新疆机场(集团)有限责任公司空管业务部集中预报中心 何晓燕 830013
摘要:本文利用喀什地区雷暴和降水量观测资料,使用数理统计和趋势分析法,对喀什地区雷暴与强降水天气特征以及对飞行安全的影响进行了分析。结果表明:喀什地区雷暴日数和降水量均呈现出增加的趋势,且两者都具有明显的季节性变化特征。喀什地区年内雷暴日数和降水量以夏季出现频率最高,其次是秋季和春季,冬季降水量较少且没有雷暴天气出现。无雷暴天气出现,其季节性变化特征较为明显;雷暴和强降水天气对飞行安全的影响较大,严重影响着乘客及乘务人员生命安全。
关键词:雷暴 强降水 飞行安全 影响
1、研究资料和方法
本文利用喀什机场气象台2004~2020年雷暴日数资料和2010~2020年降水量观测资料,采用数理统计、趋势分析法,对喀什地区雷暴以及降水年、月、季变化进行统计,以分析喀什地区雷暴与强降水天气特征。
2、喀什地区雷暴与强降水天气特征
2.1雷暴特征
2.1.1年际雷暴特征
2004~2020年喀什地区雷暴日数整体呈现出增加的(图1),变化倾向率为17.5d/10a,增加趋势极为显著。近17年喀什地区雷暴日数的平均值为22d,其中年雷暴日数的最大值为49d,出现在2017年,最小值为8d,分别出现在2004年和2008年,年雷暴日数的最大值是最小值的6倍多,说明喀什地区雷暴日数年际变化波动幅度较大。可以将近17年喀什地区雷暴日数划分为三个阶段:2004~2008年呈现出波动减少的趋势;2009~2017年雷暴日数呈现出大幅度增加的趋势;从2018年往后则开始逐渐减小。总体来说,喀什地区雷暴日数以增加趋势为主,且增加的较为显著。
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2.2降水
2.2.1年际降水量
2010~2020年喀什地区年降水量整体呈现出增加的趋势(图3),其变化倾向率为64.6mm/10a,增加趋势较为显著。近11年喀什地区年降水量的平均值为78.2mm,其中年降水量的最大值为139.2mm,出现在2020年,最小值为29.7mm,出现在2014年,两者之间相差109.5mm,说明喀什地区降水量年际变化波动幅度较大。另外,在2014年以前,喀什地区年降水量呈现出波动下降的趋势,从2015年往后则开始直线上升,降水量整体呈现出明显的增加趋势。
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2.2.2月季降水量
2010~2020年喀什地区年内均有降水天气出现(图4,其中年内降水量的最大值出现在9月份,降水量达到了12.3mm,次大值出现在5月份,降水量为12.2mm;最小值出现在10月份,降水量只有0.4mm,次小值则分别出现在3月和4月,降水量均为2.7mm。通过对喀什地区四季降水量进行分析,喀什地区近11年春季平均降水量为17.6mm,占22.6%;夏季平均降水量为29.0mm,占37.2%;秋季平均降水量为16.3mm,占20.8%;冬季平均降水量为15.2mm,占19.4%。由此看出,喀什地区年内降水主要集中在夏季,其次是春季和秋季,冬季降水量相对较少,降水具有明显的季节化特征。
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3、雷暴与强降水天气对飞行安全的影响
3.1雷暴对飞行安全的影响
雷击多发生在士3℃等温线所在高度之间以及砧状云和浓积云顶之间的区域。由于飞机属于金属导体,雷击会在飞机蒙皮上烧穿几个小洞和烧坏部分电子设备。闪电和强烈的雷暴电场会对中、短波无线电通信产生严重干扰,甚至会中断通信联络,对超短波通信的影响则相对较少;闪电和强烈的电场会磁化飞机个别部位,使得磁盘罗盘出现误差;同时还会造成无线电罗盘指示器指针缓慢旋转或左右摆动,干扰强烈时则会导致指针突然朝着雷暴所在方向发生偏转,甚至是在该方向上长久停留。除此之外,若是雷暴电场中有飞机飞行,因感应带中存在强大电量,机翼尖部位会有跳火花现象,对无线电的正常通信极为不利。
若是机场上空出现雷暴天气,强烈的降水、低能见度、急剧的风向变化和阵风天气的出现,均会对飞行活动的正常开展和地面设备的运行产生较大影响。
3.2强降水对飞行安全的影响
降水对飞机座舱玻璃上出现的水流或粘附的雪花,会使飞行人员观测到的能见度比气象观测员观测到的更坏些,飞行速度越大,这种影响越严重。若是飞行在过冷雨滴区域或者雨夹雪天气中,可能会导致飞机表面某些部件结冰,增加了飞行员操作难度。若是跑道上附着有降水物,会降低机轮与跑道之间的摩擦力,对飞机的起飞和着陆滑跑距离均会产生影响,跑道淋湿后颜色变暗,飞行员目测着陆的过程中会造成估计的高度偏高。
若是降水伴随着冰雹天气,因飞机相对速度较大,很容易击伤飞机表面,降低了飞机空气动力性能,失速速度增大,若是冰雹体积过大会将座舱玻璃、雷达天线罩、机翼和水平安定面、进气道口等部件损坏,使飞机遭受严重损伤,飞行速度越大,冰雹对其的危害就会加大,对飞行的影响也越大。
结论:
(1)2004~2020年喀什地区雷暴日数整体呈现出增加的,变化倾向率为17.5d/10a,增加趋势极为显著;喀什地区年内雷暴日数以夏季出现频率最高,其次是秋季和春季,冬季无雷暴天气出现,其季节性变化特征较为明显。
(2)2010~2020年喀什地区年降水量整体呈现出增加的趋势,其变化倾向率为64.6mm/10a,增加趋势较为显著。喀什地区年内降水主要集中在夏季,其次是春季和秋季,冬季降水相对较少。
参考文献:
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[2]张序,赵波,谭力,等.降水的形成及其对飞行安全的影响和对策研究[J].沈阳航空航天大学学报,2014,31(6).
[3]翟洪岩.降水对飞行的影响及解决措施[J].科技信息,2012(39).
作者简介:何晓燕(1974.02)女,汉族,广东省兴宁市人,本科学历,气象工程师,从事气象预报工作。