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冬季运行的风险不是「天气恶劣」这么笼统:它由三条具体的影响链构成——降水相态决定地面是否结冰、积雪是否压得住,低温决定除冰防冰的窗口,跑道污染决定性能与操纵余度。三条链常常同时出现,这就是冬季运行比其他季节更依赖程序的原因。

把相态判断清楚,是冬季运行的第一步。

一、降水相态:先看温度层结,不只看地面温度

同一片降水落到地面时是雨、冻雨、冰粒还是雪,取决于它从云中落下途中经过的温度层结,而不是地面温度一个数字。判断相态需要看整层剖面:

降水相态温度层结特征对运行的主要影响
雪整层温度都在 0 ℃ 以下跑道积雪、能见度下降、吹雪、除雪作业压力
雨近地面层温度在 0 ℃ 以上常规影响,但仍可能造成跑道积水
冰粒 / 雨夹雪高空融化后进入较薄冷层,部分重新冻结跑道颗粒状污染、摩擦系数波动
冻雨(FZRA)高空有暖层使雪完全融化,近地面冷层较薄但足以使水滴过冷落地即冻结,跑道与航空器表面迅速结冰,危害最大

冻雨是最需要单独对待的一类:地面会在很短时间内形成难以清除的薄冰层,摩擦系数骤降;而在空中,同样的环境意味着过冷大水滴(SLD),属于可能超出常规积冰包线的环境。相关机制与处置见航空器积冰。

高度 温度 → 0 ℃ 温度廓线 暖层:雪融化为雨 近地冷层: 雨滴过冷 落地冻结 示意图:地面温度低于 0 ℃ 并不足以判断相态,关键是有没有暖层与近地冷层的组合
图 1 冻雨形成的温度层结(示意图)。高空暖层使降水完全融化,近地面薄冷层使雨滴变为过冷水滴,落地即冻结。

二、雪与吹雪:能见度与跑道同时恶化

降雪本身很少直接威胁航空器,但会同时作用于三个环节:能见度(尤其吹雪时,能见度可在无降雪的情况下持续偏低)、跑道状况(积雪与压实雪带来的摩擦系数下降)、以及地面作业(除雪与除冰需要跑道临时关闭)。

吹雪的风险常被低估:它由风把已落地的雪重新扬起,因此跑道可以「一边除、一边又被埋」,运行状态在短时间内反复变化。地面风较大且新雪干燥时,应当预期跑道状况通报的频繁更新。

三、跑道污染:性能与操纵的两条链

污染跑道的评估与侧风与湿跑道中讨论的框架一致,冬季场景下的区别在于:污染更厚、分布更不均匀、且在作业过程中不断变化。要点如下:

  • 性能:需要按污染条件修正起飞与着陆距离,起飞还需关注加速停止距离与 V1 的选择。具体修正只能按机型手册给出的数据执行。
  • 操纵:刹车效应下降使方向控制裕度收窄,与侧风叠加时风险进一步放大。
  • 信息时效:跑道状况会随降雪、温度与除雪作业变化,报告与实况之间可能存在差距,进近前的最后一次确认非常重要。

四、地面除冰与防冰:窗口管理

地面阶段的处置决定起飞时航空器表面是否洁净。核心概念是保持时间(Holdover Time)——除冰防冰液在规定降水条件下能维持表面洁净的时间。它与除冰液类型、降水类型与强度、外界温度都有关,必须按 SAE / AEA 的保持时间表与相应的起飞前污染检查规则执行。

运行组织上需要关注三件事:

  1. 除冰坪排队:降雪条件下除冰需求集中,等待时间会直接影响保持时间是否仍然有效。
  2. 时间段的管理:从除冰完成到起飞之间的每一分钟都在消耗保持时间,因此除冰作业与滑行、离场排序需要协调。
  3. 起飞前检查:机翼、尾翼等关键表面必须确认洁净。哪怕只剩一层薄霜,也足以显著降低升力。

五、运行决策顺序

  1. 飞行前:根据温度层结判断相态(特别是有无冻雨),评估目的地与备降场的跑道污染趋势与除雪能力。
  2. 进近准备:核对最新的跑道状况与刹车效应,按污染条件完成性能计算;低能见度与污染叠加时,按更保守的一方执行(参见低能见度运行)。
  3. 着陆:预估更长的着陆距离与更弱的方向控制,尽早建立方向控制,接地后避免急刹。
  4. 地面:确认除冰类型与保持时间,把除冰坪等待时间纳入离场计划;与签派协同处理因除冰造成的延误与后续航班衔接。

运行要点

  • 相态判断看整层温度廓线,而不是地面温度:冻雨需要「高空暖层 + 近地薄冷层」的组合。
  • 冻雨落地即冻结,跑道摩擦系数骤降;空中则意味着过冷大水滴环境,按严重积冰环境处置。
  • 吹雪可在没有降雪时让能见度持续偏低,且跑道会「边除边埋」。
  • 污染跑道的性能修正必须使用机型手册数据,起飞还需关注加速停止距离与 V1。
  • 污染 + 侧风 = 风险相乘,侧风限制通常需要收紧。
  • 跑道状况随时间变化,进近前的最后确认是决策依据。
  • 保持时间从除冰完成起算,除冰坪排队与滑行时间都会消耗它。
  • 起飞前确认关键表面洁净——薄霜足以显著降低升力。

参考资料

  • ICAO Annex 3《国际空中航行气象服务》
  • ICAO Doc 8168(PANS-OPS)
  • SAE / AEA 除冰防冰液保持时间表
  • FAA AC 00-6B《Aviation Weather》
  • 《航空气象学》(中国民航院校教材)

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