咸陽機(jī)場一次低空風(fēng)切變天氣過程分析

摘 要：文章通過對(duì)2012年3月30日咸陽機(jī)場一次低空風(fēng)切變過程的重點(diǎn)分析，總結(jié)出強(qiáng)冷空氣活動(dòng)對(duì)風(fēng)切變產(chǎn)生的有利條件。當(dāng)有強(qiáng)冷空氣活動(dòng)時(shí)，整層都存在較強(qiáng)的冷平流，同時(shí)風(fēng)場具有明顯的不連續(xù)性，中低層存在小的擾動(dòng)，有利于低空風(fēng)切變的發(fā)生。動(dòng)量下傳作用會(huì)使風(fēng)的陣性增強(qiáng)，風(fēng)速的增大較風(fēng)向的變化時(shí)間略有滯后，滯后時(shí)間與冷空氣的強(qiáng)度等有關(guān)系。

關(guān)鍵詞：低空風(fēng)切變；冷空氣；冷鋒

引言

低空風(fēng)切變是指500米以下風(fēng)向和（或）風(fēng)速變化的現(xiàn)象，它是國際航空界公認(rèn)的飛機(jī)起飛和著陸階段的一個(gè)重要危險(xiǎn)因素，被人們稱為“無形殺手”。近年來，隨著航班量的顯著增加，低空風(fēng)切變對(duì)航空飛行安全的影響也日益凸顯。航空、氣象等部門的專家對(duì)風(fēng)切變的出現(xiàn)原因及其應(yīng)對(duì)進(jìn)行了多方面的探討認(rèn)為，造成低空風(fēng)切變的原因主要包括下?lián)舯┝?、陣風(fēng)鋒、快速移動(dòng)的冷鋒兩側(cè)、低空逆溫層、低空急流、海陸風(fēng)等[1]。程勇[2]闡述了風(fēng)切變產(chǎn)生的天氣學(xué)條件，分析風(fēng)切變對(duì)飛行的影響以及在飛行過程中遭遇風(fēng)切變的處置方法。李秀蓮等[3]對(duì)2008年11月1日首都機(jī)場冷鋒過境前后風(fēng)切變現(xiàn)象及其可預(yù)報(bào)時(shí)效進(jìn)行分析認(rèn)為，在冷鋒過境前后，首都機(jī)場存在多種形式的風(fēng)切變，有高空槽前后的水平風(fēng)切變、高層和中層急流軸引起的水平風(fēng)切變、冷鋒前逆溫層頂上下的水平風(fēng)切變和地面鋒面過境時(shí)跑道面上的水平和側(cè)風(fēng)切變，并對(duì)各種風(fēng)切變的可預(yù)報(bào)時(shí)效進(jìn)行了分析。劉開宇[4]等通過分析生貴陽機(jī)場冷鋒型低空風(fēng)切變的特征認(rèn)為，切變線和南下冷鋒是產(chǎn)生該型低空風(fēng)切變的主要原因，當(dāng)鋒面過境影響時(shí)，狹窄的過渡鋒區(qū)使風(fēng)出現(xiàn)急劇變化，從而易于產(chǎn)生風(fēng)切變。針對(duì)低空風(fēng)切變的相關(guān)預(yù)報(bào)預(yù)警信息的及時(shí)、有效地發(fā)布，對(duì)于保障航空器的正常飛行具有極其重要的作用。

2012年3月底，我國西北地區(qū)冷空氣活動(dòng)頻繁，受強(qiáng)冷空氣南下影響，咸陽機(jī)場先后出現(xiàn)多次明顯的低空風(fēng)切變過程，并收到航空器空中報(bào)告。文章利用咸陽機(jī)場實(shí)況觀測資料對(duì)3月30日低空風(fēng)切變過程進(jìn)行了分析，以期為今后低空風(fēng)切變的預(yù)報(bào)和服務(wù)工作提供借鑒。

1 資料說明

1.1 常規(guī)探測資料

采用2012年3月30日00時(shí)（UTC）的地面和高空探測資料分析此次過程的天氣尺度背景形勢，其中格點(diǎn)資料的空間分辨率是1*1。

1.2 機(jī)場實(shí)時(shí)探測資料

通過機(jī)場自動(dòng)觀測數(shù)據(jù)分析2分鐘的平均風(fēng)向及風(fēng)速的演變情況。

2 過程概況及實(shí)況風(fēng)場演變情況

3月30日下午13時(shí)20分，咸陽機(jī)場塔臺(tái)電話告知有多架航班在五邊進(jìn)近過程中遭遇風(fēng)切變，川航8556航班在五邊進(jìn)近過程中790米高度遭遇風(fēng)切變，機(jī)載設(shè)備風(fēng)切變告警，飛機(jī)拉升一次。

