热带风暴“艾云尼”对航空飞行的影响分析

2019-04-20 02:23黎海凤
科技视界 2019年4期

黎海凤

【摘 要】本文主要对热带风暴“艾云尼”影响期间海口机场各气象要素进行分析,旨在总结热带气旋的特点和预报经验,提高灾害天气的预警技能,为管制部门和航空部门更好地服务。

【关键词】艾云尼;海口机场;航空飞行

中图分类号: V321.2 文献标识码: A文章编号: 2095-2457(2019)04-0248-002

DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.04.097

0 前言

海南岛地处热带地区,属热带季风海洋气候,是我国受台风影响较为严重的地区之一,每年登陆海南岛的台风平均有2-3个,其造成的灾害是海南岛最主要的气象灾害[1]。

2018第4号热带风暴“艾云尼”是海口机场今年遇到的初台。“艾云尼”具有移速缓慢、强度稳定、路径复杂、三次登陆、风小雨大、影响较久的特点。6月2日,“艾云尼”为南海热带低压,位于东经111.4度,北纬11.8度,距离永暑礁西北方向约300公里处,中心最大风力6级(13m/s),中心最低气压为1004hPa。之后以每小时10公里左右的速度向偏北方向移动,强度缓慢加强。于6月6日6时25分在湛江登陆,登陆时强度为8级(20米/秒)。6月6日14时50分在海口长流镇再次登陆,登陆时强度为8级(20米/秒)。6月7日20时30分在阳江沿海地区第三次登陆。由于“艾云尼”一直在琼州海峡附近回旋打转,致使海南岛北部出现了持续性暴雨天气。海口机场受此热带风暴影响,主要以降水天气为主,短时伴有雷暴,连续3天累计降水量达到了暴雨以上级别,其中6月6日降水为121.3mm,达到了大暴雨级别。

由于“艾云尼”连续3日的降水和雷暴天气均对航班造成了备降、延误、取消等一系列的影响。因此,有必要深入研究“艾云尼”期间,海口机场各气象要素的变化及其对航空飞行活动的影响,认真总结预报经验,逐步完善气象服务中关于“热带气旋”的工作程序,努力提升民航气象服务质量,为今后的高效气象服务奠定基石。

1 研究资料和方法

本文使用2018年6月5-7日(共72小时)的海口机场逐时气象观测资料,采用统计分析方法,从风向、风速、云量、云高、天气现象等方面研究了热带风暴“艾云尼”对海口机场航空飞行的影响。

2 海口机场各气象要素分析

2.1 风场分析

众所周知,暴雨的产生应具备三个条件,其一是有充足的水汽;其二是有强烈的上升运动;其三是有较长的持续时间[2]。首先,从6月4日开始,机场受气旋外围气流的影响,以偏东风场为主(图1)。偏东气流源源不断地输送南海的水汽,使得机场的水汽条件较好。6月5日白天以偏东风为主,水汽仍然在不断地积累,傍晚以后风向随着气旋的旋转北上,缓慢转为西北风场(图1)。由于副高东退减弱,“艾云尼”的引导气流减弱,致使“艾云尼”移动速度非常缓慢。6月6日,“艾云尼”在湛江登陆后又向南移登陆海口,海口机场转为来自北部湾的西南风场(图1),平均风速为6m/s,北京时13-14时出现了13m/s的阵风,为大暴雨创造了有利的水汽条件。6月7日,“艾云尼”缓慢东移出海,机场转为偏西气流控制(图1),此时水汽缓慢减少,降水影响持续时间缩短。其次,机场处于热带气旋外围,受强烈的上升气流扰动,具备了较好的上升动力条件,更容易激发对流天气。最后,由于“艾云尼”移速缓慢,且在琼州海峡附近回旋,造成降水时间长,从5日-7日,累计降水时间长达49小时。

在航空活动中,飞机需要在逆风条件下起降,从而增大飞机开始活动时的方向稳定性和可操纵性。但在雷雨天气时,往往会造成风向风速的突然改变,此时对于预报员来说,应及时通报风向风速的变化情况,以便于管制员及时更换跑道,这样才能确保飞机起降的安全。另外,热带气旋天气带来的低空风切变也是起飞、着陆阶段的重要危害之一。由于风切变具有时间短、尺度小、强度大的特点,因此对于预报来说是一个难题,对航空飞行来说安全威胁始终存在。所以,当观测员发现风向变化大于等于60度,风速变化前或者变化后大于等于5米/秒时要及时发布特殊报,并立即通报管制部门,做好观测记录,随后紧密监控风向风速动态。而对于预报员来说,应随时分析天气形势,参考多家数值预报产品,做出相应的趋势预判,并及时通报管制员,做到有效为管制和航空部门服务。

