克拉瑪依機(jī)場(chǎng)雷暴特征統(tǒng)計(jì)對(duì)其航空飛行的影響

摘要：本文主要利用克拉瑪依機(jī)場(chǎng)2009-2018年的雷暴天氣觀測(cè)資料，結(jié)合雷暴日數(shù)年變化月變化、日變化趨勢(shì)對(duì)克拉瑪依機(jī)場(chǎng)的雷暴特征進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并闡述了其對(duì)航空飛行的影響，以供相關(guān)人士共同探討。

關(guān)鍵詞：克拉瑪依機(jī)場(chǎng);雷暴特征;航空飛行;影響

引言

雷暴是一種局部對(duì)流性天氣，經(jīng)常伴有雷擊、閃電、大雨或冰雹等天氣。 雷暴會(huì)產(chǎn)生各種威脅到航空飛行安全的天氣現(xiàn)象，例如強(qiáng)烈的湍流，顛簸、雷擊，暴風(fēng)雨和低風(fēng)切變等復(fù)雜天氣現(xiàn)象。目前，雷暴被全球航空界以及氣象機(jī)構(gòu)視為威脅航空安全的一大自然災(zāi)害。克拉瑪依機(jī)場(chǎng)在克拉瑪依市中心城城中心南偏東，位于中緯度內(nèi)陸地區(qū)，地處準(zhǔn)噶爾盆地西北緣，屬典型的溫帶大陸性氣候。該地區(qū)時(shí)常會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)烈的雷暴天氣，給人們生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。因此，利用克拉瑪依機(jī)場(chǎng)2009-2018年的雷暴天氣觀測(cè)資料，對(duì)克拉瑪依機(jī)場(chǎng)雷暴特征進(jìn)行了系統(tǒng)的分析，以期掌握克拉瑪依機(jī)場(chǎng)雷暴發(fā)生規(guī)律，并闡述了其對(duì)航空飛行所造成的影響，從而為克拉瑪依機(jī)場(chǎng)雷暴天氣的預(yù)報(bào)預(yù)警以及機(jī)場(chǎng)應(yīng)對(duì)提供重要的參考依據(jù)。

1克拉瑪依機(jī)場(chǎng)雷暴特征統(tǒng)計(jì)

1.1雷暴的年際變化特征分析

從雷暴日數(shù)雷暴統(tǒng)計(jì)資料可知，克拉瑪依機(jī)場(chǎng)在2009—2018年10年間一共出現(xiàn)雷暴日數(shù)131d，近10年來的年平均雷暴日數(shù)約為13d，年雷暴日數(shù)最大值出現(xiàn)2013年，為22d，年雷暴日數(shù)最小值出現(xiàn)在 2009年，為3d，雷暴日數(shù)最大值與最小值之間相差19d，差值比平均雷暴日數(shù)還多6d，這表明克拉瑪依機(jī)場(chǎng)雷暴日數(shù)年際間波動(dòng)起伏較大（圖1）。

1.2雷暴的月變化特征分析

經(jīng)過統(tǒng)計(jì)分析2009-2018年克拉瑪依機(jī)場(chǎng)逐月累計(jì)雷暴日數(shù)可知（圖2），克拉瑪依機(jī)場(chǎng)雷暴天氣主要出現(xiàn)于4-9月，雷暴日數(shù)出現(xiàn)最多的為7月，月累計(jì)雷暴日數(shù)為56d，月平均雷暴日數(shù)5.6d，占全年的42.7%;克拉瑪依機(jī)場(chǎng)機(jī)場(chǎng)從9月份開始，雷暴日數(shù)便開始大幅減少，10月至3月份無雷暴天氣。從季節(jié)上分析來看，近10年來克拉瑪依機(jī)場(chǎng)春季（3-5月）、夏季（6-8月）、秋季（9-11月）累計(jì)出現(xiàn)雷暴日數(shù)分別為14d、109d、9d，分別占年累計(jì)雷暴日數(shù)的10.69%、83.21%、6.11%，冬季（12月至次年2月）無雷暴天氣。由此不難看出，克拉瑪依機(jī)場(chǎng)雷暴日數(shù)出現(xiàn)頻率最高的季節(jié)為夏季，春季次之，秋季較少，冬季為空白。

1.3雷暴的日變化特征分析

如圖3所示為2009-2018年克拉瑪依機(jī)場(chǎng)雷暴逐日變化頻次分布特征，從圖中可以看出，近10年克拉瑪依機(jī)場(chǎng)的雷暴天氣的日變化特征較為明顯，其中以14時(shí)至18時(shí)最為集中，雷暴頻次均達(dá)到10次及以上。雷暴高峰值主要出現(xiàn)在15時(shí)，雷暴頻次達(dá)23次。而一天中23時(shí)至12時(shí)是雷暴天氣出現(xiàn)的最少時(shí)段。出現(xiàn)這種雷暴日變化特征的原因可能是太陽輻射的日變化導(dǎo)致氣溫發(fā)生變化，從午后到傍晚這段時(shí)間，是克拉瑪依機(jī)場(chǎng)一天中熱力條件和不穩(wěn)定性條件最佳的時(shí)間，所以推動(dòng)了雷暴天氣的形成和發(fā)展，所以該階段克拉瑪依機(jī)場(chǎng)雷暴天氣較多;而從夜間至上午，熱力條件不太明顯，對(duì)于雷暴天氣的發(fā)生發(fā)展并不利。

1.4雷暴的持續(xù)時(shí)間分析

2009-2018年克拉瑪依機(jī)場(chǎng)各月克拉瑪依機(jī)場(chǎng)各月不同持續(xù)時(shí)間的雷暴出現(xiàn)次數(shù)，克拉瑪依機(jī)場(chǎng)近10年來各個(gè)月份雷暴持續(xù)時(shí)間為0～1h的概率較高，達(dá)134次。近10年來克拉瑪依機(jī)場(chǎng)雷暴持續(xù)時(shí)數(shù)最長(zhǎng)為2.97h，出現(xiàn)在2009年9月1日。