本次風(fēng)切變過程主要是由于冷空氣南下滲入本場導(dǎo)致風(fēng)場轉(zhuǎn)換而出現(xiàn)的低空風(fēng)切變過程。本場風(fēng)場資料分析顯示，冷空氣來臨之前本場處于弱風(fēng)場中，風(fēng)向不穩(wěn)定，風(fēng)速2-3米/秒。隨著冷空氣逐漸南下，12：45分左右，05方向風(fēng)向最先發(fā)生轉(zhuǎn)變，風(fēng)速加大；隨后，MID和23方向的風(fēng)向也發(fā)生轉(zhuǎn)變，12：50后轉(zhuǎn)為穩(wěn)定的西北風(fēng)控制，各個(gè)點(diǎn)的風(fēng)向也逐漸由2-3米/秒迅速增大到6-7米/秒，直至13：20以后風(fēng)速才趨于穩(wěn)定。在風(fēng)場調(diào)整的過程中，風(fēng)向、風(fēng)速均發(fā)生了不連續(xù)性變化，風(fēng)切變就發(fā)生在這段時(shí)間。

3 天氣背景尺度分析

3月30日，西北地區(qū)北部受強(qiáng)冷空氣影響，河西、河套中北部出現(xiàn)了大范圍的地面強(qiáng)風(fēng)，并伴有6-8℃的降溫，強(qiáng)冷空氣的影響范圍廣、強(qiáng)度大，且持續(xù)時(shí)間較長。

30日00時(shí)500hPa高度場（圖2），西北地區(qū)東部處在烏拉爾山東部高脊前強(qiáng)勁的西北氣流控制之中，從河套中部到甘肅東南部有淺槽東移，槽后冷平流較強(qiáng)。700hPa和850hPa，冷高壓中心位于青海的西北部，高壓系統(tǒng)前部的西北氣流影響西北地區(qū)中東部。從甘肅東南部到陜西中部，風(fēng)速、風(fēng)向都存在明顯的不連續(xù)性。

溫度平流場（圖3），500hPa從河西到陜西中部存在明顯的冷平流，強(qiáng)冷平流中心位于甘肅中南部及河套的東北部，溫度平流達(dá)到-20*10-5℃/s。700hPa河套北部的冷平流強(qiáng)度為-25*10-5℃/s，系統(tǒng)有明顯的后傾性。這和高度場的分析結(jié)果一致。850hPa西北地區(qū)的中東部也有明顯的冷平流。

00時(shí)850hPa的垂直速度場圖中（圖4）機(jī)場的垂直速度約為0.6Pa/s，干冷空氣下沉增溫，有利于上層風(fēng)下傳，使得本場西北風(fēng)風(fēng)速增大。700hpa和500hPa受河套中部淺槽東移的影響，垂直速度為負(fù)值，有弱的符合上升運(yùn)動(dòng)。隨著淺槽的東移，從12時(shí)垂直速度圖（圖5）中可以看出，機(jī)場上空整層都處在下沉區(qū)，這說明中低層存在著明顯的擾動(dòng)。

受強(qiáng)冷空氣南壓影響，整層都存在較強(qiáng)的冷平流，同時(shí)風(fēng)場具有明顯的不連續(xù)性，中低層存在小的擾動(dòng)，這些形勢有利于低空風(fēng)切變的發(fā)生。

4 結(jié)束語

（1）強(qiáng)冷空氣伴隨的冷平流使風(fēng)場出現(xiàn)明顯的不連續(xù)，同時(shí)若中低層有小的擾動(dòng)，這種形勢有利于低空風(fēng)切變的發(fā)生。（2）風(fēng)速的增大較風(fēng)向的變化時(shí)間略有滯后，滯后時(shí)間與冷空氣的強(qiáng)度等有關(guān)系。

參考文獻(xiàn)

[1]劉志華，顧志濤.低空風(fēng)切變對(duì)飛行的危害及對(duì)策研究[J].飛行試驗(yàn)，1998，14（1）：35-237.

[2]程勇.風(fēng)切變與飛行[J].航空安全，2008，87：62-64.

[3]李秀蓮，付強(qiáng)，王科，等.風(fēng)切變對(duì)飛行的影響及其預(yù)報(bào)時(shí)效分析[J].氣象科技，2010，38（2）：170-174.

[4]劉峰，劉式達(dá)，等.廣州白云機(jī)場“721”低空風(fēng)切變天氣過程綜合分析[J].北京大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2007，43（1）：23-29.

[5]趙志軍，蔡國盛.西安咸陽國際機(jī)場低空風(fēng)切變天氣過程統(tǒng)計(jì)與分析[Z].

作者簡介：程婷婷（1988-），女，寧夏隆德人，工作單位：中國民用航空西北地區(qū)空中交通管理局，職務(wù)：預(yù)報(bào)員，研究方向：航空天氣預(yù)報(bào)。