李 燕 劉太明
1.阿拉善左旗氣象局; 2.阿拉善額濟納旗氣象局
阿拉善盟位于內蒙古最西部, 全盟面積約27.2萬平方公里,總人口23.1 萬人左右。 在這片地廣人稀的土地上,交通方式單一,內部交通主要依賴公路,但公路密度不足全國平均水平的十分之一。 2008 年阿拉善盟在所管轄的三個旗各建一個機場,2013 年底,阿拉善三機場正式通航,通勤機場的發展建設有效解決了該地區出行不便等問題。阿左旗通勤機場位于阿左旗巴彥浩特鎮西北約15 公里,北緯38 度44 分,東經105 度35 分,機場基準拔海高度1394.8 米[1]。
阿左旗通勤機場自2013 年12 月20 日通航以來, 截止2014 年底, 航班總延誤和取消占航班總量14.1%, 而天氣原因引起的航班延誤和取消就占34.5%。 影響該地區航班通行的主要天氣現象和要素有沙塵暴、大雨、霧、大雪等引起的低能見度,高溫、大雪和積冰以及大風風切變、雷暴、積雨云等。
作者就在阿拉善機場工作的實踐經驗,對該地區主要天氣現象、要素對飛行的影響及影響原理進行逐一分析,幫助我們認識和了解航空氣象,避害趨利,將飛行氣象條件充分為我所用, 更好的為航空飛行服務。
氣溫高低影響空氣的密度大小,改變發動機推力或螺旋槳拉力,進而影響飛機的滑跑距離;再者,因為飛機空速表和高度表是根據標準密度和標準氣溫設計的,當實際氣溫和標準氣溫不一致,會影響到飛機空速表和高度表示數的精確度。
阿拉善地區夏季普通高溫時通常可達32~35℃,歷史最高溫度達43.7℃。為保證飛機起降和航行的安全, 機場配載會嚴格控制夏季航班的載人載物重量,以減少高溫對航行的影響。
飛行中常用的氣壓有場面氣壓(QFE)、標準海平面氣壓(QNE)和修正海平面氣壓(QNH)[2]。 氣壓會影響飛機的飛行高度。 飛機在起飛、降落時都會和塔臺管制員確定當時高度修正海平面氣壓。 如果出現少報,容易造成飛機進場過高,影響飛機準確著陸或造成復飛,在復雜氣象條件著陸時,使飛機沖出跑道,發生等級事故;出現多報,在復雜氣象條件下著陸時,極易碰撞障礙物,或在場外提前接地,發生等級事故。
飛機起降時所能承受的最大風速,取決于機型和風與跑道的夾角。 逆風起降時所能承受的風速最大,正側風起降時所能承受的風速最小。這是因為近地面風由于受地表的影響,變化復雜,具有明顯的陣性,風速越大,陣性越強,使飛機受到無規律的影響,難以操控。 特別是在側風條件下起降的飛機,要保持正常的下滑道或滑跑非常困難,為克服側風的影響而采取大坡度接地可能使飛機打地轉或發生滾轉,加上陣風的影響,就會使飛機更加難以操控。
飛機在航線飛行時,也不可避免地要受到風的影響。如順風飛行會增大地速、縮短飛行時間、減少燃油消耗、增加航程;逆風飛行會減小地速、增加飛行時間、縮短航程;側風會產生偏流,需進行適當修正以保持正確航向。
阿拉善地區造成低能見度的天氣主要有大霧、浮塵、大雪、大雨、沙塵暴等,這些天氣不僅影響到機場的主導能見度,還會造成飛機著陸能見度和跑道視程的降低。出現低能見度時,會導致飛行員視線模糊,不能有效辨別地表障礙物、助航燈光指示等,嚴重妨礙飛機的起飛和著陸,易產生偏航和迷航,降落時影響安全著陸,處理不當,會危及飛行安全。
在眾多可以引起能見度降低的天氣狀況中,大霧對航班的起飛和降落影響最為嚴重。 當航線上有霧時,會影響地標航行;當目標區有霧時,對目視地標飛行、空投、照相、視察等活動有嚴重的影響。
降水對飛行有多方面的影響,其影響程度主要與降水強度和降水種類有關。降水使座艙玻璃黏附水滴或雪花,折射光線使能見度變壞,會使飛行員觀測到的能見度比氣象觀測員觀測到的差;含有過冷水滴的降水會造成飛機積冰,在飛行中能造成飛機表面某些部分結冰,冰霜的聚積增加了飛機的重量,以致飛行員操作困難; 在積雨云區及附近飛行飛機可能遭雹擊;大雨和暴雨能使發動機熄火,并使空氣動力損失,飛機動量損耗,惡化飛機氣動性能;降水還會引起跑道上積雪、結冰和積水,降低機輪與跑道的摩擦系數,增加滑跑距離,降落或起飛的飛機在跑道上會產生不規則滑動,不易保持方向,極易沖出跑道發生危險。所以降雪冰雹天氣對航空運輸能產生嚴重阻礙,威脅飛行安全,導致航班延誤甚至取消。
夏季出現的積雨云和雷暴都是影響飛行安全的危險天氣,由于影響后果嚴重,雷暴甚至被稱為航空界的“空中殺手”。 在大氣不穩定和有沖擊力的條件下,大氣中就會出現對流運動,當對流運動強烈發展的時候,就會出現積雨云。積雨云伴隨雷電現象,帶來的天氣十分惡劣,也稱雷暴云。 積雨云中的強電場會產生強的磁場,飛機誤入時,容易遭雷擊,或在強磁場作用下,指針搖擺不定或一直指向磁場方向,導致指針暫時失靈,影響飛機航向,增加操控困難。
雷暴是由強烈發展的積雨云產生,這種滾滾的烏云,蘊藏著巨大的能量,具有極大的破壞力,雷暴中的危險天氣有顛簸、積冰、冰雹、雷電和下擊暴流等。 閃電和強烈的雷暴區瞬間電場能對儀表、通信、導航及著陸系統造成干擾或中斷,甚至造成磁化,如果油箱被閃電擊中則可能發生燃燒或爆炸。 因此,雷暴區歷來被視為“空中禁區”,禁止飛機穿越,只要有雷暴天氣,飛機是不允許飛行的[3]。
隨著航空事業的發展、飛機性能的提高、大型飛機的增多,氣象對飛行的影響不僅依然存在,而且對航空氣象保障提出了更高的要求。關注和研究不同氣象條件對飛行安全的影響, 能使我們進一步認識、了解航空飛行,增強相應的處置能力,對飛行安全、旅客人身安全和整個航空運輸生產的良性發展都具有重要意義。
[1]中國民航國內航空資料匯編[G].北京:中國民用航空局,2014.
[2]民用航空氣象地面觀測手冊[G].南京:中國人民解放軍理工大學氣象海洋學院,123-129.
[3]黃儀方.航空氣象(第二版)[M].成都:西南交通大學出版社,2011.8:1-321.