阿克苏机场2010年—2021年低能见度沙尘天气统计分析

杨诗婕，蒋汭含，王亚戈，黄 婷，刘 欢

(民航新疆空中交通管理局 阿克苏空管站，新疆 阿克苏 843000)

沙尘对飞行有重大的影响，当能见度低于1 000 m时，会影响航班的起降，并且由于能见度恶劣，地标难辨，易造成迷航、着陆困难，另外，当沙尘进入发动机时，会损坏发动机，造成一定的机体损伤，这也是影响飞行安全的因素之一。

笔者通过对2010年—2021年12年间沙尘低能见度的统计，重点分析沙尘天气气象要素变化规律，以期对未来沙尘低能见度的预报提供可参考的指标。

1 统计说明

本文数据来源于2010年—2021年阿克苏机场低能见度逐日每小时例行纪要栏记录的资料，且时间均为北京时间。根据民航气象行业标准，且考虑管制等航空用户的需求、本场的起降标注、影响程度，综合考虑本文将能见度≤1 000 m定为低能见度，将某日出现低能见度算作一个低能见度日数。根据阿克苏机场的温带大陆性气候，用3月—5月、6月—8月、9月—11月、12月—次年2月分别代表春、夏、秋、冬四季。

2 低能见度日数的变化特征

2.1 年变化和年际变化特征

2010年—2021年12年中，阿克苏机场能见度<1 000 m的日数共计82 d，低能见度日数大部分集中在3月—6月，低能见度日数从2月开始出现并迅速增加，至当年5月后迅速减少；其中4月出现能见度<1 000 m的日数最多，为28 d；其次是3月和5月，日数分别为17 d和15 d，1月没有出现过能见度≤1 000 m。

统计结果表明，阿克苏机场低能见度出现日数最多的季节是春季，为56 d；其次是夏季，为22 d；秋季和冬季最少，分别为11 d和4 d。由以上内容可以得出，阿克苏机场低能见度出现日数的季节变化特征为：春季开始出现低能见度，且大部分日数集中在春季和夏季初，低能见度日数随季节变化迅速减少。

图1 能见度<1 000 m日数的年际变化

2.2 日变化特征

低能见度沙尘天气的日变化受地面风、温度、湿度等多种因素影响，再加上阿克苏机场特殊的地理环境因素，一般低能见度多出现在傍晚至清晨。白天能见度好转，午后能见度逐渐降低，夜间至清晨层结比较稳定，风速较小，不利于沙尘的扩散，能见度最低。从图2可以看出，阿克苏机场低能见度出现频率的年平均日变化中，出现频率最高的时段为11时—14时，出现频率为6.33%～13.74%，其中频率最高的时次为12时，频率为13.74%；另一个频率较高的时段为18时—20时；其余时段的出现频率较低，其中02时—05时的出现频率均在1.00%以下。阿克苏机场低能见度出现频率的平均日变化总体呈以下趋势，12时为频率最高峰值，之后逐渐减低，至16时达到第一个谷值，然后小幅度波动，至17时达到第二高峰值，之后频率再次降低，至00时达到最低谷值，之后频率维持在最低谷值附近，直至06时开始逐渐回升。

图2 能见度<1 000 m各时次的频次变化

另外，不同季节阿克苏机场低能见度的日变化也具有不同特点。应为：①春季，阿克苏机场出现能见度≤1 000 m的频率的日变化呈单峰形态分布，频率最高的时段为11时—20时，出现频率为6.19%～7.90%，其中频率最高的时次为14时，频率为7.90%；其余时段的出现频率较低，其中00时—07时的频率均在2.00%以下。②夏季，低能见度出现频率的日变化呈双峰形态分布，频率最高的时段为11时—14时，出现频率为7.50%～12.50%，其中日变化的最高峰值出现在12时，频率为12.50%；频率较高时段为17时—20时，出现频率为5.00%～10.00%，其中日变化的次高峰值出现在19时，频率为10.00%。③秋季，低能见度出现频率的日变化呈双峰形态分布，最高峰值出现在12时，频率为16.28%；次高峰值出现在19时，频率分别为9.30%。④冬季，低能见度出现频率最少，只在12时—15时及17时各出现过1次。

综上所述，春、夏、秋季阿克苏机场的低能见度大多于午后至傍晚出现，夜间至清晨能见度最差，白天日出后能见度逐渐转好，而冬季出现低能见度的情况少，集中在傍晚至夜间；夏、秋、冬季低能见度日变化规律同年平均低能见度日变化基本一致，而春季则数值较高，且频率是较为均匀、平缓的分布。可以得出，冬季是能见度最好的季节，秋季次之，春季最差。

3 持续时间

在不同的季节，低能见度持续的时间差异较大。因此，分析各季低能见度的持续时间，对航空运营单位和管制部门采取相应的措施以便更合理地制定和安排飞行计划是很有意义的。

图3反映了阿克苏机场2010年—2021年累年各季低能见度的持续时间分布规律，不同季节，低能见度的持续时间不同。统计结果表明：冬季出现低能见度的次数较少且持续时间为4 h～6 h，其次是夏季出现低能见度时，所持续的时间为0～2 h，时间较短。春季是出现低能见度次数最多且持续时间较长的季节，春季持续在2 h～4 h的居多，累计次数为13次；持续时间在6 h～12 h的居其次，累计次数为10次；持续时间在1 h～2 h的居第三，累计次数为7次；持续时间在4 h～6 h的居第四，累计次数为6次；持续时间在0～1 h的和12 h～24 h的并列第五，累计次数为5次；而持续时间大于24 h的次数较少，累计次数为2次。秋季，低能见度出现的次数较春季相比，呈明显的降低趋势，持续在2 h～4 h的， 累计次数为4次；持续时间在6 h～12 h的居其次，累计次数为2次；持续时间在0～1 h和12 h～24 h的并列第三，累计次数为1次。

