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        首都機(jī)場(chǎng)大風(fēng)天氣的統(tǒng)計(jì)特征

        2018-11-07 03:35:06趙純子
        中小企業(yè)管理與科技 2018年22期
        關(guān)鍵詞:風(fēng)速

        趙純子

        (民航華北空管局氣象中心,北京 100621)

        1 背景介紹

        按觀測(cè)規(guī)范規(guī)定,瞬時(shí)風(fēng)速≥17m/s的風(fēng)即為大風(fēng),大風(fēng)對(duì)飛行有極大的影響,大風(fēng)會(huì)影響航空器在空中的飛行姿態(tài),造成飛行器顛簸,大風(fēng)多伴隨著風(fēng)切變,使得飛機(jī)瞬時(shí)失速或造成復(fù)飛。此外,大風(fēng)會(huì)卷起沙塵,形成沙塵暴等極端天氣影響飛行安全。首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)共三條跑道,每天約有1500架次航班起降,平均每2分鐘便有1架次航班起降。大風(fēng)是危及飛行安全的氣象要素之一,同時(shí)也會(huì)造成國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生命財(cái)產(chǎn)的損失[1]。因此作為民航機(jī)場(chǎng),掌握大風(fēng)的時(shí)間分布特征,有利于合理安排飛行計(jì)劃,做好飛行保障,保障飛行安全。

        2 數(shù)據(jù)選取與處理

        本文所用統(tǒng)計(jì)資料系2011—2017年7年間觀測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)中high wind rwy 01的記錄數(shù)據(jù),當(dāng)首都機(jī)場(chǎng)出現(xiàn)17m/s以上的大風(fēng)時(shí),high rwy詞條下便會(huì)記錄其對(duì)應(yīng)的時(shí)間,精確到秒鐘,17m/s采用四舍五入,即只要風(fēng)速大于16.5m/s都會(huì)計(jì)入大風(fēng)。首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)一共三條跑道,每條跑道3個(gè)風(fēng)向風(fēng)速傳感器,本文僅對(duì)01(首都機(jī)場(chǎng)基準(zhǔn)觀測(cè)點(diǎn))的大風(fēng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。其中大風(fēng)的風(fēng)速采用四舍五入的方法取整,風(fēng)向采用四舍五入方法取整十。風(fēng)向分布區(qū)間采用該區(qū)間最小風(fēng)向值標(biāo)注,區(qū)間長(zhǎng)度45度,如:風(fēng)向區(qū)間45,代表風(fēng)向分布在45~90之間。最長(zhǎng)單日大風(fēng)持續(xù)時(shí)間的選取方法為:相鄰大風(fēng)時(shí)間在10min之內(nèi),持續(xù)時(shí)間記兩者時(shí)間之差,按四舍五入取整分鐘;若相鄰時(shí)間超過10min,則分別計(jì)算時(shí)間,如:某日出現(xiàn)大風(fēng)時(shí)間14:05:06、14:07:08,大風(fēng)時(shí)間記2min。由于數(shù)據(jù)記錄格式不兼容原因,數(shù)據(jù)全部經(jīng)由人工篩選,圖表制作通過excel軟件制作。

        3 數(shù)據(jù)繪圖及分析

        從圖1大風(fēng)總次數(shù)月分布圖可以看出,首都機(jī)場(chǎng)大風(fēng)天氣多出現(xiàn)在5月,總次數(shù)高達(dá)12次,每年在5月份平均出現(xiàn)2次大風(fēng)。而10月則鮮有大風(fēng)天氣出現(xiàn),只有2013年10月出現(xiàn)過一次大風(fēng),其余年份并沒有大風(fēng)天氣記錄。7月和9月次之,都只出現(xiàn)了2次大風(fēng),大風(fēng)天氣主要集中于3、4、5、6月,即春季出現(xiàn)大風(fēng)的概率較高。從圖中也看到大風(fēng)多集中于上半年,下半年大風(fēng)出現(xiàn)次數(shù)較上半年明顯減少。

