虹橋機(jī)場(chǎng)2015-08風(fēng)特征分析

喻僑

（中國(guó)民用航空華東地區(qū)空中交通管理局，上海 200335）

1 引言

趨勢(shì)著陸預(yù)報(bào)是機(jī)場(chǎng)天氣報(bào)告附帶的對(duì)該機(jī)場(chǎng)氣象情況預(yù)期趨勢(shì)的簡(jiǎn)要說(shuō)明。趨勢(shì)預(yù)報(bào)應(yīng)指明以下一個(gè)或幾個(gè)要素的重大變化：地面風(fēng)、能見度、天氣現(xiàn)象和云。趨勢(shì)報(bào)的有效時(shí)段為2 h，起始時(shí)間為附帶該趨勢(shì)預(yù)報(bào)的天氣報(bào)告的時(shí)間。風(fēng)趨勢(shì)報(bào)是趨勢(shì)預(yù)報(bào)重要的一環(huán)，其標(biāo)準(zhǔn)包括：平均風(fēng)向變化大于或等于60°且變化前或變化后平均風(fēng)速大于或等于5 m/s；平均風(fēng)速變化大于或等于5 m/s；對(duì)飛行有重要影響的其他數(shù)值。風(fēng)組的趨勢(shì)變化對(duì)飛機(jī)起降有著極大的影響，尤其是風(fēng)向轉(zhuǎn)變會(huì)影響跑道的使用，因此風(fēng)的趨勢(shì)報(bào)變化規(guī)律及發(fā)布質(zhì)量亟待研究。

預(yù)報(bào)員在工作當(dāng)中需要關(guān)注各個(gè)要素的重大變化，及時(shí)添加趨勢(shì)預(yù)報(bào)，以期達(dá)到短時(shí)臨近預(yù)報(bào)的目的。在各要素的趨勢(shì)預(yù)報(bào)中，以風(fēng)的趨勢(shì)最難把握，其變化除了與天氣系統(tǒng)有關(guān)外，通常還與氣溫的日變化有關(guān)聯(lián)。虹橋機(jī)場(chǎng)地處沿海，在沒(méi)有強(qiáng)烈天氣系統(tǒng)過(guò)境的情況下，機(jī)場(chǎng)的風(fēng)還會(huì)受海陸風(fēng)的影響，常常導(dǎo)致對(duì)航空飛行有極大影響的風(fēng)組重要變化。

2 虹橋機(jī)場(chǎng)2015-08風(fēng)的特征

虹橋機(jī)場(chǎng)地處東亞季風(fēng)氣候區(qū)，地面風(fēng)向有明顯的季節(jié)變化，冬季盛行NW-N風(fēng)，夏季盛行SE風(fēng)。虹橋機(jī)場(chǎng)年平均風(fēng)速3.5 m/s，全年春季平均風(fēng)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(fēng)速最小，為3.2 m/s。2015-08共有3個(gè)臺(tái)風(fēng)影響上海地區(qū)，受其影響，2015-08虹橋機(jī)場(chǎng)平均風(fēng)速4.7 m/s，遠(yuǎn)高于年平均風(fēng)速。從風(fēng)速日變化來(lái)看，虹橋機(jī)場(chǎng)早上6：00風(fēng)速最小，隨后逐漸增大，直到下午16：00風(fēng)速最大，然后逐漸減?。煌砩?3：00風(fēng)速降到一個(gè)次低點(diǎn)，之后略增加后又逐漸減小到最低?？梢?，風(fēng)速日變化與氣溫的日變化有較高的相關(guān)度。

圖1為2015-08虹橋機(jī)場(chǎng)風(fēng)向頻次統(tǒng)計(jì)情況。從圖1每個(gè)風(fēng)向出現(xiàn)的次數(shù)合計(jì)來(lái)看，本月以東南風(fēng)和偏東風(fēng)為主，其中又以140°出現(xiàn)頻率最高，其次是100°。西南風(fēng)出現(xiàn)頻率最低，其次是東北風(fēng)，靜風(fēng)次數(shù)較少。在航空氣象中，風(fēng)向VRB的出現(xiàn)一般是由于風(fēng)向變化頻繁所致，其標(biāo)準(zhǔn)有2個(gè)：①10 min觀測(cè)時(shí)段內(nèi)的平均風(fēng)向變化大于或等于60°且小于180°，平均風(fēng)速小于2 m/s；②10 min觀測(cè)時(shí)段內(nèi)的平均風(fēng)向變化大于或等于180°[1]。值得注意的是，2015-08 VRB風(fēng)向出現(xiàn)的次數(shù)較高，這也是本月風(fēng)組趨勢(shì)變化較大的重要原因之一。

圖1 2015-08虹橋機(jī)場(chǎng)風(fēng)向頻次統(tǒng)計(jì)

