西安機場低能見度天氣下RVR與VIS替代關系研究①

張高杰 強曉西 董愛民 廖毅

(民航西北空管局氣象中心 陜西西安 710082)

能見度是航空器能否正常起降參考的主要標準之一。在航空氣象學上，一般把主導能見度（VIS）低于800m的天氣稱為低能見度天氣。VIS和跑到視程（Runway Visual Range，RVR）是用來判斷機場是否滿足最低運行標準的重要依據。

在實際業務運行中，不同級別的放行條件下所要求的RVR的值要遠低于主導能見度的值，使用RVR進行放行決策具有較為明顯的優勢。一些學者對部分機場的RVR特征進行了統計分析[1-2]，但均為結合物理量或VIS的簡單對比分析，缺乏對RVR的預測。全林生等研究了濟南機場基于RVR與VIS關系的VR放行技術，在實際業務運行中取得了較好的效果[3]，其研究方法具有較好的借鑒意義。本文旨在利用西安機場近8年來的VIS和RVR的探測資料，探討西安機場VIS與RVR的替代關系，間接解決西安機場RVR的預測問題，增強航班放行決策能力，減少航班延誤時間，提高航班正常性。

1 資料和方法

本文所用資料為西安機場2010年1月1日—2017年12月31日逐小時實況資料和RVR探測資料。選取VIS＜800m作為研究對象。當RVR的值為P2000時，取RVR的值為2000m，當RVR的值為M0050時，取RVR的值為50m。

2 VIS與RVR替代關系

RVR≥VIS概率的大小，反映了用VIS直接替代RVR的可靠程度。RVR≥VIS概率越大，VIS直接替代RVR的可靠程度越高；反之，RVR直接替代VIS的可靠程度越低。為保證VIS直接替代RVR的可靠程度，將RVR≥VIS的出現概率70%作為VIS可直接代替RVR的最低標準。經統計，西安機場在VIS＜800m的情況下，RVR≥VIS的整體概率為88.1%。整體上看，VIS直接替代RVR的可靠程度較高。表1給出了在VIS細分區間RVR≥VIS的出現概率。可以看出，在大部分細分區間，RVR≥VIS的概率都超過了70%，在一定程度上可直接使用VIS代替RVR。特別是在[0,100)、[600,700)、[700,800)三個細分區間，使用VIS代替RVR的可靠程度達到90%以上，具有較高的替代性。但是，在[200,300)、[300,400)的兩個影響機場Ⅱ類運行的關鍵細分區間，RVR≥VIS的概率沒有達到70%的最低標準，無法使用VIS直接代替RVR進行放行決策。

3 西安機場替代關系指數VRK的確定

通過以上分析可知，VIS在[200,300)、[300,400)兩個細分區間，無法用VIS直接替代RVR。但可尋求某特征值K，當VIS在上述兩個細分區間時，RVR≥K的概率達到70%或以上。圖1給出了RVR≥200m、350m、400m和550m在各VIS細分區間的概率分布。可以看出：就同一K值而言，

圖1 RVR≥200m、350m、400m和550m在各VIS細分區間的概率分布

表1 VIS細分區間RVR≥VIS的出現概率

表2 RVR特征值K與VRK值對照表

4 結語

西安機場在VIS＜800m的情況下，RVR≥VIS的整體概率為88.1%。在VIS的細分區間，RVR≥VIS的概率不同，其中在[200,300)、[300,400)的兩個區間，RVR≥VIS的概率VIS值越大，在其VIS對應區間出現RVR≥K的概率越大；K值越大，出現RVR≥K的概率達到VIS可替代RVR的某級標準的VIS值越大。例如：RVR≥200m的概率，在VIS的細分區間段[0,100）、[100,200）、[200,300）逐漸升高，但均為達到70%的概率，只有在VIS∈[300,400)及以上區間時，其對應的RVR≥200m的概率才穩定達到了70%或以上。為了在實際業務中使用方便，我們定義一個VIS與RVR替代關系指數VRK，該指數表示：當VIS≥VRK時，在VIS[VRK,VRK+100)及以上區間，RVR≥特征值K的出現概率達到航空運行要求的可替代程度，即可用VRk值代替特征值K進行放行決策。為了便于用戶查算不同最低運行標準所對應的VRK，將RVR特征值K以50m為間隔進行取值，即K分別取100m、150m、200m、250m、300m、350m、400m、450m、500m、550m,并給出RVR≥K的70%、80%、90%的三級概率，分析后得到表2。可以看出西安機場按照各級標準達到運行標準的VRK值均小于800m，這意味著依據VRK值進行放行決策，可以將西安機場800m的起降標準間接降低到相應等級和類別的VRK值，同時該VRK值能夠保證航空器在預計起降時刻具有足夠的可靠性。顯然，VR放行決策技術能夠提高放行的科學性和時效性，能夠充分利用低能見度天氣條件下出現的有利天氣時機，最大程度地減少航班延誤，提升航班正點率。沒有達到70%的最低標準，無法使用VIS直接代替RVR。

給出西安機場RVR≤550時，特征值間隔50m取值所對應的VRk值，利用該值放行優于傳統的VIS放行技術。

本文只是基于統計值，給出了一種VIS與RVR的簡單對應關系。放行決策效果，最終取決于VIS的預報準確性以及精細度。