新疆机场集团空管业务部,新疆乌鲁木齐830001
摘要:新疆机场2018年11月24-25日出现大风降雪低能见度天气过程,本文对此次天气过程环流形势、物理量场进行分析,为做好北疆入冬后大风天气的观测和预报,提供参考。
关键词:北疆机场;大风降雪;环流特征;天气分析;飞行安全
引言
能见度对飞行活动有着直接的影响,它是判定飞行气象条件的标准,也是决定飞机能否出港的依据之一。能见度低下不利于飞机的起飞和着陆,会导致飞行员在着陆的过程中由于看不清跑道,使飞机偏离或者过早、过迟接地,或因看不清地标对飞行产生错误的操纵,地面指挥人员因看不到飞机而造成错误的指挥产生事故。新疆机场位于天山北麓、准噶尔盆地南缘,机场地势相对低洼,受到准噶尔盆地低空逆温控制,常出现大雾、大风降雪等低能见度天气,造成大量的航班延误、备降甚者是取消,是机场冬季运行的最大困扰。导致航班不能够正常运行,旅客受阻。新疆机场的发展和航班密度的不断增大,低能见度天气对于航空运输活动的正常影响日益突出。新疆机场2018年11月24-25日出现的大风降雪低能见度天气过程,为做好机场大风天气的观测和预报提供参考。
1天气过程概述
2018年11月24-25日新疆北疆普遍出现西北大风,北疆、东疆80%的地区出现10级以上大风,60%的地区出现12级以上大风。塔城-富蕴一路,塔城机场24日21时(北京时)出现西风,最大风速11m/s,夜间开始降雪,降雪持续至25日9点结束;富蕴机场25日1点起风,西北风,最大风速17m/s,阵风22m/s,造成短时低能见度400m。伊宁-那拉提一路,伊宁机场24日21时出现西风,最大风速23m/s,25日6点风速下降,夜间有雪,造成短时低能见度700m;那拉提机场24日23时起西风,最大风速26m/s,能见度短时在2000m左右,25日7点风速减小。上述机场因夜间均无航班,所以对飞行未造成影响,而且此次天气过程偏北,对南疆影响较小,虽然对北疆飞行影响不大,但是此次风速较大对于北疆机场来说属于历年少见,所以就此次大风降雪过程分析,以此作为北疆秋入冬的大风参考。
2天气形势分析
2.1环流特征和演变
2018年11月,北半球500hPa平均位势高度场和距平分布,相比常年同期,北半球极涡呈单极型分布,中心偏在东半球侧,位于俄罗斯北地群岛附近,中心值低于508dagpm。极涡中心处于负距平区,较常年同期偏强,负距平中心值达到-8dagpm,位于乌拉尔山东侧。北半球环流呈四波型,欧亚地区位势高度西高东低,亚洲中高纬度地区为纬向环流控制,北支锋区较为平直,中西部地区高度场为负距平控制。西太平洋副热带高压面积偏大,强度较强,西伸脊点位于90°E附近,较常年同期128°E偏西,北界达到22°N。
11月下旬,欧亚中高纬度环流为一槽一脊形势,西欧受较强高压脊控制,严洲中高纬为平直西风气流控制,冷空气比较活跃,24-26日高空槽东移,新疆北部至内蒙古一带出现大风降温雨雪天气。受到弱高压脊控制,大气扩散条件不利,出现大风、降雪混合特征的低能见度天气。
2.2高空环流形势
11月23日08时,500hPa自西西伯利亚至新疆北部地区为冷槽,北疆位于巴湖低槽底部强偏西气流中,高空风速达26-34m/s,槽后强北风急流,冷平流明显,大气斜压性很强。20时冷槽东移南压,偏北风和偏西风两支强风速和冷平流继续加强,北部高空槽经向度加大,槽加深加强,移速变缓。24日08时500hPa巴湖槽东移(图1),高空锋区很强,槽后偏北风风速达18-34m/s,槽底有强西风急流带,急流中心最大风速达52m/s,20时随系统逐渐东移南压。
图12018年11月24日08时500hPa形势
2.3地面形势
23日08时强冷空气扩散的小高压位于准噶尔盆地西部,中心强度为1023hPa,新疆北部出现大风降温,锋前准噶尔盆地南缘出现降温降雪天气。此次天气在地面锋面附近,冷锋缓慢进入盆地,大风降雪天气使得北疆、东疆机场能见度下降。
3物理量诊断分析
3.1散度
系统爆发前,北疆23日08时散度纬向空间垂直剖面可以看出,500hPa以下为散度负值区,500-200hPa为正值区,中心强度达18X10-5/s为高空辐散、底层辐合配置,高空抽吸作用促使地面气旋加深,上升运动加强,风力加大,降温降雪随后发展起来。
3.2垂直速度场
从沿37°N垂直速度纬向空间剖面可以看出来,25日08时气旋中心整层为强上升区,最大上升中心位于500hPa附近,中心值为-26X10-3hPa/s,前沿已向东推进准噶尔盆地,后随高空槽及锋区移出,准噶尔盆地上空有利于大风出现的强气流消失,雨雪天气停止。
3.3温度平流场
北疆以北大部有强冷平流,中心值-58,南疆及青海地区长时间维持暖平流,冷暖平流共同作用使得大气层结变得不稳定,北疆、东疆多地区气旋强烈发展,同时加速低槽,冷锋东移并发展,冷平流经下沉运动扩展到低层,促使高空流动量下传到地面,低层到高层垂直切变增强,增加对流层中低层冷暖空气交汇及扰动,从而出现降雪天气。
4低能见度过程
2018年11月24-25日新疆大气扩散条件不利,部分机场能见度不超过400m。从此次过程平均环流形势来看,高空东亚中高纬度区以纬向型环流为主,无显著槽脊活动,地面高压主体位于贝加尔湖以西,冷空气势力较弱,上游受沙尘天气传输影响,PM2.5急剧升高,后由于冷空气南下,出现降雪而势力明显减弱,低能见度情况开始好转。24日新疆机场出现不同程度低能见度天气,至25日降雪后结束,当班预报员做出了及时准确地预报,并较为及时的给机场及用户提供了服务。24日预报员发现能见度达到发布机场警报高阀值后发布机场警报,并告知其本场观测要不间断对要素变化进行监控,同时将会商结论内容告知机场方面。26日能见度转好,值班预报员通报并解除机场警报。
5结论
①由于天气原因造成的航班延误,在各类延误类型中所占的比例最多,且具有明显的季节性差异,冬季发生最多,主要是低云低能见度,其次是大风降雪。
②受到弱高压脊控制,大气扩散条件不利,出现大风、雨雪等混合特征的低能见度天气。冷锋进入盆地,强风经过干燥疏松的下垫面时,也极易出现沙尘,影响机场能见度,新疆机场及附近出现低能见度天气,但夜间无航班所以未造成影响。
参考文献
[1]王楠.乌鲁木齐机场恶劣天气对起飞航班延误影响的量化研究[A].中国气象学会.第35届中国气象学会年会S24青年论坛[C].中国气象学会:中国气象学会,2018:12.
[2]王楠.1997-2014年乌鲁木齐机场低跑道视程与低能见度特征对比分析[A].中国气象学会.第34届中国气象学会年会S26青年论坛论文集[C].中国气象学会:中国气象学会,2017:8.