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通航大講堂

航空天氣現象之視程障礙

發布時間:2021-12-29文字:[小] [中] [大]打印本頁


大氣透明度是引起能見度變化的主要因素。大氣中存在著固體和液體雜質,它們在一定的條件下聚積起來影響大氣透明度,使能見度減小,這類天氣現象統稱為視程障礙。

形成視程障礙的天氣現象有云、霧、降水和風沙等天氣,本文主要介紹霧和固體雜質造成的視程障礙。

一、霧

懸浮于近地面氣層中的水滴或冰晶,使地面能見度小于1千米的現象叫霧,能見度在1~5千米之間的叫輕霧。霧是地上的云,云是天上的霧,霧被抬升后就形成云。

形成霧的機制是近地面空氣由于降溫或水汽含量增加而達到飽和的狀態。霧的厚度變化范圍較大,一般為幾十米到幾百米,厚的可達1千米以上。根據霧的具體形成方式,可將其分為輻射霧、平流霧、上坡霧、蒸發霧等幾種類型。

(一)輻射霧

輻射霧是由地表輻射冷卻而形成的。在我國輻射霧是引起低能見度的一種重要天氣現象,常常嚴重影響飛機起降。

1.輻射霧的形成條件

輻射霧的形成一般需要晴朗的夜空(無云或少云)、微風(1~3米/秒)和近地面空氣濕度大三個條件。地面輻射冷卻快,近地面空氣降溫多,容易形成低空逆溫層,使水汽聚集不易擴散,容易達到飽和而形成霧。

2.輻射霧的特點

1)季節性和日變化明顯。我國輻射霧多出現于秋冬季,秋冬季夜間長,晴天多,輻射冷卻量大。

2)地方性特點顯著。輻射霧多產生于大路上潮濕的谷地、洼地和盆地。如我國的四川盆地就是有名的輻射霧區,特別是重慶,年均霧日數達150多天。

3)范圍小、厚度不大、分布不均。輻射霧形成的范圍較小,厚度幾十米到數百米不等,越接近地表越濃。

(二)平流霧

暖濕空氣流到冷的下墊面經冷卻而形成的霧,叫平流霧。我國沿海地區的平流霧多為海面上暖濕空氣流到冷的地表而形成的。南方海面上的暖濕空氣流到北方冷海面上,也能形成平流霧(海霧)。

1.平流霧形成的條件

1)適宜的風向風速。風向應是由暖濕空氣區吹向冷的下墊面區,風速一般為2~7米/秒。

2)暖濕空氣與冷的下墊面溫差顯著。

3)暖濕空氣的相對濕度較大。

2.平流霧的特點

1)季節變化與輻射霧相反,呈現出春夏多、秋冬少的特點。

2)來去突然。沿海地區,如果風向由暖海面吹向冷陸地,平流霧可很快形成,一旦風向轉變,霧就會迅速消散。

3)范圍廣、厚度大。水平范圍可達數百公里以上,厚度最大可達2000米。

總體而言,平流霧對飛行的影響比輻射霧大。平流霧來去突然,不好預測,在平流霧上空飛行,很難看見地標,平流霧覆蓋機場時,著陸極為困難。

(三)蒸發霧

蒸發霧又稱蒸汽霧,是由暖水面或暖雨水蒸發的水汽在空中凝結而成的霧。

1.蒸發霧形成的條件

冷空氣流經溫暖水面,如果氣溫與水溫相差很大時可形成蒸發霧。蒸發霧一般發生在下半年的水塘周圍,可分為海洋霧和河湖上的秋季霧。

2.蒸發霧的特征

蒸發霧范圍小,強度弱,一般不太厚,通常約50~100米左右,大致與逆溫層的下界高度一致。蒸發霧既不穩定也不均勻,隨生隨消,時濃時淡。

(四)上坡霧

空氣沿山坡上升,由于絕熱膨脹冷卻而形成的霧,稱為上坡霧。上坡霧形成時,氣層必須是穩定的,霧出現在迎風坡上。

(五)鋒面霧

在冷暖空氣的交界處也常有霧產生,稱為鋒面霧,鋒面霧一般以暖鋒附近居多,鋒前鋒后都有可能發生。

二、固體雜質形成的視程障礙

(一)煙幕

大量煙粒聚集在空中,使水平能見度小于或等于5千米的現象叫煙幕。

要形成煙幕,需要有大量的煙源、適宜的風向和風速、逆溫層等條件。煙粒主要來源于工業區和城市居民區,在適宜的風速和有逆溫層的情況下,煙粒常常在逆溫層聚集下而形成煙幕。煙幕在一日中以早晨居多,常和輻射霧混合而成為煙霧,一年中則以冬季最為常見。

(二)霾

大量微小的固體雜質浮游在空中,使水平能見度等于或小于5千米的現象稱為霾。

霾既可出現在近地層,也可出現在對流層的中高空區域,一般出現在逆溫層內,可同時出現好幾層。霾出現時,地面能見度往往不一定很差,但空中能見度卻很差,這是因為霾粒對藍光的散射能力強。因此,在霾中飛行時,四周常常朦朧一片,遠處目標不容易分辨,對飛行安全有一定影響。

(三)風沙

被強風卷起的沙塵使能見度小于5千米的現象稱為風沙,其中能見度小于1千米的稱為沙塵暴;使水平能見度小于或等于5千米的稱為揚沙。

形成風沙必備的兩個條件是強風和地面土質干松。春季,我國西北、華北地區土地解凍,草木稀疏,大風日數多,極易形成風沙天氣。在風沙中飛行,不僅能見度差,而且沙粒也會造成發動機磨損、油路堵塞、影響通訊等嚴重后果。

(四)吹雪

地面積雪被強風卷入空中,使水平能見度小于或等于5千米的現象稱為吹雪。

當下的雪是干松的,且地面有大風出現時,就很容易形成吹雪,我國東北地區冬季常出現吹雪現象。吹雪中能見度很差,嚴重影響飛行員的視線,危及飛行安全。

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