东北地区空管局黑龙江分局 黑龙江省哈尔滨市 150000
摘要:安全,是航空的首要任务。跑道视程是能见度在机场这个特定范围内应用的扩展和演化。从飞行事故来看,低能见度是造成飞行事故、影响飞行不正常的主要因素之一,几乎50%是发生在低能见度的天气情况下。能见度对航空飞行安全起着重要作用,尤其夜间能见度更增加了观测的难度。本文通过对哈尔滨机场10a观测资料进行详细统计分析,结合理论与个人经验,简要阐述了影响能见度判定的因素和通过气象要素判定能见度的方法及主要影响夜间能见度的天气现象及其观测。
关键词:夜间 能见度 气象要素
1.引言
能见度是影响飞行安全重要的天气现象之一,观测能见度又是所有目测项目中较难的一项,尤其是夜间能见度的观测,相对于灯光条件复杂的机场,更增加了观测员对观测工作展开的难度。
国际民航组织规定,能见度是制定机场运行最低标准的要素之一,起飞最低标准通常只用能见度表示,这就证明了能见度对飞行安全的重要性。俗话说“天有不测风云”,天气的变化直接影响到飞行的安全,气象观测在气象领域中具有举足轻重的作用,也是整个民航飞行安全保障的重要环节,而气象能见度则是气象观测中的重中之重。
2.能见度的定义
能见度即目标物的能见距离,是指观测目标物时,能从背景上分辨出目标物轮廓的最大距离。能见度的种类分为:主导能见度、最小能见度、气象光学视程(MOR)、飞行能见度、倾斜能见度、垂直能见度、跑道视程(RVR)。现在观测使用的是主导能见度,定义为:观测点四周一半或以上的视野内都能达到的最大水平距离。这些范围可以是连续的,也可以是不连续的。
3.气象能见度中昼间与夜间能见度的区别
气象能见度由白天能见度和夜间能见度组成。白天是指正常视力的人(视觉对比阈值为0.05),在当时天气条件下,能从天空背景中看到或辨认出大小适度的黑色目标物的最大距离;夜间则是指假定总体照明增加到正常白天水平,适当大小的黑色目标物能被看到和辨认出最大距离或中等强度的发光体能被看到和识别的最大距离。
白天气象能见度的数值与航空能见度几乎是一致的。但在夜间或无光的背景下,两者的区别却有很大的差别,气象能见度是总体照明增加到正常白天水平时,能看到中等强度的发光体的最大距离,即不论是多大强度的发光体都要折算到背景光为白天的水平时,能看见发光体的距离,所需灯光越强,说明此时的能见度越差,而航空能见度却是能够看到和辨认出1000cd左右的灯光的最大距离。说明只要观测能看出1000cd左右的灯光,就可以完全判断此时的能见度即为观测点到目标灯的距离。
以上也说明,气象能见度是指大气的浑浊程度或是大气的透明度。不论是昼间还是夜间,只要大气的浑浊的相同,能见度就是一样的。但航空能见度是随背景亮度变化而变化,昼间和夜间观测值不同。
日常对外发布的能见度为指导能见度,它是航空有关能见度的一种,是指观测到的达到或超过四周一半或机场地面一半都达到的最大水平能见距离。这些区域可以是连续的,也可以是不连续的。所以观测主导能见度时一定不能仅看一个方向或一个目标物(灯),一定要观看四周的能见度综合数值。同时如何去观测主导能见度,本人认为应该采用航空能见度定义要求的方法,在白天观测为能够看到和辨认天空背景中的黑色目标物的最大距离;在夜晚观测则能够看到和辨认出1000cd左右的灯光的最大距离。
4.影响能见度测定的因素
能见度的测定是比较复杂的,因为影响能见度的因子比较多,主要有目标物和背景之间的亮度对比、视觉对比感阈和大气透明度。
4.1目标物和背景之间的亮度对比
目标物能见与否,取决于本身亮度,又与它同背景的亮度差异有密切关系。暗物在亮的背景衬托下,清晰可见,反之亦然。比如,在晚上亮度很小的情况下,黑色物体和蓝色物体看上去象一个色调,难以分清。又如,在看远距离的目标物是,往往只能分辨其明暗,不易分辨出色彩。因此亮度对比,较色彩对比显得更重要,是起决定作用的因素。一般讨论中,只考虑亮度对比,不考虑色颜色对比。
