基于人工观测资料的遂宁机场云的日变化特征

2018-07-26 10:40王静王会
科技资讯 2018年6期
关键词:量级云中频率

王静 王会

摘 要:云是水汽凝结雾在空中聚集而成的现象,不仅能反映当时的大气运动状态、大气稳定度和水汽条件,还能在一定程度上预示未来天气的变化趋势。低云对飞行活动有着直接的影响,一般低云量的多少直接影响阴晴的变化,阴天又和各种降水密切相连,云高的变化对飞机的起降安全有着很大影响,云状的不同对飞行的影响也不相同,而且对天气的演变有一定的指标意义,强对流云对飞行安全影响最大。因此,掌握各种云,尤其是低云的变化特征和地方性规律,不仅对于从事气象服务的人员,还是对于飞行指挥等相关管理部门都是非常重要的。本文利用遂宁机场2011—2015年人工观测云的资料,对本机场云的日变化特征做详细分析。

关键词:云 日变化特征 云与飞行

中图分类号:P41 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2018)02(c)-0019-02

1 云量

1.1 总云量与低云量

遂宁机场累年年平均总云量为5.9/8。

各季节平均总云量依次为秋季(6.5/8)>冬季(6.4/8)>春季(5.6/8)>夏季(5.3/8)。

总云量逐月变化总体特征是:呈四峰三谷形势,三谷分别是3、4月,7月和11月;四峰是2月、6月、9月、11月。其中11月份总云量最多,平均为6.7/8,8月份最少,平均为4.5/8。

各季节平均低云量依次为冬(4.5/8)>秋季(4.3/8)>夏季(2.8/8)>春季(2.7/8)。

低云量逐月变化特征:与总云量的逐月变化类似,也呈四峰三谷形势,三谷分别是4月、8月和10月,四峰分别是1月、6月、9月、11月。其中1月份低云量最多,平均为4.8/8,4月、8月最少,平均为2.4/8。依次为夏、春、秋、冬,其出现频率分别为8.6%、4.3%、3.4%、1.7%。各季出现SCT(3/8~4/8云量)低云从多至少依次为:夏、春、秋、冬,其出现频率分别为16.8%、11.5%、9.9%、3.6%

1.2 低云量的日变化

各量级低云的日变化在不同季节的特点不同,以BKN和OVC为例,各季在00~12时段中低云逐时频率变化特点如下。

(1)春季BKN量级低云逐时频率较高出现在06~09时,平均为7.1%,其中07时频率最高,平均为8.7%,00~02时和10~12时逐时频率较低,平均分别为2.1%和2.4%,其中00时频率最低,平均为1.0%;OVC量级低云逐时频率变化呈单峰谷形式,一早一晚频率较高,中间时段频率较低,其中00时频率最高,平均为39.0%,07时频率最低,平均为24.3%。

(2)夏季BKN量级低云逐时较高出现在05~08时,平均为15.2%,其中07时频率最高,平均为17.4%,00~03时和10~12时逐时频率较低,平均分别为4.5%和4.7%,其中01时频率最低,平均为3.2%;OVC量级低云逐时频率上午大于下午,其中01时频率最高,平均为27.7%,从01~12时频率基本上是逐时减小的,到12时达最小,平均为14.5%。

(3)秋季BKN量级低云逐时频率较高出现在04~08时,平均为5.0%,其中06时频率最高,平均为5.8%,10~12时逐时频率较低,平均仅为0.5%,其中11时和12时频率最低,平均均只有0.3%;OVC量级低云逐时频率变化与春季相似,早晚频率较高,中间时段频率较低,其中00时频率最高,平均为62.9%,08時频率最低,平均为41.6%。

(4)冬季BKN量级低云逐时频率较高出现在06~08时,平均为4.2%,其中07时频率最高,平均为5.2%,00~04时和10~12时逐时频率较低,平均分别为0.9%和0.6%,其中01时、11时和12时频率最低,平均均为0.3%;OVC量级低云逐时频率变化也与春季相似,早晚频率较高,中间时段频率较低,其中00时频率最高,平均为75.5%,08时和09时频率最低,平均为48.4%。

2 云状

本文主要分析对飞行有影响的云状的气候特征。本机场历年出现的影响正常飞行、对飞行安全构成威胁的云状主要是强对流云(指浓积云和积雨云)和云底高低于300m的碎雨云、雨层云、层云、碎层云等低云。

2.1 强对流云

强对流云对飞行的影响较大,在这种云中及云体附近都有着较强的升降气流,可造成飞机的强烈颠簸。云中又可出现严重积冰,积雨云中的放电现象能击坏机上无线电设备,在云的前方5km以内可出现强的低空风切变,云下下冲气流都能威胁飞机的起降,因此,被称为飞行的“禁区”。为此,掌握和了解强对流云的变化规律是十分必要的。

强对流云主要出现在夏季,其次为春季和秋季,冬季未出现过强对流云。夏季出现强对流云的逐时频率平均为7.0%,春季平均为1.0%,秋季平均为0.6%。

2.2 低碎云

低碎云云底高度低,生成速度快,移动速度也快,一年四季均可出现。在有大量低云的条件下飞行,飞机在穿云后由于距地面较近,供飞行员操作的时间较短,容易产生慌乱而不易对准跑道,对飞行安全影响较大。本场出现的低碎云主要是碎层云和碎雨云,下面分别进行讨论。

(1)碎雨云。碎雨云常伴有降水出现,日变化规律是昼间多于夜间,上午多于下午,降水量大时云量增加,降水停止后逐渐消失,云底高年平均在250m,最低的碎雨云高度低于100m。

(2)碎层云。碎层云本场出现较少,主要在秋季、冬季,它的出现与湿度条件密切相关,一般出现在弱气压场形势下,天气晴朗少云,水汽较重,地面能见度大于1000m,生成时间一般在01时左右,维持1~3h,它随温度的升高、逆温层的破坏而消散。最长时可以维持一整天(由层云演变而来)。

3 云高

本机场历年出现的高云高度一般为4500m~7000m,中云高度一般为2500m~4500m,低云高度一般在2500m以下。同一云状的云在不同季节高度有差异,一般夏秋季节稍高,冬春季节稍低。

本小节主要分析低云云高的气候特征如表1所示。

4 云对飞行的影响

云对飞行的影响,大致包括以下几个方面:云中能见度小,在中、低云云中或云上飞行时,由于能见度很差,飞行员不能看清地标,可能造成飞机迷航或其他飞行事故。云中有时会有颠簸,飞机颠簸时,飞行高度、飞行速度、飞机状态都会不断发生变化,使飞机操纵困难,易造成不良后果。云中飞行容易产生积冰,积冰对飞机的飞行性能、仪表、通信等均影响。云中飞行容易产生错觉,飞行员产生错觉后易精神紧张,若处置不当,容易造成飞行事故。低云会影响飞机着陆。

参考文献

[1] 潘晓.星载测雨雷达和测云雷达探测的夏季高原云和降水特征研究[D].中国科学技术大学,2016.

[2] 涂乾光.基于日变化分析的卫星遥感海表温度重构研究[D].浙江大学,2016.

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