2雷暴天氣對(duì)航空飛行的影響

雷暴天氣發(fā)生時(shí)經(jīng)常會(huì)伴隨著各類威脅到航空安全的天氣現(xiàn)象，主要涉及到雷電、風(fēng)切變、強(qiáng)降雨等惡劣天氣現(xiàn)象，這些災(zāi)害性天氣時(shí)常給航空飛行帶來不利影響，輕則導(dǎo)致航班延誤，重則引發(fā)安全事故。

2.1雷電對(duì)航空飛行的影響

當(dāng)機(jī)場(chǎng)航班在雷暴活動(dòng)區(qū)中飛行時(shí)，由于機(jī)翼和機(jī)身等突出部分，電場(chǎng)相對(duì)較強(qiáng)，這使得該航班極易遭受雷擊。擋風(fēng)玻璃加熱器、翼尖、導(dǎo)航燈和其他外部設(shè)備的防護(hù)罩或塑料罩日若被雷擊穿透，雷電流會(huì)進(jìn)入機(jī)艙內(nèi)部，這樣勢(shì)必會(huì)破壞設(shè)備和電源，甚至危及飛機(jī)機(jī)組人員和航班乘客的安全;雷電引起的瞬時(shí)點(diǎn)磁場(chǎng)將對(duì)儀表、通信、導(dǎo)航以及著陸系統(tǒng)造成干擾或中斷，從而對(duì)飛行安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。

2.2風(fēng)切變對(duì)航空飛行的影響

在雷暴天氣出現(xiàn)時(shí)，積雨云下會(huì)產(chǎn)生風(fēng)切變，風(fēng)切變對(duì)于航空飛行會(huì)產(chǎn)生極大影響，特別是對(duì)于低速飛機(jī)而言，在此條件下飛行是尤其危險(xiǎn)的。安慶天柱山機(jī)場(chǎng)夏季雷暴天氣多，在此類狀態(tài)下運(yùn)行若遭遇風(fēng)切變，會(huì)導(dǎo)致飛機(jī)難以維持正常運(yùn)行狀態(tài)，甚至?xí){到飛機(jī)著陸安全。風(fēng)切變中存在湍流和渦旋，風(fēng)切變?cè)酱蟆⑼牧鲃t越強(qiáng)。強(qiáng)風(fēng)切變?cè)诘凸刃纬傻耐牧鳎藭?huì)使飛機(jī)出現(xiàn)顛簸，還會(huì)威脅飛機(jī)起降安全。一旦風(fēng)速超過17m/s，且風(fēng)向與跑道之間存在一定的夾角，將會(huì)對(duì)飛機(jī)起降安全產(chǎn)生影響，尤其是高空強(qiáng)急流或者低空風(fēng)切變都會(huì)引發(fā)飛行事故。

2.3強(qiáng)降雨對(duì)航空飛行的影響

飛機(jī)在雷雨云下方、附近或云中飛行時(shí)，可能會(huì)誤入強(qiáng)降雨落區(qū)。強(qiáng)降雨天氣很容易使發(fā)動(dòng)機(jī)吸入許多雨水，這會(huì)對(duì)飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)帶來不利影響。另外，在強(qiáng)降雨天氣條件下，空氣的能見度往往會(huì)大幅度降低。降水強(qiáng)度越大，則勢(shì)必對(duì)航空飛行能見度的影響就愈大。尤其是在飛機(jī)降落時(shí)，雨天使機(jī)組人員很難從視覺上準(zhǔn)確地判斷飛機(jī)距跑道的高度。再者，強(qiáng)降雨天氣增加了跑道表面的潤(rùn)滑性，影響到航班的安全起降。

3結(jié)論

綜上所述，克拉瑪依機(jī)場(chǎng)在2009—2018年10年間一共出現(xiàn)雷暴日數(shù)131d，近10年來的年平均雷暴日數(shù)約為13d;雷暴天氣主要出現(xiàn)于4-9月，雷暴日數(shù)出現(xiàn)最多的為7月，，占全年的42.7%;雷暴日數(shù)出現(xiàn)頻率最高的季節(jié)為夏季，春季次之，秋季較少，冬季為空白。克拉瑪依機(jī)場(chǎng)的雷暴天氣的日變化特征較為明顯，其中以14時(shí)至18時(shí)最為集中。克拉瑪依機(jī)場(chǎng)近10年來各個(gè)月份雷暴持續(xù)時(shí)間為0～1h的概率最高。雷暴天氣發(fā)生時(shí)經(jīng)常會(huì)伴隨著各類威脅到航空安全的天氣現(xiàn)象，主要涉及到雷電、強(qiáng)降雨、風(fēng)切變等惡劣天氣現(xiàn)象，這些災(zāi)害性天氣時(shí)常給航空飛行帶來不利影響。針對(duì)雷暴天氣，機(jī)場(chǎng)氣象部門應(yīng)該高度重視，密切監(jiān)測(cè)雷暴天氣發(fā)生發(fā)展趨勢(shì)，及時(shí)發(fā)布雷暴災(zāi)害性天氣預(yù)報(bào)預(yù)警，切實(shí)保障航空飛行安全。

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作者簡(jiǎn)介：菲茹孜·賽福鼎（1990-），女，維吾爾族人，新疆人，本科學(xué)歷：職稱：氣象預(yù)報(bào)助理工程師.從事編發(fā)機(jī)場(chǎng)例行天氣報(bào)告和機(jī)場(chǎng)預(yù)報(bào)工作。