圖2 2015-08虹橋機(jī)場(chǎng)不同風(fēng)向上的平均風(fēng)速

圖2是各個(gè)風(fēng)向出現(xiàn)時(shí)的平均風(fēng)速?？梢?，當(dāng)出現(xiàn)西北風(fēng)、偏西風(fēng)、西南風(fēng)以及偏東風(fēng)時(shí)，風(fēng)速最大。其中，2015-08偏東風(fēng)風(fēng)速最大的原因是受臺(tái)風(fēng)影響，一般臺(tái)風(fēng)從中國(guó)東南洋面經(jīng)過(guò)或登陸，虹橋機(jī)場(chǎng)處于臺(tái)風(fēng)北邊，都是偏東風(fēng)，本月兩個(gè)臺(tái)風(fēng)均屬此種情況。而西北風(fēng)最大的原因是冷空氣南下，風(fēng)速增大。虹橋機(jī)場(chǎng)夏季多受副熱帶高壓控制，氣壓場(chǎng)較穩(wěn)定，傍晚后淺層易形成等溫層或逆溫層，風(fēng)速較小，白天受動(dòng)量下傳影響，風(fēng)逐漸增大，因此早上有靜風(fēng)出現(xiàn)，但頻次較低；上午到中午時(shí)段，風(fēng)速較小，地面風(fēng)場(chǎng)易受到飛機(jī)尾流等擾動(dòng)的影響，風(fēng)向擺動(dòng)較大，因此容易出現(xiàn)風(fēng)向VRB；午后受動(dòng)量下傳影響風(fēng)速逐漸增加，出現(xiàn)風(fēng)向VRB的頻次明顯減少。根據(jù)2015-08靜風(fēng)和VRB出現(xiàn)的頻次逐時(shí)統(tǒng)計(jì)，靜風(fēng)主要出現(xiàn)在早上6：00和9：00。VRB出現(xiàn)主要集中在中午前后9：00—14：00這個(gè)時(shí)段，其中，12：00和13：00出現(xiàn)最多，夜間21：00—24：00也有出現(xiàn)的可能，早上7：00、8：00沒(méi)出現(xiàn)過(guò)。

3 風(fēng)組重要變化與溫度的聯(lián)系

風(fēng)是空氣流動(dòng)的現(xiàn)象，其根本原因是太陽(yáng)輻射導(dǎo)致地表升溫，空氣膨脹后上升，地面低的空氣就會(huì)橫向流入補(bǔ)充進(jìn)來(lái)，因而形成了風(fēng)[2]。因此，研究溫度與風(fēng)的關(guān)系就很關(guān)鍵。

圖3 2015-08風(fēng)組趨勢(shì)與日最大溫差的關(guān)系

圖3為2015-08風(fēng)組趨勢(shì)與日最大溫差的關(guān)系圖，圖中上面的曲線是8月份逐日風(fēng)組趨勢(shì)（即風(fēng)組發(fā)生重大變化）出現(xiàn)次數(shù)，下面的曲線是日最高溫度與日最低溫度的差值?？梢姡L(fēng)組重要變化與溫度日較差呈正相關(guān)，亦即溫度日較差較大的日期，容易出現(xiàn)對(duì)航空飛行有重要影響的風(fēng)組趨勢(shì)變化。其中，10至11日以及22至24日相關(guān)性呈相反的原因是受到臺(tái)風(fēng)影響，風(fēng)速較大，但是溫度日差都變化不大。2015-08溫度日變化大的時(shí)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(qiáng)，晝夜溫差大，而上海地處沿海，溫差大意味著海陸風(fēng)影響較大，進(jìn)一步加強(qiáng)風(fēng)的不穩(wěn)定性，因此風(fēng)組的重要趨勢(shì)變化增多。但是這一規(guī)律只適應(yīng)于高壓或者弱氣壓場(chǎng)控制下的天氣形勢(shì)，這種情況下，溫度日變化主要是由于輻射引起的。

4 結(jié)論

夏季受雷暴等強(qiáng)對(duì)流天氣以及副高影響，是虹橋機(jī)場(chǎng)風(fēng)組趨勢(shì)出現(xiàn)最多的季節(jié)，加強(qiáng)對(duì)夏季風(fēng)場(chǎng)變化，尤其是對(duì)航空飛行有重要影響的風(fēng)組變化特征的研究，對(duì)提升機(jī)場(chǎng)氣象要素臨近預(yù)報(bào)質(zhì)量具有重要作用，對(duì)保障航空飛行安全也具有重要意義。本文統(tǒng)計(jì)分析了2015-08虹橋機(jī)場(chǎng)風(fēng)組變化特征，初步得到以下結(jié)論：①?gòu)娘L(fēng)速日變化來(lái)看，虹橋機(jī)場(chǎng)早上6：00風(fēng)速最小，隨后逐漸增大，直到下午16：00風(fēng)速最大，然后逐漸減?。煌砩?3：00風(fēng)速降到一個(gè)次低點(diǎn)，之后略增加后又逐漸減小到最低?？梢?，風(fēng)速日變化與氣溫的日變化有較高的相關(guān)度。②風(fēng)向不定（VRB）出現(xiàn)時(shí)段主要集中在中午前后9：00—14：00，其中，12：00和13：00出現(xiàn)最多，這段時(shí)間內(nèi)，風(fēng)速較小，地面風(fēng)場(chǎng)易受到飛機(jī)尾流等擾動(dòng)的影響，風(fēng)向擺動(dòng)較大，因此容易出現(xiàn)風(fēng)向VRB。③從2015-08風(fēng)的變化特征來(lái)看，夏季虹橋機(jī)場(chǎng)風(fēng)組的趨勢(shì)報(bào)與溫度日差呈正相關(guān)。此類天氣條件下，應(yīng)加強(qiáng)風(fēng)組趨勢(shì)預(yù)報(bào)關(guān)注。