中国民用航空中南地区空中交通管理局河南分局 河南 郑州 450001
摘要：航空运输问世以来，天气因素就是制约航空安全的重要因素之一，它对飞行的影响贯穿了航班运行的所有阶段，是安全飞行的大敌之一。本文以郑州新郑机场为例，浅析低能见天气对航空器运行的影响，探讨管制员在低能见天气下的管制措施。
关键词：新郑机场、气候特点、复杂天气、管制措施、安全运行
能见度是对航空交通有重要影响的气象要素之一。能见度的大小和许多因素有关，其中最主要的三个因素是目标物与背景之间的亮度对比、视觉对比感阈和大气透明度。航空气象上，通常将能见度低于1公里的现象称为低能见度现象。低能见度是影响飞行安全的天气之一，据有关统计，在国际民航事故原因分类中，气象原因造成的飞行事故约占20％，其中因低能见度造成的事故占气象原因的16％。低能见度不仅对飞机的起降威胁很大，而且作为机场最低运行标准的条件之一，也是造成航班大面积延误、影响航班正常率的主要因素之一，它还会打乱管制部门的预定工作计划，给指挥飞行带来很多困难。
一、影响新郑机场低能见度的因素
（一）雾。一年四季均可出现雾,郑州全年由于雾导致能见度<1000 m的平均有28.4天(占全年能见度<1000m出现日数的95%) ,其中冬季14.2天,秋季7.7天,春季3.8 天, 夏季2.7天。降雨使能见度<1000m的,全年平均1.0天,集中在2—8月份[1]。
1、新郑机场大雾的成因
作为机场最低运行标准之一，大雾对航空运输影响也是非常大的。虽然现在飞机越来越先进，而且大多数机场配备有自动观测设备，应用跑道视程RVR作为起飞降落的参考依据，大大降低了因大雾而造成的返航备降，但是由于现在极端恶劣天气出现的频次增加、强度加大，另外，考虑到各种机型对天气标准要求不一样、机长的驾驶水平之间的差异等因素，低能见度对飞行的影响依然很大。
新郑机场处于山前倾斜地带的低洼地（向东和广阔的平原——华北平原相连；以西为连绵起伏的丘陵、山脉和黄土高原，黄河横卧山峦之中；以北为南北走向的太行山），属温带大陆性气候[2]。特殊的地理特征及气候特性使得郑州机场经常出现连续性大雾，特别是冬季大雾频繁，经常出现能见度恶劣的情况，而低能见恰恰是影响飞机进近爬升和降落的主要因素。利用2005-2010对能见度低于1km的天气日数分析及对应天气要素统计分析发现：新郑机场低能见现象占天气要素的97%。
（二）霾。随着我国社会现代化的发展进步，霾不仅仅影响人们健康生活，更成为了交通运输中一个不能回避的问题。
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1、新郑机场霾的成因及特征
霾作为一种自然现象，其形成有三方面因素。一是水平方向静风现象的增多。随着城市建设的迅速发展，大楼越建越高，增大了地面摩擦系数，使风流经城区时明显减弱。静风现象增多，不利于大气污染物向城区外围扩展稀释，并容易在城区内积累高浓度污染。二是垂直方向的逆温现象。逆温层好比一个锅盖覆盖在城市上空，使城市上空出现了高空比低空气温更高的逆温现象。污染物在正常气候条件下，从气温高的低空向气温低的高空扩散，逐渐循环排放到大气中。但是逆温现象下，低空的气温反而更低，导致污染物停留，不能及时排放出去。三是悬浮颗粒物的增加。近些年来随着工业的发展，机动车辆的增多，污染物排放和城市悬浮物大量增加，直接导致了能见度降低，使得整个城市看起来灰蒙蒙一片。
郑州是我国受霾影响严重的城市之一，以2013年1、2月份为例，新郑机场一个月31天的时间里，有26天为低能见度天气，其中有17天是霾，9天是雾，而2月份，共有28天使低能见度天气，其中22天是霾，6天是雾。并且新郑机场灰霾日的季节变化更为明显，出现灰霾天气主要集中在每年的10月至次年的3月，这6个月占全年的七成。可见，霾已经逐渐成为和雾一样影响新郑机场运行的低能见度天气的主要天气之一。
（三）新郑机场霾与雾的区别
最大的区别在于发生霾时相对湿度不大，而雾中的相对湿度是饱和的(如有大量凝结核存在时，相对湿度不一定达到100%就可能出现饱和)。一般相对湿度小于80%时的大气混浊视野模糊导致的能见度恶化是霾造成的，相对湿度大于90%时的大气混浊视野模糊导致的能见度恶化是雾造成的，相对湿度介于80-90%之间时的大气混浊视野模糊导致的能见度恶化是霾和雾的混合物共同造成的，但其主要成分是霾。霾的厚度比较厚，可达1－3公里左右。霾与雾、云不一样，与晴空区之间没有明显的边界，霾粒子的分布比较均匀，而且灰霾粒子的尺度比较小，从0.001微米到10微米，平均直径大约在1－2微米左右，肉眼看不到空中飘浮的颗粒物。由于灰尘、硫酸、硝酸等粒子组成的霾，其散射波长较长的光比较多，因而霾看起来呈黄色或橙灰色而雾是由大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成的气溶胶系统，是近地面层空气中水汽凝结（或凝华）的产物。
雾的存在会降低空气透明度，使能见度恶化，如果目标物的水平能见度降低到1000米以内，就将悬浮在近地面空气中的水汽凝结（或凝华）物的天气现象称为雾（Fog）；而将目标物的水平能见度在1000－10000米的这种现象称为轻雾或霭（Mist）。形成雾时大气湿度应该是饱和的(如有大量凝结核存在时，相对湿度不一定达到100%就可能出现饱和)。就其物理本质而言，雾与云都是空气中水汽凝结（或凝华）的产物，所以雾升高离开地面就成为云，而云降低到地面或云移动到高山时就称其为雾。一般雾的厚度比较小，常见的辐射雾 的厚度大约从几十米到一至两百米左右。雾和云一样，与晴空区之间有明显的边界，雾滴浓度分布不均匀，而且雾滴的尺度比较大，从几微米到100微米，平均直径大约在10-20微米左右，肉眼可以看到空中飘浮的雾滴。由于液态水或冰晶组成的雾散射的光与波长关系不大，因而雾看起来呈乳白色或青白色。
二、大雾天气下的管制措施
遇到大雾时，管制员应该指挥等待起飞的飞机延迟起飞，需要进场着路的飞机根据各个飞机自身情况空中盘旋等待或选择备降场备降，待大雾消散达到飞机起飞着路能见度要求时再指挥飞机起飞和降落。
航线上有雾时，如果是目视飞行，会影响按地标航行，因为目视飞行的参照物主要以地标为主，当有雾存在时，地标会模糊不清甚至根本就看不到地标，这时极易造成迷航，给目视飞行带来严重影响[3]。此时管制员应该指挥目视飞行的飞机推迟起飞至能见度达到目视飞行标准或指挥飞机避让大雾区。
三、结束语
能见度转好的快慢,与天气形势密切相关,大范围的雾霾转好慢,有时甚至维持一天不散。持续时间上大于一小时低能见度现象多在冬季[4]，主要受冷空气入侵华北地区引发雨雪天气的影响，同时，辐射雾也是造成低能见度的主要原因；夏季出现的低能见度现象一般都在2小时之内受夏季季风的影响[5]。
论文作者:顾林哲
论文发表刊物:《科技新时代》2019年5期
论文发表时间:2019/7/24
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