林芝機(jī)場(chǎng)風(fēng)場(chǎng)特征及對(duì)飛機(jī)起降的影響

任遠(yuǎn)際 陳 靜 龔杰昌

（⒈林芝機(jī)場(chǎng)氣象臺(tái) 西藏 林芝 860000；⒉攀枝花市米易縣氣象局 四川 米易 617200；⒊林芝機(jī)場(chǎng)塔臺(tái) 西藏 林芝 860000）

1 林芝機(jī)場(chǎng)地理環(huán)境與氣候概況

林芝機(jī)場(chǎng)標(biāo)高2949m，位于西藏自治區(qū)林芝地區(qū)米林縣境內(nèi)，坐落于雅魯藏布江南岸河谷地帶（圖1）。機(jī)場(chǎng)兩側(cè)多為海拔4000m以上的高大山脈，北側(cè)為念青唐古拉山余脈，南側(cè)是向東延伸的喜馬拉雅山脈。呈西南―東北走向，機(jī)場(chǎng)河谷寬度約1～3km，機(jī)場(chǎng)下游約20km是雅魯藏布江與尼洋河的匯合處,飛機(jī)起降只能在狹窄彎曲的河谷中進(jìn)行。飛行航道最窄處距離峽谷兩側(cè)的山脊不到4km，在機(jī)場(chǎng)南側(cè)附近的山嶺中，在河谷南岸分布多個(gè)山口，午后印度洋暖流沿山口吹來，會(huì)出現(xiàn)較大的山谷風(fēng)，受河谷地形影響容易在河谷內(nèi)產(chǎn)生亂流（圖2）。

圖1 林芝機(jī)場(chǎng)地理位置示意圖

2 林芝機(jī)場(chǎng)風(fēng)向風(fēng)速特征

風(fēng)與飛行關(guān)系極為密切，飛機(jī)起飛、著陸，選擇飛行高度，領(lǐng)航以及計(jì)算飛機(jī)活動(dòng)半徑和油料消耗等，都必須考慮風(fēng)的影響，強(qiáng)風(fēng)還可能會(huì)損壞飛機(jī)。

風(fēng)是直接對(duì)飛機(jī)的航行有影響的氣象要素，跑道上的風(fēng)又是起飛和著陸是特別重要的氣象條件。風(fēng)對(duì)飛機(jī)起降的影響主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

圖2 林芝機(jī)場(chǎng)地形示意圖

近地面風(fēng)的切變，特別是垂直切變對(duì)飛機(jī)的起降有很大的影響，有強(qiáng)烈垂直風(fēng)切變的時(shí)候可能伴隨著惡劣的能見度和亂流，使飛機(jī)產(chǎn)生顛簸難以操作。此外，飛機(jī)起降所能承受的最大風(fēng)速，取決于機(jī)型和風(fēng)與跑道的夾角。逆風(fēng)起降時(shí)多能承受的風(fēng)速最大，正側(cè)風(fēng)起降時(shí)所能承受的風(fēng)速最小，逆風(fēng)起降有助于增大飛機(jī)升力，靜風(fēng)條件下起降也是比較安全的。而在側(cè)風(fēng)條件下起降的飛機(jī)，要保持正常的下滑道或跑道非常困難。風(fēng)向風(fēng)速對(duì)飛機(jī)起降、爬升均有直接影響。

同樣，在林芝機(jī)場(chǎng)，近地面風(fēng)也是對(duì)飛機(jī)起降威脅很大的氣象條件之一。

1）盛行風(fēng)

盛行風(fēng)又稱最多風(fēng)向，是指一個(gè)地區(qū)在某一時(shí)段內(nèi)出現(xiàn)頻數(shù)最多的風(fēng)或風(fēng)向。通常按日、月、季和年的時(shí)段用統(tǒng)計(jì)方法求出相應(yīng)時(shí)段的盛行風(fēng)向。盛行風(fēng)帶往往與一地的環(huán)流條件有密切關(guān)系。

以下利用2002年地面風(fēng)逐日逐時(shí)觀測(cè)資料作05號(hào)和23號(hào)跑道的風(fēng)向風(fēng)速玫瑰圖。統(tǒng)計(jì)的樣本總數(shù)為4015次，結(jié)果如圖3和圖4。

