高原氣象特點和航空氣象保障的對策

【摘 要】高原機場，大多坐落于高原山地或崇山峻嶺之中，地理環境復雜、凈空條件差，同時印度季風與亞洲大陸季風在高原東部交匯，構成了高原機場復雜多變的天氣氣候的背景因素，時常出現晴空顛簸，地面大風、雷暴冰雹、低云低能見度、低空風切變等天氣現象，嚴重影響航班的正常放行，極大地增加了航空安全飛行的難度。

【關鍵詞】高原機場;氣象特點;航空保障

高原機場是指海拔在1500m以上的山地或崇山峻嶺之中的機場，其中海拔在2560m以上的稱“高高原機場”。我國共有高原機場18個，基本分布在國土的西南的西北；“高高原機場”5個，分別是林芝、迪慶、邦達、拉薩、九寨。

因為海拔的特殊性，高原飛行，不僅要求對飛機進行特殊的改裝，而且由于缺氧，對飛行員的生理要求也大大提高；高原航線主要是在無線電甚高頻不能覆蓋的高山穿行，因此航路上主要依靠無線電高頻通訊。但高頻通訊受無線電干擾大、信號弱、通訊不暢；高原航線助航設備少，航站區導航設備也常常因地形的影響會出現信號屏蔽和假信號的現象，使飛機難以準確定位；高原飛行不可避免地要在高山峽谷中穿行，供飛機機動的空間和余地非常小，供管制調配的空間非常有限，一旦遇上特殊情況，飛行員處置難度加大，如再遭遇變化多端的危險天氣，輕者返航備降，重者機毀人亡。

通過學習和整理一些現成的經驗，在加上另外一些在我國可行的方法，總結出以下一些具體的做法。

1.高原機場主要航空氣候特征及對飛行的影響

高原大地形的動力和熱力作用，使得高原及其鄰近地區低層流場比較復雜，風、云、溫度、降水等各種氣象要素也出現與平原地區不同的特征，高原機場呈現出復雜的氣候特征。

1.1高空急流橫穿青藏高原上空，空中顛簸明顯

青藏高原的高空急流屬北支急流，通常伴隨劇烈的氣流和天氣系統活動，高空急流附近晴空顛簸十分顯著，其幾率比平原地區發生的要多得多，強度也較強。同時，當春季印度西南季風和冬季西伯利亞寒流來臨時，由于地形作用，容易形成山地波或者機場地面大風；還有氣流越山、繞山時高原地區的高空強風、復雜地形引起的紊亂氣流及對流活動是造成高原空中顛簸的主要因素。同時由于高原地面輻射增溫不均，造成的熱力對流容易形成對流云和擾動云層，顛簸明顯。拉薩、迪慶、麗江、大理的機場地面大風也與高空強風活動有關。

航空氣象學上把6000m以上和對流云無關的湍流稱為晴空湍流，而在晴空湍流區飛行時發生的顛簸稱為晴空顛簸（CAT）。

1.2地面風運動復雜，風切變顯著。

受到大氣環流、天氣系統和地表特征的共同作用，高原地區地面大風日數較多，有的可達150天以上，是我國同緯度平原地區的10多倍，而且風的變化較多。主要體現在：

（1）日變化和季節變化顯著。地面風隨印度洋季風及大氣環流季節性變化，隨輻射增溫不均而日變化顯著。

（2）風具有地方性。在峽谷、山嶺、山峰由于擾流容易形成峽谷風、山谷風和漫坡峰等地方性風。

（3）地面風大，這是由于接近大氣層中層，空中強風向地面傳遞而引起的。

（4）陣風性強，而且伴隨顯著的低空風切變。由于天氣系統及地形的共同作用，山區及河谷地區氣流紊亂，擾動很強，形成陣性風，且有明顯風切變。圖表列出了林芝機場2002年3月中旬05號跑道03-10時風向風速，林芝機場地面風風速和風向都相當不穩定，相當一部分兩個正點觀測時次之間的風向、風速呈大幅度變化，風向擺動幅度常有幾十度、甚至九十度或者更大。

1.3高原山地云系，低能見度

高原地區的云主要是積狀云，其次是波狀云和卷云，層云較少。夏季，高原大部分地區對流云出現的頻率高達90％以上，高原地區的積雨云出現的頻率比印度熱帶地區和同緯度的平原要多得多。高原山地云系大致分成籠罩山峰的云，山地對流云，山區特殊云，同時高原的云系具有高云云底高度低，低云云底高度高的顯著特點。比如林芝機場全年低云偏多，低云底低高度大多數在700-1500米之間，這個高度范圍在機場兩側的山腰或者山峰間，就是山區云和山峰云。同時，林芝機場低云日在全年中達265個，低云就給機場航班飛行的安全和正常帶來嚴重影響。

