摘 要：本文主要利用中川機場1996-2010年夏季6、7、8月份的日最高溫度資料分析其變化特征，結(jié)果表明，中川機場近15年夏季年平均最高氣溫呈上升趨勢，最高溫度與最低溫度相差1.2度，且存在4-6年的周期振蕩變化特征;夏季日平均最高溫度峰值主要在7月下旬和8月上旬。

關(guān)鍵詞：中川機場;最高溫度;變化特征

氣溫對飛機的飛行性能和航空的經(jīng)濟效益的影響是多方面的，特別在海拔高于1500米的高原機場和高高原機場更為明顯。蘭州中川機場標高1947.20 m，作為中西部地區(qū)高原機場的典型代表，[1]2016年夏季高峰日保障架次突破300架次，且日高峰起降時段集中在中午前后，氣溫對飛機性能及經(jīng)濟效益的影響尤為顯著。ICAO建議在飛機起飛前2h對發(fā)動機進氣口高度的氣溫預報要精確到±2℃，突顯了氣溫預報的重要性。因此，本文利用中川機場夏季最高氣溫資料對中川機場15年來夏季最高氣溫的變化及其相關(guān)特征作了研究，從氣溫角度出發(fā)，探索中川機場夏季最高溫度的變化趨勢，為保障飛行安全和提高航空公司的經(jīng)濟效益提供一定的參考。

1 溫度對飛行的影響

飛機在飛行過程中，首先考慮的是飛機的起飛和著陸，然而飛機的起飛和著陸在很大程度上取決于大氣狀態(tài)的物理特性。溫度是影響大氣氣壓和大氣密度變化的決定因素，進而影響飛行活動。首先，飛機的載重量受氣溫變化的影響，氣溫高于標準大氣溫度時，空氣密度變小，產(chǎn)生的升力也小，因而載重量減小，反之低于標準大氣溫度時，載重量增加。再次，氣溫影響飛機起降時的滑跑距離和起飛時的離地速度，主要表現(xiàn)在：氣溫增加10℃，起飛時滑跑距離增長11%，氣溫降低10℃，起飛時滑跑距離減少10%;而根據(jù)實驗在海平面附近溫度偏差±10℃，著陸時的滑跑距離變化±5%;同時氣溫偏差10%，飛機的離地速度變化1.75%，在高海拔地區(qū)氣溫變化的影響會相應的增大。[2]最后，氣溫對飛行速度、飛機升限、飛機的氣壓高度表和空速表都有很重要的影響。

2 中川機場夏季最高氣溫的年平均變化特征

中川機場1996-2010年夏季最高氣溫的年最大值和年平均值變化見圖1。近15年中川機場夏季最高氣溫的最大值均在30℃以上，平均值為32.92℃;2010年為最高，達36.5℃，最低出現(xiàn)在1998年，達30.8℃，兩者相差 5.7℃，年際變化較大，存在4個極大值，3個極小值，且年極大值和極小值不是連續(xù)出現(xiàn)，有周期振蕩的特點，振蕩周期約為3-6年。中川機場夏季最高溫度的年平均值在近15年的變化趨勢與最高溫度最大值的變化趨勢基本一致，存在4個峰值，3個谷值，平均值為250℃;年平均值的最高值為26.6℃，出現(xiàn)在2006年，最低是23.5℃，出現(xiàn)在1999年，二者相差3.1℃，說明夏季最高氣溫的年平均值變化振幅小;但最高氣溫的最大值與年平均值的峰值和谷值并不完全對應，即1998年最大值為谷值，1999年年平均值為谷值，2000年最大值為峰值，而平均值并不是峰值，這與馬鵬里等得出的高原山地氣溫變化特征一致。[3]同時可以看到夏季最高氣溫的年最大值和年平均值兩者相關(guān)性較好，相關(guān)系數(shù)為0.65，通過了顯著水平α=0.05的顯著性檢驗（rc=0.5）。

1996-2010年夏季最高氣溫平均值距平上2000年后負距平值出現(xiàn)明顯的減小趨勢，正距平值出現(xiàn)上升趨勢。2000年以后夏季最高溫度平均值主要表現(xiàn)為增暖趨勢，15年來增溫趨勢線斜率達0.13，只有在2003年、2004年和2007年表現(xiàn)的相對冷。對近15年夏季最高氣溫平均值距平進行顯著性檢驗，通過了信度α=0.05的顯著性檢驗（Fα=9.33>4.67），說明中川機場夏季最高溫度平均值增暖趨勢是顯著的，此結(jié)論和多位氣象工作者關(guān)于西北地區(qū)極高氣溫的變化趨勢研究結(jié)果是一致的。[4]

