库尔勒机场2014年4月24日沙尘暴天气影响分析

库尔勒机场2014年4月24日沙尘暴天气影响分析

(新疆省机场集团库尔勒(且末)机场,新疆且末?841000)

摘要:本文利用地面观测资料、NCEP再分析资料、自动站观测资料等对库尔勒机场2014年4月24日沙尘暴天气过程和影响分析。结果表明:锋面过境后库尔勒地区的降温升压现象明显,且风速快速增大。随着冷锋东移,巴州大部分地区相继出现了大风、沙尘暴天气。地面冷高压和热高压是这次沙尘天气的主要地面影响系统;在库尔勒机场有低层辐合与高层辐散,这种配置形式对于强的上升运动提供了有利条件,促进了沙尘暴天气的出现;中低层位温与假相当位温几乎同横坐标轴垂直,层结接近绝热状态,同热力条件有很好的配合关系,对于沙尘暴天气的发展、发展提供了有利条件;沙尘暴天气对机场的影响十分明显,低能见度影响航班秩序并危机飞行安全、强风造成风速超标并对威胁停场飞机等,应引起相关部门的高度关注。

关键词:库尔勒机场环流形势物理量场影响

引言

沙尘暴是影响航空飞行安全重要天气之一,同时也是气象航危报的重要因素。因飞机上的相关设备主要是对雷暴天气进行监测,不能对沙尘暴暴天气进行有效监测,再加上沙尘暴天气中蕴藏巨大的能力,自身破坏力极强,其出现时会产生低能见度天气进而危机航空飞行安全,因此飞机在沙尘暴天气中飞行十分危险。另外,沙尘暴天气也会破坏停放在机场的飞机和设备,沙粒对发动机性能产生影响或磨损飞机表面。当前,航空部门对沙尘暴天气的预防主要借助于地面预报工作来完成,增强沙尘暴天气预报准确率可以增强航空飞行安全。2014年4月24日库尔勒机场出现沙尘暴天气,因能见度较低不符合航班起降标准,使得大部分航班在地面等待。本文利用地面观测资料、NCEP再分析资料、自动站观测资料等对这次沙尘暴天气过程进行分析,以期积累预报经验和技术方法,增强此类天气预报能力。

1、沙尘暴天气环流形势

4月24日08时,500hPa欧亚中高纬度地区呈现出“两槽一脊”的环流形势,其中在西伯利亚到西江西部及日本海附近分布有两槽,而高压脊则分布在贝加尔湖地区(图1左)。西北气流控制整个西北地区,随着贝加尔湖高压脊逐渐东移,中西伯利亚低压槽开始分裂且逐渐向东移动,有低压中心在新疆北部形成,其数值为541dagpm,中心温度为-34℃。高空锋区对低压槽有很好的对应关系,其向东移动的过程中强度增加。24日13时,高空锋区与强风带的共同配合对库尔勒产生影响,等高线与等温线呈垂直分布,增强大气斜压性水平,对于动量下传提供有利条件。500hPa高空处,库尔勒机场西部对应强西风带,中心风速超过40m/s;700hPa也存在一支超过12m/s强西风带,高低空强西风带共同作用使沙尘暴天气强度较大。

结合地面形势图(图1右),4月24日08时,在巴尔喀什湖附近存在地面冷高压,中心气压值为1040hPa,锋面在新疆中部,锋前属于热低压,锋面附近有扬沙天气出现。14时,锋面进入到库尔勒地区,开始对库尔勒机场产生影响。锋面过境后库尔勒地区的降温升压现象明显,且风速快速增大。随着冷锋东移,巴州大部分地区相继出现了大风、沙尘暴天气。地面冷高压和热高压是这次沙尘天气的主要地面影响系统。

图12014年4月24日08时500hPa高空场(左)、海平面气压场(右)

2、物理量场诊断分析

2.1动力条件

通过对4月24日散度场分析,在库尔勒机场有低层辐合与高层辐散,这种配置形式对于强的上升运动提供有利条件,促进沙尘暴天气出现;在涡度场上,库尔勒机场上空有负涡度平流区,有利于高空冷空气动量下传;结合风场,风向随着高度的增加发生顺时针变化,形成较明显风速垂直切变,促进动量下传;结合垂直速度场,库尔勒机场上空都是上升运动,尤其是在500hPa高空处的垂直上升运动较强,其西部是下沉运动,下沉强冷空气受到暖气被迫抬升,促进沙尘暴天气发生发展。

2.2热力条件

在沙尘暴天气出现过程中,随着气压降低饱和假相当位温数值不断减小,尤其是垂直方向的温度下降幅度最大;500hPa位温同假相当位温距离较为接近,而假相当位温同饱和假相当位温间距却很大,说明中低层中大气干燥;中低层位温与假相当位温几乎同横坐标轴垂直,层结接近绝热状态,同热力条件有很好配合关系,对于沙尘暴天气发展、发展提供有利条件。

3、沙尘暴天气对库尔勒机场的影响

3.1低能见度影响航班秩序并危机飞行安全

在沙尘暴天气出现过程中,不仅水平能见度降低,空中能见度也会变差,直接对飞机的起飞和降落产生影响,是影响航空飞行灾害性天气之一,同时还决定着机场是否开放、飞机着陆是选择目视还是仪表。沙尘暴天气出现时具有明显突发性特征,直接选用常规预报方法很难奏效,即使借助于气象雷达和卫星云图,也很难准确预报其出现的时间和强度,也是造成许多航班被迫返航、备降、延误及取消的主要原因,对于机场正常运行不利。若在沙尘暴天气出现时选择仪表设备着落,在对准跑道位置时也存在较大难度,仍需配合目视操作,低能见度天气出现会使目视变得更加困难,增加飞机起飞着陆危险性,严重威胁飞机人员生命安全。

3.2强风造成风速超标并对威胁停场飞机

沙尘暴天气出现往往伴随有大风,强风出现易造成机场风速标准同飞机起降标准不相符,使得飞行人员的操作难度增加,再加上风切变或乱流影响,迫使航班返航或备降。出现在库尔勒机场的这次沙尘暴天气,因不符合航班起降标准,飞往库尔勒机场CZ6673、GS7501航班返航,其他准备飞往库尔勒机场航班在地面等待。若飞机降落地面后风速瞬时增加,飞机不能继续滑行,需要通过拖车机将飞机拉回到停机位。在强风天气作用下,会将停场飞机尤其小型飞机吹离原来位置,严重情况下会吹翻飞机,造成机身损坏。

3.3对飞机的物理损害

若沙尘进入到发动机进气道,会导致发动机空气、燃气通道内的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。

4结论:

(1)锋面过境后库尔勒地区的降温升压现象明显,且风速快速增大。随着冷锋东移,巴州大部分地区相继出现大风、沙尘暴天气。地面冷高压和热高压是这次沙尘天气主要地面影响系统。

(2)在库尔勒机场有低层辐合与高层辐散,这种配置形式对于强上升运动提供有利条件,促进沙尘暴天气出现;中低层位温与假相当位温几乎同横坐标轴垂直,层结接近绝热状态,同热力条件有很好配合,对于沙尘暴天气发展、发展提供有利条件。

参考文献

[1]刘英.2013年4月16-17日包头机场沙尘暴天气过程分析[J].北京农业,2015(6).

[2]段金鑫.2010年3月中下旬内蒙古机场1次强沙尘暴过程分析[J].北京农业,2013(12).

[3]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).

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