出现过2次极端过程。最长连续未有极端低能见度天气时长为6年(2016-2021年)。
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图1 1997-2024年福州长乐国际机场极端低能见度天气过程逐年次数图
统计15次福州机场极端低能见度天气过程的发生月份,得出极端过程发生月份次数图如图2所示。从图2中可知,福州机场极端低能见度天气过程主要发生在冬春2季,其中冬季较为频繁,共有8次,占比为53.3%,超过一半。春季发生次数次之,共有5次,占比33.3%。分析总体极端低能见度天气过程发生月份来,可知11月至次年4月为极端低能见度天气的高发月份,在飞行保障过程中需要增加更多的考虑,而其它月份相对发生概率极低。
图2 1997-2024年福州长乐国际机场极端低能见度天气过程发生月份次数图
3.极端低能见度天气过程的气象要素分析
统计各极端低能见度天气过程的气象要素的平均态,部分要素根据增量等级做出修改,结果如表1所示。
表1 1997-2024年福州长乐国际机场极端低能见度天气过程的部分气象要素值
过程 | 发生时间 | 风速 | 风向 | 相对湿度 | 能见度 | RVR | 气温 |
1 | 1998年01月11日 | 1.0 | 50.0 | 98.0 | 100.0 | 150.0 | 15.2 |
2 | 2002年12月05日 | 1.5 | 170.0 | 80.5 | 125.0 | 425.0 | 17.7 |
3 | 2003年02月10日 | 3.0 | 60.0 | 98.0 | 150.0 | 400.0 | 13.0 |
4 | 2005年02月15日 | 1.0 | 90.0 | 97.0 | 100.0 | 150.0 | 12.6 |
5 | 2005年04月08日 | 2.0 | 320.0 | 96.0 | 100.0 | 150.0 | 17.3 |
6 | 2008年01月11日 | 2.3 | 190.0 | 91.3 | 50.0 | 150.0 | 15.3 |
7 | 2009年02月03日 | 0.0 | CALM | 91.0 | 100.0 | 150.0 | 11.3 |
8 | 2009年02月12日 | 1.0 | 30.0 | 91.0 | 75.0 | 150.0 | 12.4 |
9 | 2011年05月08日 | 1.0 | VRB | 96.0 | 100.0 | 2000.0 | 21.5 |
10 | 2012年03月17日 | 3.0 | 50.0 | 95.0 | 100.0 | 225.0 | 14.8 |
11 | 2014年03月19日 | 1.0 | VRB | 93.0 | 100.0 | 350.0 | 15.0 |
12 | 2015年11月18日 | 0.5 | VRB | 98.5 | 100.0 | 250.0 | 19.7 |
13 | 2022年04月23日 | 1.0 | VRB | 98.0 | 150.0 | 325.0 | 20.0 |
14 | 2022年11月13日 | 2.0 | 40.0 | 99.0 | 100.0 | 375.0 | 19.6 |
15 | 2023年01月14日 | 0.7 | VRB | 99.0 | 100.0 | 350.0 | 16.6 |
分析风速值可知,机场低能见度天气过程中的风速值均小于等于3m/s,其中60%的极端低能见度天气过程的风速小于等于1m/s,较小的风速对于极端低能见度天气过程贡献较大。在风向气象要素中,风向不定(VRB)和静风(CALM)次数之和占比较高,达到40%,同时偏北到偏东风的占比也为40%,从而可以看出较弱的偏北到偏东风或者风向不定时,更容易产生极端低能见度天气过程。发生极端低能见度天气时的气温较高,分布在11-22℃之间。
将过程9中主导能见度和跑道视程量级相差较大的情况剔除后,分析发生极端低能见度天气过程时主导能见度与跑道视程的相关性。计算得出二者相关性为0.63。结合二者的数值大小,可以看出跑道视程相对主导能见度的数值一般较高,主导能见度与跑道视程呈现较好的正相关关系。跑道视程对于飞行器起降影响至关重要,可以通过数值预报的能见度产品反演得出机场跑道视程的变化趋势,对航空气象预报产品的提前量具有较好的指示意义。
4.结论
本文通过主导能见度阈值遴选极端低能见度天气过程,筛选1997-2024年的福州长乐国际机场的例行和特殊气象报文,分析极端低能见度天气过程的气象要素,得到了以下结论;
1) 福州机场的极端低能见度天气过程发生次数在时间上呈现递减趋势,且冬春发生频率较高,占比超过一半。
2) 较弱风速(小于等于3m/s)且偏北到偏东风或风向不定,对于极端低能见度天气的发生影响较大。同时较高的气温对于极端低能见度天气产生也有一定的贡献。
3) 极端低能见度天气过程中,主导能见度与跑道视程的正相关性较大,相关系数达到0.63。可以通过数值预报的能见度产品反演得出机场跑道视程的未来变化趋势,以供航空气象预报的提前量增加。
参考文献
[1] 曾理.影响新津机场低能见度的气象要素特征分析[J].城市情报, 2023:271-273.
[2] 易雪婷,叶子铭,罗音浩,等.1999—2019年南昌市大气能见度变化特征分析[J].农业灾害研究, 2023, 13(9):233-235.
[3] 王琳璐,李世墁.德宏芒市机场2006~2020年能见度特征分析及气象要素相关性分析[J].气候变化研究快报, 2023, 12(4):811-819.
作者简介:陈诚(1993.02)男,汉族,福建莆田人,硕士研究生学历,气象预报中级工程师,研究方向:航空气象预报。
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