探析新疆喀什机场沙尘暴天气特征及对航空飞行的影响

探析新疆喀什机场沙尘暴天气特征及对航空飞行的影响

汪雪云

新疆机场（集团）有限责任公司  830016

摘要：本文利用新疆机场2010~2019年沙尘暴资料，采用一元线性回归法对新疆机场沙尘暴天气特征进行分析，并探讨了其对航空飞行的影响。结果表明：2010~2019年新疆机场平均每年的沙尘暴日数为2.9d，且整体呈现出下降的趋势，变化倾向率为-0.182d/10a，下降趋势不太显著；2010~2019年新疆机场年内沙尘暴日数呈现出多峰型变化特征，沙尘暴天气季节性变化明显，以春季出现频率最高，其次是秋季，夏季和冬季出现沙尘天气的概率相对较低；沙尘暴天气的出现时对航空飞行安全影响的较大，需要引起航空部门的高度关注。

关键词：

引言

强风将地面大量沙尘物质快速吹起并卷入到空气中，使得空气浑浊，造成空气水平能见度不足1000m的天气现象称之为沙尘暴。因西北地区地理环境独特，使得沙尘暴天气出现频率较高，再加上沙尘暴具有出现时段集中、发生强度大、影响范围广等方面的特点，使得新疆成为我国境内沙尘暴天气高发区。频繁出现的沙尘天气在影响地面交通安全的同时，还严重威胁着当地航班正常开展和航空飞行安全。

1、研究资料和方法

本文利用新疆机场2010~2019年沙尘暴资料，采用一元线性回归法对新疆机场沙尘暴天气特征进行分析，并探讨了其对航空飞行的影响。季节划分采取常规划分标准：春季为3~5月，夏季为6~8月，秋季为9~11月，冬季为12到次年2月。

2、新疆机场沙尘暴天气特征

2.1年际变化

2010~2019年新疆机场沙尘暴天气共有29d，平均每年的沙尘暴日数为2.9d，其中年沙尘暴日数的最大值为7d，出现在2016年，而2017年则没有沙尘暴天气出现，说明新疆机场沙尘暴日数年际变化波动幅度较大。近10年新疆机场沙尘暴日数整体呈现出下降的趋势（图1），变化倾向率为-0.182d/10a，下降趋势不太显著。有5年沙尘暴日数在多年平均值曲线以下，占50%，剩余50%年份的沙尘暴日数则超过了平均值曲线。

图1 2010~2019年新疆机场逐年沙尘暴日数变化趋势图

2.2月季变化

2010~2019年新疆机场年内沙尘暴日数呈现出多峰型变化特征（图2），峰值分别出现在4月（9d）、9月（5d），谷值则分别出现在1月、6月和8月份，这三个月没有沙尘暴天气出现。另外，新疆机场沙尘暴天气呈现出明显的季节性变化特征，春季沙尘暴共有15d，占年内沙尘暴日数的51.7%，尤以4月份（9d）出现频率最高，是春季沙尘暴日数的60%；夏季沙尘暴共有1d，占3.4%，主要出现在7月份，6月和8月份则没有沙尘暴天气出现；秋季沙尘暴共有10d，占年内沙尘暴日数的34.5%，尤以9月（5d）出现频率最高，是秋季沙尘暴日数的50%；冬季沙尘暴天气共有3d，占年内沙尘暴日数的10.3%，尤以2月（2d）出现频率最高，是冬季沙尘暴日数的66.7%。

图2 2010~2019年新疆机场年内沙尘暴天气变化

3、新疆机场沙尘暴天气对航空飞行的影响

3.1低能见度对航班运行和飞行安全的影响

沙尘天气出现时会造成空气中能见度下降，进而作用到飞机起降方面。通常情况下，飞机起降标准是垂直能见度在60m，而水平能见度需在800m；一旦风沙天气中有飞机飞行，由于能见度较为恶劣，飞行人员很难看清地标，极易出现迷航，甚至是增加了着陆难度。如2022年3月25日，受冷空气大风影响，新疆南疆多地出现沙尘天气。在喀什地区英吉沙县县城，道路最小能见度在1000米以下。强沙尘暴天气导致和田机场部分航班被取消或延误。新疆气象部门提示，到26日上午前，南疆部分地区强沙尘暴天气仍持续，相关部门应加强防范。

