1. 引言
主导能见度是指观测到的、达到或超过四周一半或机场一半的范围所具有的最大能见度的值。这些区域可以是连续的、也可以是不连续的 [1]。跑道视程RVR是指在跑道中线上，航空器上的飞行员能看到跑道面上的标志或跑道边界灯或中线灯的距离 [1]。低能见度为影响航空器起降的重要因素之一 [2]。根据民航局第98号令的规定，空中交通管制员必须根据RVR和主导能见度来判断航空器是否达到起降标准，当机场同时使用主导能见度和RVR时，应当以RVR作为起降标准，若主导能见度小于800 m时，必须使用RVR [3]。RVR是为飞行员、空中交通管制员及其他部门提供的跑道能见度，为空中交通管制员指挥飞机起降以及飞行员进行目视飞行提供可靠的能见度依据 [4]。
主导能见度和RVR是机场用于判断是否满足最低运行标准的重要依据。贵阳龙洞堡机场航空器起飞及仪表进近I类标准为：起飞、进近要求主导能见度最低800 m，决断高最低为60 m；起飞要求RVR最低为400 m，进近要求RVR最低为550 m；II类运行标准为：主导能见度小于800 m或者跑道视程小于550 m但不小于300 m，决断高低于60 m但不低于30 m情况下飞机的精密仪表进近和着陆。贵阳龙洞堡机场19R跑道设有仪表着落系统及助航灯光系统，可提供仪表着陆II类运行服务。在实际业务运行中，尤其是在低能见度天气条件下，RVR的预报显得更加重要。不同级别的放行条件所要求的RVR值要远低于主导能见度的值，在放行中使用RVR进行决策具有较为明显的优势 [3]。因此，如果能探讨主导能见度和RVR的相关关系，在能见度预报的条件下大致推演RVR的变化趋势，对增强航班放行决策能力，减少航班延误、提高航班正常率是有一定帮助的。RVR的预报是民航气象工作者提高航空气象预警及服务保障能力的难点和重点。近年来，不少气象专家致力于能见度和RVR的研究 [4] [5] [6] [7]。冉春雷等 [8] 分析了Vaisala AviMet系统中跑道视程RVR计算因子，张荣智等 [9] 研究了上海浦东机场低能见度和低跑道视程事件变化特征及可能原因分析，胡伯彦等 [10] 讨论了上海虹桥机场低能见度及低跑道视程的特征，冯汉中等 [11] 研究了双流机场低能见度天气预报方法。目前有关贵阳机场低能见度及低跑道视程的研究相对较少，本文基于贵阳龙洞堡机场整点天气报告资料，通过统计分析，探寻低能见度与低RVR之间潜在的相关关系。以期为贵阳机场RVR的预报提供一定的参考。
2. 贵阳机场低能见度与低RVR时间分布特征
本文统计分析贵阳龙洞堡机场2013年1月1日~2017年12月31日逐小时实况资料和RVR探测资料。其中，RVR为整点10分钟平均值。并定义当RVR为M0050时，取RVR为50米；当RVR为P2000时，RVR定义为2000m。
本文统计分析了贵阳机场2013~2017年整点天气报告中主导能见度 < 1000 m，RVR < 1000 m的分布情况。并定义低能见度为主导能见度 < 1000 m，低RVR定义为RVR < 1000 m。具体分析贵阳机场低能见度及低RVR的年际变化特征、季节变化特征、月变化特征、日变化特征。
2.1. 贵阳机场低能见度与低RVR年际变化
2013~2017年贵阳机场主导能见度 < 1000 m与RVR < 1000 m的日数呈正相关关系，两者均为双峰型分布。说明低能见度与低RVR的年际变化特征明显。其中，2014年出现日数最多，均为31天；2017年出现日数最少，主导能见度 < 1000 m的日数为8天，RVR < 1000 m的日数为12天。
2013~2017年逐年低能见度与低RVR时次次数呈现正相关关系，且年际变化特征明显。其中2014年低能见度与低RVR出现时次次数均最多，分别为99时次、89时次。2017年低能见度与低RVR出现时次次数均最少，分别为32时次、25次。这与逐年低能见度、低RVR日数分布特征是相吻合的。
根据以上分析，可以看出低能见度、低RVR日数和时次的变化趋势是基本一致的。由于日数数据量少，用时次数据能更好地代表其年际、月、日等变化特征，因此下文着重对其出现时次进行统计分析。
2.2. 贵阳机场低能见度与低RVR出现时次季节分布
2013~2017年逐年低能见度和低RVR出现时次季节分布(表1)分析可知，低能见度与低RVR依然呈正相关关系。其中冬季出现次数最多，分别为145次、122次。其次为夏季，分别为72次、75次。春季出现次数最少，分别为60次、62次。
Table 1. Seasonal distribution of low visibility and low RVR in 2013~2017
表1. 2013~2017年逐年低能见度和低RVR季节变化
2.3. 贵阳机场低能见度与低RVR出现时次月分布
