(民航吉林空管分局,130000)
摘要:降雪主要是指大气内的水滴凝固或者水蒸气凝华而形成的雪,也能将其称为云中温度较低,小水滴结成冰晶,而后落在地面中的雪花。冰在融化过程中会吸收热量。因此,地面气温会比下雪时要低。文章所提到的机场降雪天气是冬季的因云层气温太低而形成的雨夹雪、雪、冰粒等,其中不包含强对流天气内的冰雹过程。长春龙嘉机场降雪会对飞机飞行产生一定影响,使得跑道结冰,飞行无法正常进行;飞机积冰,会危及飞行的稳定及安全。长春龙嘉机场地处欧亚大陆东端,在降雪过程中还可能会存在冰雹强对流天气系统,进而使得航空器在活动区飞行过程中会存在失稳的现象。对此,本文根据常规地面、高空气象观测的相关数据,对2014-2020年这一期间长春龙嘉机场降雪特征进行统计分析。
关键词:统计分析;降雪特征;长春龙嘉机场
降雪一直是我国冬季比较重要的灾害性天气之一,长春龙嘉机场的地理位置是东北区域,九台市的东湖镇与龙嘉镇的交汇位置,与长春市中心的距离是32km,地理坐标是43°′N,125°41′E,观测此区域的海拔是203m。长春龙嘉机场的整体地是比较平坦,位于丘陵地带,气候是西部平原干旱和东部山地湿润的过渡区,整年均会受到西南风、北方的综合影响,天气变化显著,属于温带大陆性半湿润季风气候。本文对长春机场降雪的整体时间分布、环流形势等特征进行分析,以便为长春龙嘉机场降雪的天气的预报提供有效参考。
一、长春龙嘉机场资料
基于长春龙嘉国际机场,自开航之后,所记录的天气报告数据,时间段:2014年-2020年,对近7年的降雪发生的时间分布、环流形势等特点开展分析和统计。降雪日的统计是基于地面观测记录的数据[[1]]。
二、长春龙嘉机场降雪特征统计结果分析
(一)时间分布和本站要素特征[[2]]
2014年至2020年这一期间长春龙嘉机场共发生降雪时长≥2小时的降雪过程有8次,年季分布特征没有固定趋势,也不存在显著的年变化特征,月季分布主要分布在1月、2月与12月。日变化不存在显著特征,一天24小时都有可能出现降雪天气[[3]]。
本站要素特征表现是:降雪过程中长春龙嘉机场的修正海平面气压大致是1039hpa,其观测的均值是1030hpa。风向大部分是偏北风,均速为6m/s,意味着形成连续降雪一定要冷空气的入侵,气压还要达到定量值。地面气温通常在0.3℃,平均值通常在-1.1℃。同时,相对湿度是90%以上,此种湿冷垫有助于形成降雪[[4]]。
表1 2014年-2020年长春龙嘉机场降雪时间分布
年变化特征 | 2014年2次 | 2015年1次 | 2017年2次 | 2019年3次 |
月变化特征 | 1月5次(61.5%) | 2月2次(26%) | 12月1次(11.9%) | 其他是0次 |
(二)环流形势特征
500hpa的高度场内,长春地区属于东北急流控制,风速一直处在21-37m/s的区间内,相对湿度始终在80%以上,特别是在110°位置周边,出现偏移的次数有六次,存在低槽活动影响不太明显的区域有两次,700hpa高度场以内,在低空位置属于西南急流,风速是17-26m/s,相对湿度在80%之上。强劲的西南暖湿气流和冷平流交接在长春中部位置,还会形成较为显著的切变线,其中有两次在东北区域并未出现显著变切线有两次。850hpa高度场的暖湿场内,暖湿切变普遍在东北区域,此区域场属于暖切位置的偏东气流控制的次数是两次,高压底部存在偏东北气流控制的次数有6次数。在降雪期间,冷槽口会逐步向南部扩散,其次数会有8次,等温线恰恰在本场周边。并且,相对湿度均在85%以上,这种浅层的湿度配置是形成降雪的有利条件[[5]]。
地面中堆积大量的强冷空气,其中有七次都在东北位置,高压中心强度能够达到1057hpa,冷空气从高压中心逐步朝向东南区域扩散并南下,冷锋前锋也逐步向冷高压底部的锋区中部移动。除此之外,还有一次冷高压中心在东北区域,高压中心强度是1046hpa,相比较其他7次,强度与位置会发生偏移且偏弱[[6]]。
表2 2014-2020年长春龙嘉机场降雪期间形势特征分布
