莎车县沙尘暴特点及对航空飞行的影响

(整期优先)网络出版时间:2018-05-15
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莎车县沙尘暴特点及对航空飞行的影响

王星

(新疆机场(集团)有限责任公司喀什(莎车)机场空管业务部,新疆喀什844000)

摘要:莎车县是沙尘暴天气的高发区,沙尘暴天气造成的低能见度等现象严重威胁着航空正常秩序和飞行安全。基于此,本文结合莎车县1960-2010年逐月沙尘暴资料,对莎车县沙尘暴特点进行分析,并探讨沙尘暴对航空飞行影响,给出沙尘暴天气应对措施,以确保航空飞行安全。

关键词:沙尘暴航空飞行影响应对措施

引言

低能见度天气对航空飞行安全的影响较大,地面低能见度会造成飞机偏航或迷航,不利于飞机起飞和着陆进行。若机场能见度不足350m飞机就无法起飞,低于500m就不能降落,能见度不足50m时就连滑行都很难开展,一旦飞行员处置不当就会引发严重的航空飞行事故。沙尘暴天气是造成低能见度灾害性天气之一,沙尘出现会降低能见度,飞行员会因视觉模糊而出现错觉或迷航;沙尘天气伴随大风会改变飞行姿态,在飞机着陆接地时会有侧向摩擦力出现,造成飞机同跑道轨道发生偏离;扬起沙粒受到摩擦碰撞后会吸入发动机内,进而磨损卡制仪表和引件机或者堵塞油路,易引发飞行障碍。莎车县在天山南麓,东与塔克拉玛干大沙漠相邻,因受极端大陆性气候和沙漠影响,再加上特殊地理环境,冷空气翻越天山后会形成大风,再加上境内植被稀疏、沙漠戈壁分布广泛,经常会有沙尘暴天气出现,不但危害地面交通安全,同时还扰乱当地航班正常秩序和飞机安全飞行。

1研究资料和方法

本文利用莎车县气象局1960-2010年逐月沙尘暴资料,对莎车县沙尘暴日数年际、四季和月变化特征进行分析。季节划分采用常规划分标准,春季为3-5月,夏季为6-8月,秋季为9-11月,冬季为12月到次年2月。主要使用气候倾向趋势法。

2莎车县沙尘暴特点

2.1沙尘暴日数年际变化

近50年莎车县沙尘暴日数平均14d,莎车县沙尘暴日数呈逐年减少趋势(图1),且减少趋势明显,气候倾向率为-3.553d/10a。莎车县沙尘暴日数最高值为29d,出现在1962年,比平均值高15d;沙尘暴日数最小值为2d,分别出现在1991年、2005年和2006年,沙尘暴日数的最高值和最低值相差27d,说明莎车县沙尘暴日数逐年变化波动幅度较大。1960-1985年属沙尘暴多发期,沙尘日数均超过平均值;从1986年往后属沙尘暴偏少期,沙尘日数大都在平均值以下。也就是说莎车县从1985年后,沙尘暴日数开始逐年减少。

图11960-2010年莎车县沙尘暴日数逐年变化趋势图

2.2沙尘暴日数四季变化

莎车县沙尘暴天气主要在春季和夏季集中,秋季沙尘暴天气频率较低,冬季几乎没有沙尘暴天气。

近50年春季平均沙尘暴呈逐年下降趋势,气候倾向率为-1.885d/10a,减少趋势较为明显。1960-1988年为春季沙尘暴多发期,沙尘暴日数均超过平均值;1989年后为春季沙尘暴偏少期,沙尘暴日数在平均值以下,也是造成春季沙尘暴日数逐年减少主要原因。

近50年夏季平均沙尘暴日数呈逐年下降趋势,气候倾向率为-1.622d/10a,下降趋势较明显。在1960-1985年为夏季沙尘暴多发期,沙尘暴在平均值以上;1986年往后属于夏季沙尘暴偏少期,沙尘暴日数均低于平均值,是造成夏季沙尘暴日数减少主要原因。