4.2观测者的视力指标——视觉对比感阈
人的眼睛辨别亮度对比的能力是有限的,只有在亮度对比大于或等于某个起码的数值时,才能把目标物和背景区分开,看清楚目标物的轮廓,这个数值叫做视觉对比感阈。
视觉对比感阈的大小主要取决于观测者的视力、景物的亮度和 目标物视角的大小。
4.3 大气透明度
这是影响能见度的主要因子。大气中气体分子悬浮质粒通过散射、吸收及反射等机制对光起衰减作用,导致目标物固有亮度减弱,称其为物光减弱。空气元对入射光的散射光,使空气层本身有了亮度,叫做气幕光。气幕光像一层亮纱附加在目标物上,使目标物亮度增强,谓之气幕光增强。大气透明度不同,会影响物光减弱和气物光增强的程度,导致观测到的目标物总是亮度不一样,能见度也就不同。
5.夜间能见度的观测
5.1观测方向上有目标灯
哈尔滨机场每天的航班结束时间基本在后半夜,结束后的机场跑道灯和探照灯已经全部关闭,只剩东西面距观测平台2000米左右的村庄和西北面三区小房及路灯做参考,此时进行观测,应根据该方向不同距离上目标灯的能见情况进行判定。如果某一目标灯刚好能见,就是该方向的能见度。如果某一目标灯非常清晰,但没有更远的或看不到更远的目标灯,则该方向的能见度可定为大于该目标灯的距离,具体数值也可结合观测员的经验判定。
5.2观测方向上无目标灯
应该观察比较该方向和有目标灯方向的天地线和天边星光的清晰程度,根据其差别情况,参照有目标灯方向的能见距离,来判定该方向的能见距离。
如果其他方向也没有目标灯,可借助月光来判定:
5.2.1在月光较明亮的情况下,可根据目标物的能见情况判定。
由于光照条件差,不可能像白天那样清楚地看到目标物的形体、轮廓。因此,只要能隐约地分辨出比较高大的目标物的轮廓,该目标物的距离就可定为能见距离。如果能够清楚分辨,能见度可定为大于该目标物1倍距离。
5.2.2在月光暗淡或无月光的情况下,可根据多种手段相结合判定。
每位观测员的测量方法不同,具体数值可根据白天的能见度情况结合理论判定。以上是夜间能见度的目测方法,除了掌握观测方法以外,观测员对各种天气现象的了解和密切关注气象要素的变化也很重要,通过湿度和风等气象要素的变化,也可判定能见度,可结合它们的变化情况来考虑。
6.主要影响夜间能见度的天气现象及出现时间
根据气候志的统计,主要影响哈尔滨低能见度的天气各季节均可出现,其中,各级低能见度天气出现频率以冬季为最高,其次是夏季,秋季频率最低。各级低能见度日变化,早晚出现频率最高,午后至傍晚出现频率最低。各级低能见度天气持续时间以冬季最长,春夏秋季持续时间较短。
造成哈尔滨低能见度的天气现象有:雾、烟和降水,其次还有霾、浮尘、扬沙和吹雪。其中冬季主要受冻雾、降雪以及烟的影响,尤其烟的影响最为明显,只要风较小,在每天的15-16时能见度就会下降,到晚上21时左右开始好转,辐射引起的冻雾一般在凌晨3-4时开始出现,6-7时能见度最低,8时以后慢慢消散。夏季主要影响能见的天气现象为降水及轻雾,降水多为阵性,虽然能使能见度降低,但影响时间短。夏季出现轻雾的时间比其他季节出现的时间少。春秋两季主要影响低能见度天气现象为沙尘及雨夹雪等天气,尤其雨夹雪天气,虽然出现次数不多,但近几年对能见度的影响非常大。观测员只要明确低能见度天气常出现的季节与时间,不同的天气现象对能见度有不同的影响,那么能见度的观测就能提前在心里做好判断,起到事办功倍的效果。
7.结论
夜间观测能见度不能单一的用肉眼来判定,更不能凭自己主观意识做结论。应该和其他观测员进行集体观测,经过了集体商讨和对各项数据进行衡量过的结果更为准确。最后要认真回顾每一次复杂天气能见度观测及服务过程中好的做法,善于总结,积累经验,进一步提高能见度观测的水平,以认真负责的心态完成观测工作,为飞行安全做好服务保障。