图3 阿克苏机场2010年—2021年累年各季低能见度出现次数分布

综上分析可看出，春季是出现低能见度次数最多，且持续时间较长的季节；夏季能见度开始好转，出现低能见度的次数开始减少，持续时间也缩短，出现低能见度的持续时间基本为2 h以内；秋季能见度开始转差，出现低能见度的次数增多，持续时间也加长；冬季是能见度最好的季节，出现低能见度次数最少，持续时间基本在4 h～6 h。无论哪个季节，阿克苏机场低能见度持续时间在24 h以上的很少。全年以持续时间在2 h～4 h的低能见度居多，春季最多，夏季和秋季次之，冬季最少。

表1反映了阿克苏机场能见度≤1 000 m时持续时间的基本特征，以此来讨论低能见度持续时间的规律。统计结果显示：阿克苏机场累年低能见度持续时间低于2 h～4 h的次数最多，累年21次；其次为持续时间在6 h～12 h的,全年为17次；持续时间0～1 h的，为15次；持续时间在1 h～2 h的，全年为14次；持续时间在4 h～6 h的，全年为11次；持续时间为12 h～24 h和大于24 h的最少，全年次数分别为7次和4次。

表1 阿克苏机场2010年—2021年累年各月不同持续时间能见度低于1 000 m出现次数

4 风向风速

基于阿克苏机场的天气特点和地理环境，笔者将低能见度分为4个区间：能见度<200 m、200 m≤能见度<400 m、400 m≤能见度<600 m、600 m≤能见度<1 000 m。

在2010年—2021年的资料统计中发现，阿克苏机场出现能见度<200 m的频次较少，为10次；出现200 m≤能见度<400 m，为62次； 出现400 m≤能见度<600 m的为86次；600 m≤能见度<1 000 m的频次最多，为201次。

4.1 能见度<200 m

图4 能见度<200m时的风玫瑰图

当阿克苏机场出现能见度<200 m时，主要的风向大部分以西北风为主，风向区间为290°～300°～310°，平均风速为2 m/s～13 m/s；少数几次出现能见度<200 m的天气时，风向以北风为主，风向区间为350°～000°～010°，平均风速2 m/s～8 m/s。

4.2 200 m≤能见度<400 m

图5 200 m≤能见度<400 m时的风玫瑰图

当阿克苏机场出现200 m≤能见度<400 m时，其主要的风向以东风为主的次数最多，风向区间为080°～090°～100°，平均风速为2 m/s～8 m/s；主要风向以西北风的次之，即风向区间为290°～300°～310°，平均风速为3 m/s～15 m/s；其余几次出现其他风向的，平均风速均<5 m/s。

4.3 400 m≤能见度<600 m

图6 400 m≤能见度<600 m时的风玫瑰图

当阿克苏机场出现400 m≤能见度<600 m时，其主要的风向以东风为主，风向区间为080°～090°～100°的最多，平均风速为2 m/s～6 m/s；风向区间为020°～030°～040°和110°～120°～130°的次之，平均风速分别为3 m/s～6 m/s和3 m/s～8 m/s。

4.4 600 m≤能见度<1 000 m

图7 600 m≤能见度<1 000 m时的风玫瑰图

当阿克苏机场出现600 m≤能见度<1 000 m时，其主要的风向为080°～090°～100°和020°～030°～040°，为偏东风，平均风速为1 m/s～5 m/s。

由此可得出结论：当阿克苏机场出现能见度<200 m时，以偏西风为主，平均风速2 m/s～13 m/s；200 m≤能见度<400 m时，以东风为主，平均风速2 m/s～8 m/s；400 m≤能见度<600 m时，以东风为主，平均风速2 m/s～6 m/s；600 m≤能见度<1 000 m时，以偏东风为主，平均风速1 m/s～5 m/s。

5 湿度

图8 累月相对湿度平均值的次数

根据阿克苏机场气候特征，将相对湿度分为0～20%、21%～40%、41%～60%、61%～80%、81%～100%5个区间。由此分析发现：四月相对湿度较小，相对湿度在0～20%的区间中出现的次数为12次，相对湿度在21%～40%的区间中出现的次数为15次，相对湿度在41%～60%的区间中出现的次数为2次；次之的为三月的相对湿度，相对湿度在0～20%的区间中出现的次数为6次，相对湿度在21%～40%的区间中出现的次数为7次，相对湿度在41%～60%的区间中出现的次数为5次，在61%～80%的区间中出现的次数为2次；五月相对湿度较三月相比在41%～60%的区间出现的次数为2次，且没有相对湿度在61%～80%区间中出现沙尘的情况。其余9个月的相对湿度都较小。本文又将3月—5月归为春季，由以上低能见度次数以及相对湿度综合可以得出结论：当阿克苏机场出现低能见度时(沙尘)，主要出现在春季，且春季的相对湿度较小，天气较为干燥，为造成低能见度提供了有利的气候条件。

6 结论

分析可知，阿克苏机场低能见度具有如下特征：①春季低能见度出现最多，且相对湿度较小，气候干燥，最有利于沙尘低能见度的形成和维持，冬季气候稳定，能见度状况最好；阿克苏机场低能见度多于午后至傍晚形成，夜间至清晨能见度状况最差，白天日出后能见度逐渐转好。②低能见度持续时间2 h～4 h次数最多、持续时间>24 h次数最少；低能见度年际变化大致呈现小幅度减少趋势。③当出现能见度<200 m时，以偏西风为主；出现能见度≥200 m时，以东风为主。