浅析航班延误与雾霾

□ 民航河南空管分局 王 斌/文

冬季悄然将至，雾霾天气逐渐增多，随之而来的航班延误成了近期空管保障绕不开的难题，它也一直是报纸、网络和民众的热点话题。根据近几年民航行业发展统计公报显示，2016年平均航班正常率为76.76%，2017年平均航班正常率下降至71.67%，全国客运航班平均延误时间，从2016年16分钟增长至2017年24分钟，近几年全年旅客投诉总量增长率始终维持在75%以上。面对与日俱增的航班不正常率和居高不下的旅客投诉量，早在2016年全国民航工作会议暨航空安全工作会议上，就将保持航班延误持续减少列为民航解决的民生头等大事。如何解决横在民航头等大事面前的两座大山：航班不正常率和旅客投诉量？这是民航和基层工作的重中之重。

翻阅导致航班延误的诸多因素，因天气原因导致的航班延误占比竟然高达30%以上。有研究统计表明，在诸多的天气要素中，低能见度(雾霾)是造成航班大面积延误的三大高影响天气之一。因此，大力开展低能见度分析和研究，开发低能见度监测和短临预报项目，能有效减少因雾霾导致的航班延误，低能见度的研究和项目的开发有一个较长的周期，这需要我们民航人共同的努力。数以万计的投诉量，主要集中于旅客与航空公司、机场公司、空管部门间航班信息、延误信息、气象信息的不对称、不平等，如何解决分歧？如何信息共享？这就需要我们加强宣传，增强科普，让民众、航空公司、机场公司知晓雾和霾的区别、能见度和跑道视程的关系和差别，有利于各方增进互信，在低能见度下始终保持客观冷静，协力应对航班延误。

因此，下面我们将从科普——你熟悉的大雾天气、你不熟悉的雾霾天气，逐渐迈向科研——难言的跑道视程，向大家浅析航班延误与雾霾的前世今生。

科普：你熟悉的大雾天气

众所周知，雾是指近地面层悬浮的大量水滴或冰晶凝结，使水平能见度小于1公里的一种灾害性天气现象。雾是对人类交通活动影响最大的天气之一，雾的出现使大气能见度严重下降，恶劣的能见度直接影响飞机的起飞和降落，甚至造成航班大面积延误和备降，这引起社会和媒体的广泛关注，也对航空公司、民航气象保障工作提出了严峻的考验。

由于雾的多发性和危害性，航空公司和民航气象保障部门对纯雾的特点、成因及消散条件已有了很深的了解，一定程度上提高了航班运行效率和航班正常率。雾的产生具有一定的季节性和时段性：雾一年四季均可产生，但我国大部分地区冬半年雾的概率多于夏半年，尤以秋冬季（11月～2月）最多；雾在一天中的早晨或上午发生概率较高。机场出现的大雾主要有三种：辐射雾、融雪雾、平流雾。

其中辐射雾出现次数最多。辐射雾多出现于雨雪后、晴朗、微风的夜间或清晨，日出后达到最强（会出现50米的大雾），以后随温度升高和乱流增强，逐渐变淡消散。纯雾的消散非常快，太阳出来后，温度迅速上升，当温度和露点温度相差1～2℃的时候，湿度大幅下降，能见度开始迅速转好，在15～30分钟内，能见度就能达到适航标准。

在北方，融雪雾危害程度最大。融雪雾多在降雪过程结束后开始，持续时间较长，一般为1～2天，长的可持续4～5天，甚至一个星期以上。出现融雪雾时，机场的能见度会非常差，而且低天气标准情形持续时间很长，因此融雪雾对飞机的正常率影响很大。往往，融雪雾会导致飞行任务全天不能执行，仅可能在午后2～3点能见度略有好转，短时能够达到起降标准。

平流雾是暖湿空气流经冷的下垫面后而逐渐冷却形成的，一般多在沿海地区出现。当下垫面较冷而暖空气湿度较大，且有比较稳定的大气层结，有适宜的风速3～5米/秒，有利于平流雾的形成。平流雾多呈团块状且分布不均匀，表现为雾的浓淡不一致，使得能见度和跑道视程忽高忽低。平流雾日变化不明显，往往生消迅速，来去突然，生成时间多见夜间或清晨。

科普：你不熟悉的雾霾天气

近几年，随着PM2.5的出现，霾成为了一个社会性热门词汇。从2012年北京、天津、河北和长三角、珠三角等重点区域以及直辖市和省会城市开展PM2.5和臭氧监测，到2015年在所有地级以上城市全面开展PM2.5监测，短短3年多时间，霾“深入人心”，报纸和媒体上常能看到：某某城市雾霾锁城、某某城市因雾霾PM2.5爆表、某某机场因雾霾航班大面积延误等等。雾霾，成为了一个熟悉而又陌生的天气现象，熟悉的是雾霾成为了一个高频词汇，陌生的是短短3年多的雾霾方面的研究不足以很好的应对航班大面积延误，也不足以让旅客和航空公司了解雾与霾的区别。