        從圖2極大風(fēng)速月分布圖可以看到,最大風(fēng)速出現(xiàn)在3月,最大風(fēng)速的極值達(dá)到26m/s,5月次之,最大風(fēng)速達(dá)到了25m/s,疊加對(duì)比大風(fēng)總次數(shù)分布圖可以發(fā)現(xiàn),在大風(fēng)出現(xiàn)較多的月份,更易出現(xiàn)較大的風(fēng)速值;同理,大風(fēng)出現(xiàn)較少的月份,大風(fēng)的風(fēng)速值也是僅僅達(dá)到大風(fēng)標(biāo)準(zhǔn),難有更大的風(fēng)速。此外3、4、5、6月的風(fēng)速值明顯高于極大風(fēng)速的平均值,也預(yù)示著春季大風(fēng)會(huì)出現(xiàn)更大的大風(fēng)極值。

        從圖3大風(fēng)風(fēng)向分布特征圖可以明顯看出,大風(fēng)風(fēng)向多集中在315~360度風(fēng)向區(qū)間內(nèi),成分比例高達(dá)67%,占據(jù)了一半以上,由此可見大風(fēng)多為西北偏北風(fēng)。而0~135度的風(fēng)一次也沒有形成大風(fēng),180~270度的風(fēng)也沒有形成大風(fēng),偏東的風(fēng)向僅有135~180度出現(xiàn)了,占比很低,只有8%,故而可以得出,大風(fēng)風(fēng)向鮮有偏東的風(fēng)向,90%以上的大風(fēng)都為偏西大風(fēng),且以西北風(fēng)為大風(fēng)的主導(dǎo)風(fēng)向。

        從圖4最長(zhǎng)單日大風(fēng)持續(xù)時(shí)間圖可以發(fā)現(xiàn),單日大風(fēng)持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)時(shí)間出現(xiàn)在3月份,長(zhǎng)達(dá)266min,多數(shù)大風(fēng)持續(xù)時(shí)間集中在20min以下。只有1、3兩個(gè)月份大風(fēng)有著較長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間。這說明只有遇到較強(qiáng)的天氣系統(tǒng)大風(fēng)天氣才有較長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間,多數(shù)大風(fēng)天氣通常持續(xù)時(shí)間較短,具有突然性和短促性,難捕捉,故而對(duì)于精確預(yù)報(bào)大風(fēng)的出現(xiàn)時(shí)間也較為困難。

        冬季和初春影響華北地區(qū)的冷空氣有四條路徑,從西來,從西北來,從北來,從東北來。其中從西北來的冷空氣經(jīng)蒙古,內(nèi)蒙至山西、河北。鋒前有偏西南風(fēng),鋒后多西北西風(fēng)或者北北西風(fēng)[2],這類寒潮帶來的大風(fēng)因系統(tǒng)深厚持久,使得大風(fēng)有更長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間。夏季大風(fēng)是與雷暴伴生的強(qiáng)對(duì)流天氣,由于系統(tǒng)尺度較小,能量釋放較快,動(dòng)量減小較快,出現(xiàn)的大風(fēng)通常比較短促,持續(xù)時(shí)間短。這也正是冬春季節(jié)大風(fēng)強(qiáng)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),夏季大風(fēng)風(fēng)速極值較小,持續(xù)時(shí)間短的主要原因。

        首都機(jī)場(chǎng)在預(yù)報(bào)大風(fēng)出現(xiàn)及過境時(shí)常運(yùn)用思路總結(jié)及優(yōu)化:①分析天氣形勢(shì),判斷大環(huán)境。②看高低空配置,綜合常見系統(tǒng)配置對(duì)應(yīng)的持續(xù)時(shí)間判斷大風(fēng)過境時(shí)間。③關(guān)注上游天氣尤其是指標(biāo)站天氣,如張家口呼和浩特等,隨時(shí)修訂預(yù)報(bào)思路。

        圖1 大風(fēng)總次數(shù)月分布

        圖2 極大風(fēng)速月分布

        圖3 大風(fēng)風(fēng)向分布特征

        圖4 最長(zhǎng)單日大風(fēng)持續(xù)時(shí)間(min)

        4 結(jié)語

        ①首都機(jī)場(chǎng)5月份為大風(fēng)高發(fā)月。

        ②首都機(jī)場(chǎng)春季大風(fēng)的強(qiáng)度較強(qiáng)。

        ③首都機(jī)場(chǎng)大風(fēng)持續(xù)時(shí)間普遍較短。

        ④首都機(jī)場(chǎng)大風(fēng)的主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅逼鞔箫L(fēng),極少出現(xiàn)偏東風(fēng)。

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