由現(xiàn)在主要使用的23號(hào)站分析知道林芝機(jī)場(chǎng)盛行風(fēng)向?yàn)槟巷L(fēng)（圖3），與跑道有45°的夾角，年平均風(fēng)速為7.09m/s，而最大平均風(fēng)速為8.15m/s，出現(xiàn)在南東南方向。從圖4同樣可見05號(hào)跑道盛行風(fēng)向?yàn)槲髂巷L(fēng)，與跑道方向一致，平均風(fēng)速為4.62m/s，但最大平均風(fēng)速卻在東東南方向，為6.94m/s，與盛行風(fēng)向的平均風(fēng)速差異較大。

圖3 23號(hào)跑道風(fēng)向風(fēng)速玫瑰圖

圖4 05號(hào)跑道風(fēng)向風(fēng)速玫瑰圖

這個(gè)結(jié)果與林芝機(jī)場(chǎng)的地理環(huán)境是一致的，由于山谷位置處于機(jī)場(chǎng)跑道中部的東南方向，基本與機(jī)場(chǎng)跑道方向相垂直，如此一來午后的東南大風(fēng)形成一個(gè)沖溝，吹向跑道中間，對(duì)跑道中部及23號(hào)跑道方向的影響最大，而對(duì)05號(hào)跑道影響相對(duì)小得多，地形是造成跑道兩端風(fēng)向、風(fēng)速差異的一個(gè)重要因素。

2）靜風(fēng)

飛機(jī)在靜風(fēng)條件下起降都能順利進(jìn)行，把距地面10米高處平均風(fēng)速小于0.5m/s的氣象條件稱作靜風(fēng)。由2002年23號(hào)站地面風(fēng)觀測(cè)資料分析，林芝機(jī)場(chǎng)上午出現(xiàn)靜風(fēng)的頻率是較大的，下面統(tǒng)計(jì)時(shí)段為00-03時(shí)，總的統(tǒng)計(jì)頻次為1412次，根據(jù)各季節(jié)不同時(shí)刻統(tǒng)計(jì)出的頻次計(jì)算出頻率，結(jié)果于表1。

表1 各季節(jié)00-03時(shí)（UTC）靜風(fēng)頻率（%）分布圖

春季00-02時(shí)風(fēng)速很小，靜風(fēng)頻率分別是83%、72%、66%，即使出現(xiàn)的不是靜風(fēng)，風(fēng)速都較小，多穩(wěn)定在1-3m/s。但到03時(shí)，靜風(fēng)頻率大大減小（22%），由此可見，從03時(shí)開始靜風(fēng)減少，風(fēng)速增加，對(duì)流活動(dòng)增強(qiáng)。

夏季靜風(fēng)頻率最大的時(shí)段集中在00-01時(shí)，分別為89%和68%，02時(shí)風(fēng)速就開始變大。同樣，秋季靜風(fēng)頻率最大的時(shí)段也是00-01時(shí)，風(fēng)速也增大于02時(shí)。

而冬季出現(xiàn)靜風(fēng)的頻率是最大的，00-02時(shí)的靜風(fēng)頻率都在70%以上。

夏季和秋季靜風(fēng)持續(xù)時(shí)間比冬春兩季持續(xù)時(shí)間短的主要原因是夏秋兩季日照開始較早，下墊面升溫快，不穩(wěn)定的氣流擾動(dòng)出現(xiàn)更早。所以，單就地面風(fēng)來看，春季和夏季上午的前半段（00-01時(shí)）是最適合飛行的，而冬季和春季則可持續(xù)到02時(shí)。

3）大風(fēng)分析

大風(fēng)對(duì)飛行是十分不利的，強(qiáng)烈的大風(fēng)會(huì)使飛機(jī)起降偏離軌道，如果同時(shí)又是側(cè)風(fēng)會(huì)嚴(yán)重威脅飛機(jī)起降。下面利用林芝機(jī)場(chǎng)2007年-2010年自動(dòng)觀測(cè)資料統(tǒng)計(jì)出2007年-2010年每個(gè)月的大風(fēng)日數(shù)。再利用2002年大風(fēng)資料對(duì)該機(jī)場(chǎng)大風(fēng)出現(xiàn)的時(shí)間、季節(jié)、持續(xù)時(shí)間等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。以瞬時(shí)風(fēng)速達(dá)到或超過17m/s作為一個(gè)大風(fēng)日，結(jié)果于表2至表4。