霾的气象定义是悬浮在大气中的大量微小尘粒、烟粒或盐粒的集合体，使空气浑浊，水平能见度降低到10km以下的一种天气现象。一般来讲，雾和霾的区别主要在于水分含量的大小，其中水分含量达到90%以上的叫雾，水分含量低于80%的叫霾，80～90%之间的，是雾和霾的混合物。霾的日变化不明显，如果天气静稳，常可持续数日，且浓度持续增加，能见度也渐差。

华北平原是雾霾的重灾区，华北平原空气污染物容易堆积，如果没有新一轮冷空气过境，污染会一天比一天严重，雾霾也一天比一天浓，能见度一天比一天差，地处华北平原的北京、石家庄、太原、郑州等地的机场深受其害。雾霾天气，给气象预报工作带来了巨大的困难和挑战。如何判断雾霾的减弱和消散呢？雾霾天气预报的重点在于区分雾和霾的占比，雾的比重大，减弱和消散特点就是雾日变化特点；霾的比重大，减弱和消散特点就是霾日变化特点，新鲜的干冷空气入侵均有利于雾与霾消散。

目前并没有一个很好的手段来很好的估测雾与霾哪个占比重更大，仅能通过前一日雾霾的日变化特征来确定雾与霾所占比重，再根据判定的雾或霾为主的日变化特征，来确定次日能见度变化趋势，这使得气象预报工作产生了一定的滞后性，不利于提前预报低能见度天气，未给航班大面积延误提供宽裕的时间余度。

科研：难言的跑道视程（RVR）

对于一个机场来讲，航班的起飞与降落都有一个最低运行标准，一般是用能见度（Visibility，缩写VIS）或跑道视程（Runway Visual Range，缩写RVR）来表示。例如国内一类盲降标准：VIS是800米，RVR是550米。然而在实际运行过程中，往往会出现这样的情况，大雾天气，VIS低于800米，但RVR仍高于550米，飞机可以正常起降而不会发生航班延误。因此，这给旅客带来了巨大的困惑：为什么有时候大雾不能起飞或降落，有时候大雾可以起飞或降落呢？是不是双重标准？能见度（VIS）和跑道视程（RVR）到底是什么？两者有什么区别呢？

能见度（VIS）：通常指主导能见度，观测到的、达到或超过四周或机场地面一半的范围所具有的最大能见度的值。这些区域可以是连续的，也可以是不连续的。

跑道视程（RVR）：在跑道中线上，航空器上的飞行员能看到跑道面上的标志或跑道边界灯或中线灯的距离。

一般来说RVR标准低于VIS标准。例如：郑州机场RWY12R/30L所采用的起降标准是：起飞时的要求是在跑道边灯打开时RVR400米，在白天无灯情况下RVR500米；降落时的标准，无论白天、还是黑夜，RVR均为550米；水平能见度无论起降均是800米。有的时候大雾天气能见度低于800米，但RVR仍高于550米，所以仍然可以起降，但有的时候大雾天气能见度低于800米，RVR也低于400米，所以不能起降，并非是双重标准。

不仅仅旅客有疑惑，航空公司与民航预报员间也存在着巨大的分歧：一般来说飞机起飞或降落的RVR标准低于VIS标准，航空公司更关注RVR何时达到起降标准，然而民航预报员仅关注于主导能见度（VIS）的预报，却不做跑道视程（RVR）的专项预报。最让航空公司费解的是：民航预报员为什么这么做？

首先明确RVR是如何计算：

白天使用柯西米德定律：ε＝TR/B

夜间使用阿拉德定律： E＝ITR/B/R2

其中R为跑道视程；T为大气透明度；B为基线长度；E为照度阈值，与背景亮度有关；I为跑道灯光强度，通常为3、4、5级，对应灯光强度为500、2500、10000坎德拉（cd）；ε位视觉对比感阈。

从公式我们可以看出，RVR是一个估算值，RVR与大气透明度、跑道灯光强度、视觉感阈、照度阈值等有关，这些值都是可变的，也都是机器测值，这就导致RVR不可预测，而且不是线性变化的。因此，空管预报员面对RVR何时达到起降标准的询问，确实是无能为力的。

那么RVR为什么让空管预报员欲言又止呢？RVR与VIS是2个不同概念的能见距离，两者不同，且不能互相替代，往往空管预报员为了运行的需要，根据机场运行规律和能见度变化趋势，还是尽可能的为航空公司提供一个RVR变化趋势，由于给出的趋势是一个经验性的结论，RVR变化趋势不一定精确。因此，跑道视程真是空管预报员的“难言之隐”啊！

2011年，国内外民航气象专家在吉隆坡召开的国际气象研讨会上，讨论了主导能见度与跑道视程的相关性，得出结论：主导能见度与RVR没有必然的联系。但是，在特定的环流背景下，给定了环流场和经纬度等条件，使得影响主导能见度与RVR关联度的变量减少，这一结论为我们后续探讨单个机场主导能见度与RVR的关系提供了依据，从而从主导能见度推断RVR的变化趋势，为飞机起降提供合理化建议，这是我们亟待解决航班延误的必经之路，也是我们下一步研究和近期工作的重点。