近50年秋季平均沙尘暴呈逐年下降趋势,气候倾向率为-0.216d/10a,下降趋势不太明显。1960-1980年是莎车县秋季沙尘暴日数数多发期,沙尘暴日数大都超过平均值;从1980年往后是沙尘暴日数偏少期,沙尘暴日数逐年减少,是导致莎车县秋季沙尘暴日数减少主要原因。

近50年冬季平均沙尘暴呈逐年下降趋势,气候倾向率为0.033d/10a,下降趋势不明显。

3沙尘暴对航空飞行的影响

3.1低能见度影响航班秩序并危机飞行安全

能见度对航空飞行影响较大,是决定机场开放及飞机着陆起飞中选择目视飞行还是用仪表飞行规则重要依据,沙尘暴天气出现会降低能见度,是航空飞行中的灾害性天气,对飞机起飞和着陆安全均造成影响。沙尘暴天气突发性特征明显,在预报过程中有较大难度,即使将卫星云图和气象雷达结合也很难准确判断其出现时间和强度,不仅造成航班发行、延误、取消或备降,还扰乱正常航班秩序。即使飞行员借助先进仪表设备在这种复杂天气情况下进行着陆,也很难对准跑道位置,仍需要通过目视操纵,低能见度天气会使目视困难,增加了飞机起飞着陆危险性水平。

3.2强风造成风速超标

沙尘暴天气出现过程中往往伴随大风天气,会造成机场风速超过飞机起降标准,增加了飞行驾驶员操作飞机难度,再加上风切变或乱流现象出现,会使航班返航或备降。若在航班降落地面后风速加大,会造成飞机不能继续滑行,此时需要借助拖车将飞机拉回停机位。在强风天气的作用下,会将停场飞机尤其是小型飞机吹离原来位置,严重的情况下会吹翻飞机,进而造成机身损坏。

3.3对飞机的物理损害

迄今为止,沙尘暴沉积物是最粗颗粒,对飞机具有潜在威胁性。沙粒与沙粒、沙粒与飞机之间摩擦均会产生静电形成无线电干扰,使得通讯失效或降低罗盘准确性。若沙尘进入到发动机进气道,会导致发动机空气、燃气通道内部件特别是转子叶片出现不同程度磨损,同时还会造成油路堵塞、导电异常等机械故障或电器故障。若发动机内部压气机磨损易引发引擎爆炸、机身断裂等,严重威胁航空飞行安全。

4沙尘暴天气的应对措施

4.1加强沙尘天气监测及预报

飞机在大气中飞行情况受天气现象和气象要素影响较大,为了确保航班正常运行和飞行安全应提供及时准确气象信息服务。对当地沙尘暴天气特征了解,若长期干旱少雨、气温偏高等天气背景出现,应注意沙尘天气出现,增强沙尘暴等灾害性天气预测预报水平。可以将天气实况图和数值预报产品比对,根据环流背景和演变情况提早预测是否出现沙尘暴天气;做好沙尘暴天气实况和演变情况监视,并及时制作沙尘天气预报产品,为机场航班运行提供准确有效天气预报,确保航空飞行安全。

4.2加强气象与飞行保障部门间沟通协作

对于航空保障部门来说,应加强同气象部门沟通协作,实时关注灾害性天气变化,确保低能见度下飞行机飞行安全,做好飞机返航备降调度和指挥工作。航空保障部门借助于气象预报预警信息,对航空飞行预备方案完善,确保低能见度天气出现时地面保障工作及时到位,同时还要提前将飞机盲降工作做好。

4.3加强飞行人员安全操作技能培训

航空保障部门应联合气象部门针对不同低能见度天气现象等开展飞行安全技术研讨会,结合机场沙尘暴天气特征,加强飞行员安全操作技能培训和学习,同时根据机场季节性航班特点,针对机组技术力量搭配、安全意识教育等多方面制定针对性安全防范对策,以增强机组人员对复杂天气应变和处理能力,确保航空飞行安全。

参考文献

[1]雷建顺.和田沙尘暴天气对飞行活动的影响[J].科技传播,2012(1).

[2]蔡玥.北京沙尘天气对飞行安全的影响分析[J].北京农业,2013(18).

作者简介:王星(1985-),男,汉,甘肃省白银市人;本科,助理工程师,从事民航气象预报工作。