3.2大风对飞机起降的影响

通常情况下，飞机的起飞和降落大都在逆风条件下进行，逆风可以降低飞机离地和着陆速度，使得飞机起飞滑坡距离和着陆距离均有不同程度的缩短，逆风下还能使飞机附加进气量增加，使得飞机运动开始时的方向稳定性不断增大。因机场跑道具有固定性特征，沙尘天气出现时大都伴随着大风天气，若是大风风向同跑道方向不一致，此时将会有侧风产生。扬沙和沙尘天气的风速大都超过10m/s，有时还会在20~30m/s之间，而沙尘暴出现时的风速更大，侧风较大情况下会造成飞机失衡，特别是飞机着陆过程中遇到强侧风天气，会导致飞机与跑道发生偏离，进而在跑道外与地面接触，严重的情况下会折断起落架，轮胎破裂等事故。

3.3风沙对飞机机体的物理危害

在沙尘暴天气出现的过程中，因伴随着大风天气，会将地面沙粒卷起，导致沙粒与沙粒或沙粒与飞机间的摩擦作用产生静电效应，很容易干扰到飞机无线电通讯和无线电罗盘，若是飞机发动机和机体内部中进入较大沙粒，会引发机械或电气故障，甚至是会造成发动机涡轮叶片受损，严重威胁着航空飞行安全，还会降低飞机机体性能。

4、沙尘灾害性天气应对措施

4.1加强沙尘天气监测及预报

在航空飞行中，所有的天气现象和气象要素几乎都会对大气中飞机的飞行状况产生不同程度的影响。因此，为了确保航班正常运行，保障飞行安全，提供准确及时的气象信息服务显得极其重要。工作人员需对当地沙尘天气发生发展规律进行全面了解，及时分析所处的气候背景，若是干旱少雨、气温偏高等天气现象持续时间较长，应警惕沙尘暴天气的出现，不断增强沙尘暴灾害性天气预报预测水平。通过对比分析国内外数值预报产品和天气图实况，在环流背景及其演变的基础上，对沙尘天气的主要影响系统进行探究，并提前预测分析未来是否有沙尘天气出现；将卫星、雷达、常规和非常规观测资料进行结合，以实时监视和分析沙尘天气实况及演变动态，将预报人员的判断能力、预报经验等进行结合以及时开展沙尘天气预报工作，为机场航班正常运行提供对应的航空气象保障服务，空管调度应加大指挥力度，以保证沙尘天气下的航空飞行安全。

4.2加强飞行遇气象部门间的沟通协调

对于航空气象部门来说，应加强同飞行保障部门之间的沟通协调，以实时关注灾害性天气变化情况和未来发生发展趋势，积极指挥和调度有关返航备降工作，确保低能见度下的航空飞行安全。结合气象部门预报预警信息，使用科学有效的方法对航空飞行预备方案不断进行完善，飞行指挥人员应将天气变化的相关应对工作做好，以对机场开放条件进行合理控制，保证将最低能见度标准下的地面保障工作做好，并为飞行盲降随时做好助航准备，避免飞行员选择目视方式降落。

结论：

（1）2010~2019年新疆机场平均每年的沙尘暴日数为2.9d，且整体呈现出下降的趋势，变化倾向率为-0.182d/10a，下降趋势不太显著；

（2）2010~2019年新疆机场年内沙尘暴日数呈现出多峰型变化特征，沙尘暴天气季节性变化明显，以春季出现频率最高，其次是秋季，夏季和冬季出现沙尘天气的概率相对较低.

参考文献：

[1]李阳. 浅谈西北地区沙尘暴天气特征及对航空活动的影响[J]. 科技视界, 2016(10):297-298.

[2]张序. 内蒙古地区春季沙尘天气对飞行活动的影响及应对措施研究[J]. 成都航空职业技术学院学报, 2021, 37(3):56-58.

作者简介：汪雪云（1991.11）女，汉族，新疆省乌鲁木齐市，本科，气象工程师，从事气象工作。