1.4雷暴冰雹頻繁

雷暴和冰雹出現的次數多，是高原天氣的顯著特征之一。高原地區雷暴和冰雹一般主要集中出現在6-9月份，日變化也很明顯，多出現在下午至傍晚。夏季，印度西南季風攜帶大量水氣侵入高原，為高原地區強對流云發展準備了條件，再假設高原地區午后熱對流的發展，對流活動旺盛，下午至傍晚積雨云、雷暴和冰雹等天氣出現頻次很高。

1.5太陽輻射強，晝夜溫差大

高原地區空氣稀薄，水汽和雜質少，太陽總輻射較同緯度其他地區要強。由于輻射的因素，導致高原地區氣溫日變化最為顯著。高原地區下墊面白天的非絕熱加熱及夜間的輻射降溫顯著。

1.6高海拔地區常年結冰積雪

1.7各種天氣現象存在時間短，且在一定的時間內反復出現，具有短、頻、快的特點

比如林芝機場的雷暴多出現在下午06時至傍晚之間，持續時間一般多在幾分鐘至一個小時之間。又如九黃機場雷雨可以在一個下午的時間內形成數次，一次雷雨過程從開始生成到完全消失只需要30分鐘；風向從正南轉向正北也用不了5分鐘；能見度從大于10公里到0公里或者從0公里到10公里只需要幾分鐘，而且在一個小時之內可以發生數次。

1.8天氣瞬息萬變，變幻莫測，多種天氣現象并存

有時一天之中可經歷風、雪、冰雹、雷暴等多種天氣甚至是幾種特殊天氣同時出現。

2.高原主要航空氣候對飛行的影響

航油的高原天氣對飛行的影響主要表現在以下幾個方面：

2.1飛機配載，運行控制和簽派難度加大。

2.2航班不正常率很高

例如，拉薩機場2004年1-4月份因天氣原因造成的航班延誤、取消或者返航的航班不正常率為19％；九寨黃龍機場自2003年9月到200年6月，因天氣原因造成的航班不正常率為21％。

2.3積雪造成機場道面維護難度加大

特別是冬季，迪慶、拉薩、邦達、九黃機場道面積雪、結冰嚴重，道面維護困難。

2.4地面大風和風切變使得離場爬升和進近降落階段不穩定

地面大風使得進近區域出現順風或者側風超標，嚴重影響飛機起降；低空風切變則造成進近或者起飛是飛機失速，安全受到嚴重威脅。

2.5低能見度

地面風容易引起風沙或者吹雪，且持續數日；高原山地云系濃度高，作用范圍大，云底高低，同時會伴隨風沙雨雪霧等其他天氣現象，使得飛機起飛降落時目視困難，大大影響著安全飛行。

2.6雷暴、冰雹、高空急流、晴空顛簸等天氣現象使得飛機的操穩性降低，一旦遇上，飛機安全會受到嚴重威脅

2.7氣象觀測和氣象預報難度大

3.高原飛行的航空氣象服務保障對策

（1）搞好高原機場選址論證工作。

（2）加強高原機場航空氣象設施設備配置的評估工作。

（3）改進高原航空天氣分析預報方法。

（4）加強高原機場基礎氣象設施建設。

1）高原機場由于地理位置所限，許多機場很難選到符合規范要求的常規觀測場場址，應配置自動觀測系統以滿足獲取近進區域航空氣象要素數據的需要。應根據機場地形條件和特殊需求，在一些風向風速變化較大的特殊位置適當增加系統中測風設備的布點。

2）為保證航班的正常起降，航班量大的高原積雪結冰機場還應配備掃雪車和除冰設備。

3）建立低空風切變探測設備。

（5）改變輪換工作制。

（6）加強機場氣象臺建設，穩定航空氣象人員隊伍。

（7）全方位獲取原始氣象資料。

（8）加強對高原機場天氣的分析研究和經驗總結。

（9）加強高原航空氣候特征研究。

（10）打破閉關自守的局面，實現資源共享。

（11）加強航空器空中氣象報告的收集和應用。

（12）加強高原機場氣象服務保障的規劃，提高氣象工作的適應能力。