主要影响系统 | 相对湿度≥80% | 西南急流 | |
500hpa | 高空槽6次(75%) | 8次(100%) | 8次(100%) |
700hpa | 切变线6次(75%) | 8次(100%) | 8次(100%) |
850hpa | 偏东北气流6次(75%) | 8次(100%) | 无 |
地面 | 冷高中心7次 | 8次(100%) | 无 |
(三)局部特征
降雪天气来临时,不但会有空气强烈入侵,而且还存在特定温度层结条件的有效配合,低层温度通常会下降到0℃以下,中层还存在逆温、对长春龙嘉机场2014-2020年间降雪期间的温度层结实施分析统计,得出结论:长时间降雪期间,850hpa-925hpa温度区间值是-7℃-1℃,平均值在-3℃左右。700hpa周围的温度是0℃,平均温度是-0.3℃。850hpa-925hpa之间不存在逆温差,逆温层高度会集聚于700hpa-850hpa的范围内,逆温差的均值是4℃,存在的中层逆温,能够使得降雪继续保持和发展
[[7]]。从风速层结的分布状况而言,在降雪期间高层与低层间的垂直风存在明显的切变。风速是850hpa 一般是在1—9m/s,平均值是5m/s。然而风速500hpa风速可以达到20m/s之上,最大的风速能够嗯达到37m/s,平均值大致在28m/s,二者差值是23m/s,意味着长春嘉龙机场降雪期间的显著特点是高低空垂直风切变,显然,形成降雪的机理是对称不稳定[[8]]。
表3 2014—2020年长春龙嘉机场降雪期间高空站温度层结
925hpa | 850hpa | 700hpa | (925-850) | (850-700) | |
区间值 | -7-1 | -7-1 | -2-2 | -2-2 | -6-1 |
平均值 | -4 | -4.4 | -0.3 | -0.375 | -4.375 |
三、结语
由上述统计分析可知,长春嘉龙机场的连续降雪的月季分布特征较为显著,通常会在冬季(12-2)月集中分布,次数最多的则是1月份,年变化、日变化不太明显。在降雪过程中,地面冷高压中心的气压值通常在1057hpa以上,高压底部偏东北气流的气压值控制在850hpa,500hpa、700hpa存在高空槽与切变线发展,且长春龙嘉机场均是东北急流控制,全部的湿层是由地面直接扩展到500hpa,湿层比较厚。另外,其中层逆温特征较为显著,逆温层的高度是850-700hpa,逆温均差值为4℃。因此,根据长春嘉龙机场的降雪特征,可知,在降雪天气,会对飞机飞行的安全以及机翼、机身、通信设备等产生很大影响,严重情况还会飞机的稳定及安全,了解其降雪特征之后,可针对性地采取地面和空中防冰、除冰的措施,以此来保障飞机的稳定和安全。
参考文献:
[1]徐海,杨栎楠,傅文伶,林莉.成都双流国际机场霜、雪天气特征及其对运行的影响[J].陕西气象,2022(03):42-47.
[2]陶俞锋,钱峰,曹文,杨琦堡.2018年12月宁波机场两次降雪过程对比分析[J].中国民航飞行学院学报,2022,33(01):68-73.
[3]马利柱.延吉机场冬末“橙色”暴雪天气分析[J].中国科技信息,2021(21):45-47+11.
[4]张序.呼和浩特机场降雪天气环流形势特征分析及安全运行[J].西安航空学院学报,2021,39(05):38-43.
[5]林英英.民用机场场道除冰雪油耗与降雪量分析[J].民航学报,2021,5(02):42-44.
[6]董建华,聂德乔,彭敏康,衡振华,钟守权.机场场道除冰雪信息管理系统研究及展望[J].民航管理,2021(02):105-108.
[7]梁希豪,曾祥耀,赵晔晖,杜星,潘佳.银川河东国际机场两次持续性大雾过程的特征及维持机制[J].西南师范大学学报(自然科学版),2020,45(12):85-92.
[8]崔翠,姜晗春.大连机场冬季冷性低云降雪伴大雾天气过程分析[J].中国民航飞行学院学报,2020,31(06):11-15.