虹橋機場2015-08風特征分析

喻僑

（中國民用航空華東地區空中交通管理局，上海 200335）

1 引言

趨勢著陸預報是機場天氣報告附帶的對該機場氣象情況預期趨勢的簡要說明。趨勢預報應指明以下一個或幾個要素的重大變化：地面風、能見度、天氣現象和云。趨勢報的有效時段為2 h，起始時間為附帶該趨勢預報的天氣報告的時間。風趨勢報是趨勢預報重要的一環，其標準包括：平均風向變化大于或等于60°且變化前或變化后平均風速大于或等于5 m/s；平均風速變化大于或等于5 m/s；對飛行有重要影響的其他數值。風組的趨勢變化對飛機起降有著極大的影響，尤其是風向轉變會影響跑道的使用，因此風的趨勢報變化規律及發布質量亟待研究。

預報員在工作當中需要關注各個要素的重大變化，及時添加趨勢預報，以期達到短時臨近預報的目的。在各要素的趨勢預報中，以風的趨勢最難把握，其變化除了與天氣系統有關外，通常還與氣溫的日變化有關聯。虹橋機場地處沿海，在沒有強烈天氣系統過境的情況下，機場的風還會受海陸風的影響，常常導致對航空飛行有極大影響的風組重要變化。

2 虹橋機場2015-08風的特征

虹橋機場地處東亞季風氣候區，地面風向有明顯的季節變化，冬季盛行NW-N風，夏季盛行SE風。虹橋機場年平均風速3.5 m/s，全年春季平均風速最大，為3.7 m/s，夏季次之，為3.5 m/s，冬季為3.4 m/s，秋季風速最小，為3.2 m/s。2015-08共有3個臺風影響上海地區，受其影響，2015-08虹橋機場平均風速4.7 m/s，遠高于年平均風速。從風速日變化來看，虹橋機場早上6：00風速最小，隨后逐漸增大，直到下午16：00風速最大，然后逐漸減??；晚上23：00風速降到一個次低點，之后略增加后又逐漸減小到最低。可見，風速日變化與氣溫的日變化有較高的相關度。

圖1為2015-08虹橋機場風向頻次統計情況。從圖1每個風向出現的次數合計來看，本月以東南風和偏東風為主，其中又以140°出現頻率最高，其次是100°。西南風出現頻率最低，其次是東北風，靜風次數較少。在航空氣象中，風向VRB的出現一般是由于風向變化頻繁所致，其標準有2個：①10 min觀測時段內的平均風向變化大于或等于60°且小于180°，平均風速小于2 m/s；②10 min觀測時段內的平均風向變化大于或等于180°[1]。值得注意的是，2015-08 VRB風向出現的次數較高，這也是本月風組趨勢變化較大的重要原因之一。

圖1 2015-08虹橋機場風向頻次統計

圖2 2015-08虹橋機場不同風向上的平均風速

圖2是各個風向出現時的平均風速。可見，當出現西北風、偏西風、西南風以及偏東風時，風速最大。其中，2015-08偏東風風速最大的原因是受臺風影響，一般臺風從中國東南洋面經過或登陸，虹橋機場處于臺風北邊，都是偏東風，本月兩個臺風均屬此種情況。而西北風最大的原因是冷空氣南下，風速增大。虹橋機場夏季多受副熱帶高壓控制，氣壓場較穩定，傍晚后淺層易形成等溫層或逆溫層，風速較小，白天受動量下傳影響，風逐漸增大，因此早上有靜風出現，但頻次較低；上午到中午時段，風速較小，地面風場易受到飛機尾流等擾動的影響，風向擺動較大，因此容易出現風向VRB；午后受動量下傳影響風速逐漸增加，出現風向VRB的頻次明顯減少。根據2015-08靜風和VRB出現的頻次逐時統計，靜風主要出現在早上6：00和9：00。VRB出現主要集中在中午前后9：00—14：00這個時段，其中，12：00和13：00出現最多，夜間21：00—24：00也有出現的可能，早上7：00、8：00沒出現過。

3 風組重要變化與溫度的聯系

風是空氣流動的現象，其根本原因是太陽輻射導致地表升溫，空氣膨脹后上升，地面低的空氣就會橫向流入補充進來，因而形成了風[2]。因此，研究溫度與風的關系就很關鍵。

圖3 2015-08風組趨勢與日最大溫差的關系

圖3為2015-08風組趨勢與日最大溫差的關系圖，圖中上面的曲線是8月份逐日風組趨勢（即風組發生重大變化）出現次數，下面的曲線是日最高溫度與日最低溫度的差值?？梢?，風組重要變化與溫度日較差呈正相關，亦即溫度日較差較大的日期，容易出現對航空飛行有重要影響的風組趨勢變化。其中，10至11日以及22至24日相關性呈相反的原因是受到臺風影響，風速較大，但是溫度日差都變化不大。2015-08溫度日變化大的時候，多為高壓控制，晴熱少云，白天升溫迅速，夜間輻射冷卻較強，晝夜溫差大，而上海地處沿海，溫差大意味著海陸風影響較大，進一步加強風的不穩定性，因此風組的重要趨勢變化增多。但是這一規律只適應于高壓或者弱氣壓場控制下的天氣形勢，這種情況下，溫度日變化主要是由于輻射引起的。

4 結論

夏季受雷暴等強對流天氣以及副高影響，是虹橋機場風組趨勢出現最多的季節，加強對夏季風場變化，尤其是對航空飛行有重要影響的風組變化特征的研究，對提升機場氣象要素臨近預報質量具有重要作用，對保障航空飛行安全也具有重要意義。本文統計分析了2015-08虹橋機場風組變化特征，初步得到以下結論：①從風速日變化來看，虹橋機場早上6：00風速最小，隨后逐漸增大，直到下午16：00風速最大，然后逐漸減??；晚上23：00風速降到一個次低點，之后略增加后又逐漸減小到最低。可見，風速日變化與氣溫的日變化有較高的相關度。②風向不定（VRB）出現時段主要集中在中午前后9：00—14：00，其中，12：00和13：00出現最多，這段時間內，風速較小，地面風場易受到飛機尾流等擾動的影響，風向擺動較大，因此容易出現風向VRB。③從2015-08風的變化特征來看，夏季虹橋機場風組的趨勢報與溫度日差呈正相關。此類天氣條件下，應加強風組趨勢預報關注。