3 中川機場夏季日最高氣溫的變化特征

中川機場1996-2010年夏季日最高氣溫的平均值變化趨勢如圖2所示，近15年中川機場夏季日最高氣溫的平均值極大值為28.2℃（7月23日），極小值為21.2℃（6月7日），變化趨勢呈雙峰值特征，5日滑動平均表現(xiàn)更加明顯;且前期溫度升高緩慢，呈波動上升趨勢，后期溫度降低迅速，呈線性下降趨勢。夏季日最高溫度平均值雙峰出現(xiàn)在7月下旬和8月上旬，出現(xiàn)大于27℃的極高溫度的時間主要集中在此時段內(nèi)，此外，在此時段內(nèi)存在一明顯的低值區(qū)，特別是7月26日日最高溫度平均值只有25.3℃，這主要與7月下旬后期出現(xiàn)的天氣事件概率大有關(guān)。[5]

4 中川機場夏季最高氣溫大于30℃的日數(shù)變化特征

夏季高溫對飛機限載的影響由機型及飛機性能等條件制約，一般溫度在25℃或26℃開始限載較嚴重，當溫度高于30℃飛機限載特別嚴重，因此分析高于30℃日數(shù)變化特征有重要的實際意義。1996-2010年間，中川機場夏季最高氣溫大于30℃的日數(shù)平均為9.6日，出現(xiàn)天數(shù)最多在2006年，為21日，最少出現(xiàn)在2003年，僅為5日。年均日數(shù)呈現(xiàn)出寬幅振蕩特點，特別在2000年以后，大于30℃的平均日數(shù)增大為10.8日，較15年平均天數(shù)多了1.2日，高溫日數(shù)的增加也說明了2000年以后中川機場的氣溫有增暖趨勢。

通過分析統(tǒng)計6-8月各旬高于30℃日數(shù)及其所占比重得出，中川機場夏季高溫日數(shù)主要集中在7月各旬和8月上旬，占79.86%，特別在7月下旬和8月上旬高溫日數(shù)達到71日，占到49.3%，幾乎占到高溫日數(shù)的一半，說明中川機場夏季高溫主要發(fā)生在這段日期，與4.1得出的結(jié)論相符;6月上、中旬與8月中、下旬出現(xiàn)高溫日數(shù)的頻次較低，只占到總數(shù)的13.19%。

5 總結(jié)及討論

通過對蘭州中川機場夏季最高溫度年際變化特征和日變化特征分析，同時考慮氣溫對航空器的影響，得出以下主要結(jié)論：

（1）中川機場夏季最高氣溫的年平均值有周期振蕩特點，振動周期約3-6年;夏季最高氣溫的極大值變化特征與其有很好的相關(guān)性。年平均值的距平變化表明，2000年以后中川機場夏季最高溫度平均值有顯著增暖特征。

（2）中川機場夏季日最高溫度極值變化無明顯特征，日最高溫度平均值呈現(xiàn)雙峰值特征，分別在7月下旬和8月上旬;五日滑動平均顯示期溫度升高緩慢，呈波動上升趨勢，后期溫度降低迅速，呈線性下降趨勢。

（3）中川機場夏季高溫日數(shù)主要集中在7月各旬和8月上旬，其中7月下旬和8月上旬高溫日數(shù)占了總數(shù)的49.3%。

參考文獻：

[1]蘭州中川機場航空氣候志（修訂版）.

[2]民航西北地區(qū)航空氣象預報專業(yè)培訓教材（第二分冊）.

[3]馬鵬里，等.我國西北地區(qū)地面最高和最低氣溫變化及分布的特征.高原氣象，2002，21.（5），209-213.

[4]楊寶玲，等.西北地區(qū)夏季極端高溫異常特征及其成因.農(nóng)業(yè)科學研究，2014，1，20-28.

[5]李棟梁，等.蘭州溫度變化的氣候特征.高原氣象，1993，12（1），18-26.

作者簡介：曾祥耀（1982-），男，山東鄆城人，研究方向：航空氣象預報。