表2 跑道中間（MID）逐月大風(fēng)日數(shù)(d)統(tǒng)計(jì)表

根據(jù)2007年-2010年自動(dòng)觀測(cè)風(fēng)的資料，可發(fā)現(xiàn)林芝機(jī)場(chǎng)多大風(fēng)日。由表2至表4可見，2007年-2010年，跑道中間的大風(fēng)日數(shù)是最多的，年平均為175天。23號(hào)跑道次之，為130個(gè)大風(fēng)日。而05號(hào)跑道出現(xiàn)的平均大風(fēng)日數(shù)最少，為8天。由于大風(fēng)主要從跑道東南面的山谷中吹來，山谷風(fēng)對(duì)跑道中間及23號(hào)跑道影響最大，與上面的統(tǒng)計(jì)結(jié)果是相符的。從大風(fēng)的風(fēng)向來看，林芝機(jī)場(chǎng)大風(fēng)風(fēng)向多是維持在120°-170°的東南風(fēng)。

表3 05號(hào)跑道各月大風(fēng)日數(shù)(d)統(tǒng)計(jì)表

表4 23號(hào)跑道各月大風(fēng)日數(shù)(d)統(tǒng)計(jì)表

圖5 林芝機(jī)場(chǎng)逐月大風(fēng)日數(shù)示意圖

機(jī)場(chǎng)大風(fēng)天氣多發(fā)生在冬春兩季（圖5），夏季出現(xiàn)大風(fēng)的機(jī)會(huì)是較小的。

此外，通過對(duì)2002年各月大風(fēng)出現(xiàn)的頻次及時(shí)間統(tǒng)計(jì)可見，林芝機(jī)場(chǎng)2002年出現(xiàn)的58個(gè)大風(fēng)日，出現(xiàn)時(shí)間多集中在06時(shí)（UTC）到傍晚之間，而且持續(xù)的時(shí)間較長，最長可達(dá)兩個(gè)小時(shí)之久。特別對(duì)于12月份，風(fēng)速都在20m/s以上，大風(fēng)特征十分明顯。這與上午多靜風(fēng)形成了鮮明的對(duì)比。

因此，林芝機(jī)場(chǎng)的大風(fēng)天氣多出現(xiàn)在冬季和春季，出現(xiàn)時(shí)間在下午，持續(xù)時(shí)間不等，最長可達(dá)兩小時(shí)左右，冬季大風(fēng)風(fēng)速都較大。

3 結(jié)論

本文利用林芝機(jī)場(chǎng)2007年-2010年自動(dòng)觀測(cè)資料和2002年逐日逐時(shí)地面觀測(cè)資料，統(tǒng)計(jì)分析林芝機(jī)場(chǎng)大風(fēng)、側(cè)風(fēng)的一些特點(diǎn)，得到如下結(jié)果：

1）機(jī)場(chǎng)05號(hào)跑道與23號(hào)跑道的盛行風(fēng)不同，05號(hào)跑道盛行風(fēng)向?yàn)槲髂巷L(fēng)，23號(hào)跑道盛行風(fēng)為南風(fēng)，機(jī)場(chǎng)地面風(fēng)受地形影響很大。

2）林芝機(jī)場(chǎng)上午地面風(fēng)較小，通常是靜風(fēng)，尤其在00時(shí)到02時(shí)靜風(fēng)頻率多達(dá)到70%以上，就這一點(diǎn)來說飛機(jī)在上午起降會(huì)比較安全。

3）林芝機(jī)場(chǎng)的大風(fēng)日較多。2007年-2010年，23號(hào)跑道年平均有130個(gè)大風(fēng)日，跑道中間年175個(gè)大風(fēng)日，05號(hào)跑道年平均只有8個(gè)大風(fēng)日。大風(fēng)風(fēng)向多維持在120°-170°。一年中，冬季和春季大風(fēng)天氣更為突出。大風(fēng)多在下午出現(xiàn)，因此下午通航是不安全的。

僅對(duì)2007年-2010年和2002年的風(fēng)資料進(jìn)行分析還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，但以上分析可為林芝機(jī)場(chǎng)航空天氣預(yù)報(bào)提供一定的參考。

4 需要研究解決的問題

根據(jù)林芝機(jī)場(chǎng)運(yùn)營6年來不定時(shí)下午飛行機(jī)組的反映，對(duì)飛機(jī)起降影響最大的就是跑道南部那個(gè)山口（圖2），如果能修一個(gè)幾百米高的擋風(fēng)墻會(huì)不會(huì)將跑道上的風(fēng)速減小到10m/s以內(nèi)，徹底解決林芝機(jī)場(chǎng)下午不能飛行的難題，這個(gè)需要科研工作者采集各項(xiàng)數(shù)據(jù)和風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)結(jié)果來驗(yàn)證是否具有可行性。