图1为2013~2017年逐月低能见度和低RVR出现时次次数分布，由图可见，逐月低能见度和低RVR出现时次次数依然呈正相关关系。其中每年的8月出现次数最多，分别为55次、51次。每年6月出现次数最少，分别为7次、10次。
2.4. 贵阳机场低能见度与低RVR出现时次时刻分布
图2为2013~2017年低能见度和低RVR不同时次出现次数分布，由图可见，低能见度与低RVR均在后半夜出现次数最多，即世界时21时~次日01时(北京时05时~次日09时)出现次数最多；在下午至前半夜出现次数最少，即世界时05时~15时(北京时13时~23时)出现次数最少。
Figure 1. Monthly occurrence times of low visibility and low RVR from 2013 to 2017
图1. 2013~2017年逐月低能见度和低RVR出现时次次数
Figure 2. Number of different occurrences of low visibility and low RVR in 2013~2017 (universal time)
图2. 2013~2017年低能见度和低RVR不同时次出现次数(世界时)
2.5. 贵阳机场低能见度和低RVR各级分布
表2为低能见度、低RVR各级出现次数及占比情况。其中，低能见度 < 350 m出现了162次，占比为45.5%；低RVR出现了119次，占比为35.4%。低能见度及低RVR在 < 350 m出现的概率最大。低能见度在550 (含)~1000 m之间出现概率次之，分别为125次和113次，占比分别为35.1%、33.6%。低能见度在350 (含)~550 m之间出现概率最小，分别为69次、104次；占比分别为19.4%、31%。
Table 2. Distribution of low visibility and low RVR in 2013~2017
表2. 2013~2017年低能见度和低RVR各级分布
3. 贵阳机场低能见度与低RVR相关性规律
综合以上统计分析，2013~2017共5年数据得出以下规律：
1) 低能见度、低RVR变化趋势比较一致。即当跑道视程RVR低于1000 m时，主导能见度一般也低于1000 m；
2) 低能见度、低RVR季节变化特征：出现频次为冬季 > 秋季 > 夏季 > 春季；
3) 低能见度、低RVR月变化特征：低能见度、低RVR月变化特征：每年的1月、8月、10月、12月低能见度、低RVR出现频次最多；6月、7月、9月出现最少
4) 低能见度、低RVR时次变化特征：低能见度与低RVR均在后半夜出现次数最多，即世界时21时~次日01时(北京时05时~次日09时)出现次数最多；在下午至前半夜出现次数最少，即世界时05时~15时(北京时13时~23时)出现次数最少。
4. 2021年1月23日辐射雾天气分析
4.1. 实况回顾
2021年1月23日05:44~09:45 (北京时)贵阳机场出现了辐射雾天气，共造成78个航班延误。由于起雾时段正值出港高峰期，对航班正常性造成了较大影响。
4.2. 环流形势分析
由图3可见，北京时间1月22日20时500 hPa本场处于脊前偏西北气流控制，700 hPa处于脊前偏东北气流控制，850 hPa处于高压前部偏东北气流控制，属于辐射雾的经典模型。22日中午前本场为持续的阴有小雨天气，为辐射雾的出现提供了充足的水汽。
(a) 500 hPa 
(b) 700 hPa
(c) 850 hPa
Figure 3. Actual distribution of isobar (purple solid line), isotherm (yellow solid line) and wind at 20:00 on January 22, 2021 (Beijing time)
图3. 2021年1月22日20时(北京时)等压线(紫色实线)、等温线(黄色实线)及风场实况分布
4.3. 气象要素变化
以下气象要素数据均采用贵阳机场AWOS自动气象观测数据，时间分辨率为分钟。
4.3.1. 主导能见度
由图4可见，跑道19L、跑道中段MID、跑道01R的主导能见度均呈现“U型分布”。北京时间23日05:43跑道19L主导能见度为1600 m，05:44主导能见度骤降至750 m，06:45至07:40主导能见度维持在最低值150 m附近，09:33上升至500 m。后续在450~1300 m之间波动，09:51达到550 m，09:56后稳定在2000 m以上。跑道中段MID的主导能见度下降相对滞后，06:10主导能见度为4500 m，06:12骤降至80 mm，06:24~07:19一直稳定在最低值200 m，后续在250~600 m之间波动，09:50达到800 m，10:48稳定在2000 m以上。跑道01R低能见度出现最晚，06:29主导能见度为4600 m，06:30骤降到350 m，09:32前主导能见度在250~350间波动，09:40达700 m，09:50稳定在2000 m以上。可见，此次辐射雾是由跑道北头19L最先出现，随后依次向跑道中段MID、跑道南头01R蔓延，直至完全覆盖整条跑道。06:35~09:22贵阳机场为浓雾时段，主导能见度 ≤ 250 m。