2.2 天气现象的分析

强降水天气对飞行的影響主要有3个方面,其一是会使能见度变差,其二是恶化飞机的空气动力性能,其三是造成跑道积水[3]。6月6日“艾云尼”在湛江登陆时,美兰机场受其外围云系影响,在20公里范围内及西部、北部有成片的对流云团,对机场的起降及终端区西部和北部的航路飞行造成了一定影响。随着后续“艾云尼”的南移登陆海口,整个螺旋云系覆盖机场及整个终端区,本场为强降水天气。之后“艾云尼”东移出海,于6月7日晚上在阳江登陆,本场为强雷雨过程,持续时间大约2小时。据数据统计显示,美兰机场5日、6日和7日的日累计降水量分别为58.2mm、121.3mm、62.4mm,均达到了暴雨或大暴雨级别,最长的连续降水时间达到了27小时。飞机在如此强度的降水天气中飞行,存在的危险可想而知。另外,降水造成的跑道积水,可能增加了飞机冲出或偏离跑道的发生几率,威胁到机组和乘客的安全。

2.3 云的分析

云对飞行的影响也是值得关注的。观测资料显示,从5日8时开始,机场就开始出现了低于450米的云,一直持续到7日13时云高才上升到450米以上,这些低云都是由于降水产生的碎雨云Fn,5日13时至7日10时低云总量维持在8个量。虽然整个天气过程的云高都达到了海口机场的起降标准,但是低云和对流云对于飞机的飞行来说,还是存在安全隐患:(1)飞机在低云遮蔽机场的情况下着陆,出云后如果高度离地面太低,往往来不及修正,易造成复飞,有时飞行员操作不当,可能造成飞机与地面障碍物相撞;(2)在云中飞行能见度差,不利于飞行员对飞机外情况的观察;(3)飞机在强烈发展的对流云中飞行,易遇到强降水、雷击、颠簸、冰雹、积冰、风切变等恶劣天气,这将直接危及到机组和乘客的生命安全;(4)若机场跑道上有强对流云,航班就无法正常地起降;(5)若在航路上有对流云,飞机就需要依靠机载雷达和管制员的指挥,选择在云上或者云外绕飞,由此会推迟航班的到达时间,有时雷暴云过于强大,飞机无法绕飞,将选择返航或者备降,由此将造成后续更多的航班延误。

因此,在低云较多或者存在对流云的情况下飞行是危险的。一般来说,当有降水天气时容易出现积雨云(CB)低于450米的碎雨云(Fn),观测员在有热带气旋天气时要密切关注云量云高的变化,认真做出判断,且及时发布相关的报文。

3 气象服务

虽然此次热带风暴“艾云尼”路径复杂,影响时间较长,增加了预报的难度,但预报员却一刻都没有松懈。预报员从3日开始发布热带气旋通告,从4日开始发布“大面积航班延误重要天气概率表”(MDRS),5日收到“通行能力下降25%”的通告后,从当日12时开始2小时滚动发布“终端区预警”。从气旋生成到加强为热带风暴,预报员密切监视“艾云尼”强度和路径变化,参考多家数值预报产品,仔细分析天气形势及监控天气的变化,及时发出预警和预报,并向相关部门和人员通报天气发展趋势,耐心解答天气咨询电话,并于微信上及时更新热带气旋的最新消息和机场的最新天气情况,做到用心服务。面对今年海口首台“艾云尼”,海口预报室认真完成了热带风暴的保障工作,通过总结和分析天气,逐步完善“热带气旋的工作程序”,为今后的复杂天气下的航空保障储备丰富经验。

4 结论

本文结合了海口机场观测要素的实况数据,利用相关的统计分析方法,主要从风、云和降水3个方面对航空飞行的影响入手,分别进行了详细分析,得出以下4条结论:

(1)“艾云尼”路径复杂,风向风速多变,影响飞机的起降安全。

(2)“艾云尼”带来的暴雨天气易造成跑道积水,在如此恶劣条件下飞行应谨慎。

(3)对流云中飞行遇到恶劣天气的几率较大,应尽量避免。

(4)完善热带气工作程序,预报员应提前和多方会商,及时给相关部门提供天气预案,尽可能减少航班延误、返航、备降的数量。

【参考文献】

[1]郑艳,蔡亲波,程守长等.超强台风“威马逊”(1409)强度和降水特征及其近海急剧加强的原因[J].暴雨灾害,2014,33(4):333-341.

[2]朱乾根.天气学原理与方法(第四版)[D].北京,气象出版社,2007.

[3]周建华.航空气象业务[D].北京,气象出版社,2011.