Figure 4. The time curve of dominant visibility
图4. 主导能见度时间变化曲线
4.3.2. 跑道视程
对比主导能见度的时间变化曲线发现，跑道视程与主导能见度的变化趋势是比较一致的，同样呈现为“U型分布”。由图5可见，北京时间05:43跑道19L跑道视程为1100 m，05:45骤降至275 m，05:55~06:55跑道视程在50~75 m间波动。06:57~09:23跑道视程在100~250 m之间波动。09:28达400 m，09:31达800 m，后续持续上升。跑道中段MID跑道视程下降与其主导能见度的下降相吻合，也相对19L滞后，06:10为2500 m，06:11骤降至350 m。06:15~06:55在50~75米间波动。09:22前跑道视程在275~325间波动，09:28达600 m，09:38达800 m，后续持续上升。跑道01R跑道视程的下降与其主导能见度的下降相吻合，对比跑道中段也相对滞后。06:29跑道视程为2600 m，06:31~06:54在最低值50~75 m间波动。09:30前在275~350 m间波动，09:31达800 m。06:30~09:17贵阳机场跑道 ≤ 300 m。
4.3.3. 温度露点及相对湿度
由图6(a)可见，北京时间23日05:00~11:00气温、露点整体均呈现先降低后升高的趋势，呈现为“V型分布”。06:35气温降至0℃，07:38~07:44气温降至当日最低温−0.9℃。后续缓慢回升，08:28~09；03气温在0℃附近波动。06:28~09；24气温在−0.9℃~0.5℃间波动，三小时内气温变化不大(1.4℃)，该时段贵阳机场主导能见度 ≤ 250米，跑道视程 ≤ 300米，为浓雾时段。由图6(b)可见，北京时间06:29前相对湿度在95%~97%间波动，后续呈上升趋势。09:06相对湿度达到99%。可见，相对湿度达到95%就可能出现雾。
Figure 5. The time curve of runway visual range
图5. 跑道视程时间变化曲线
Figure 6. The time curve of temperature dew point (a) and relative humidity (b)
图6. (a) 气温露点及(b) 相对湿度时间变化曲线
4.3.4. 风向风速
由图7(a)可见，跑道19L、跑道中段MID、跑道01R的风向变化趋势基本一致。北京时间05:00~05:43跑道19L主导风向为偏南风，跑道中段MID及跑道01R主导风向均为西南风到东南风；05:44~08:15跑道19L主要为偏北风，跑道中段MID及跑道01R均由偏东风快速转为偏北风；08:22~09:35跑道19L及跑道中段MID均为偏东南风；05:45~08:51跑道01R由偏东风快速转为偏北风，08:53~09:31由西南风转为东南风。09:40后，跑道19L、01R，跑道中段MID均转为偏北风。起雾时段内，风向不定。
由图7(b)可见，北京时间07:35~10:00跑道19L、01R及跑道中段MID的风速变化趋势比较一致。05:44~09:05跑道19L风速在0.4~1.3 m/s间波动，跑道中段MID风速在0.4~1.4 m/s间波动，跑道01R风速在0.3~1.7 m/s间波动。起雾时段内，跑道风速变化不大，最大风速 < 1.7 m/s，有利于大雾天气的维持。
Figure 7. The time curve of wind direction (a) and wind speed (b)
图7. (a) 风向、(b) 风速时间变化曲线
4.3.5. 总云量
总云量的数据来源于贵阳机场观测月总簿，为观测整点时段的数据。由图8可见，北京时间1月22日21:00~23:00总云量为0个量，22日24:00~23日05:00总云量在1~3个量间变化，06:00后总云量为8个量(05:44贵阳机场开始起雾，云高用垂直能见度代替，云量为8个量)。起雾前天空少云，有利于辐射降温，进而有利于形成辐射雾。
Figure 8. The time curve of total cloud cover
图8. 总云量时间变化曲线
5. 结论
综合以上分析，北京时间1月22日中午前贵阳机场持续阴雨天气，近地面水汽充沛(相对湿度为95%~99%)。22日午后转为少云(总云量为0~3个量)，22日夜间贵阳机场高低空均处于脊前偏北气流控制，风向不定、风速较小(0.4~1.7 m/s)。环流形式和要素特征均有利于起雾，是一次典型的辐射雾天气过程。