呼和浩特機場地面風的氣候特征分析及預報

摘要：通過對呼和浩特機場2002-2016年地面風的氣候特征進行統(tǒng)計，并對結果進行了原因分析。結果表明：呼和浩特機場全年盛行東偏東北風，白天西南風，夜間東北風，年平均風速2.1m/s，冬春季易出現(xiàn)西北地面大風;地面風除了滿足典型的山谷風的特征外，還有受局地山地背風波影響的湍流亂流;地面大風出現(xiàn)的天氣形勢一般為高空槽冷鋒型、蒙古氣旋型、高壓底部型、動量下傳大風和雷暴大風;地面大風一般是高低空風場輻合輻散的環(huán)流運動強迫所造成的，一般伴隨高低空急流，且整層垂直速度接近零。

關鍵詞：盛行風向;平均風速;地方性風;大風預報

中圖分類號：X16 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2019）10-0-03

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.10.099

Abstract： The climatic characteristics of ground wind in Hohhot Airport from 2002 to 2016 were statistically analyzed， and the results were analyzed. The results show that Hohhot Airport is prevailing in the northeast of the year， with southwest winds during the day and northeast winds at night. The annual average wind speed is 2.1m/s. The northwest ground winds are prone to occur in winter and spring. The surface winds not only meet the characteristics of typical valley winds， but also There are turbulent turbulences affected by local mountainous winds; the weather conditions of the ground winds are generally high-altitude trough cold front， Mongolian cyclone type， high-pressure bottom type， momentum downwind and thunderstorm gale; ground winds are generally high and low air wind fields The convergent divergence of the circulatory motion forcing is generally accompanied by high and low altitude jets， and the vertical velocity of the entire layer is close to zero.

Key words： prevailing wind direction; average wind speed; local wind; wind forecast

地面風與飛行活動的起飛著陸關系密切，通常要求飛機的起飛和著陸在逆風條件下進行，因為逆風可使離地和著陸的速度減小，能縮短滑跑距離，增大飛機運動時的方向穩(wěn)定性和操縱性。所以如果能提前預報出地面風向風速的轉折點，不僅可大大減少飛機的順風超標、終止進近、復飛和場外接地等不正常事件，還能為管制用戶提前更換跑道做好充足的準備，不但為飛行活動的安全提供保障，也為航空公司節(jié)省了運營成本。

呼和浩特機場位于陰山支脈大青山南側15km處，當冷空氣入侵時常常產(chǎn)生西北大風，與山脈的走向近于正交，氣流穿越山脈后升降氣流很強，可達15～20m/s，大青山山高1000m，升降氣流影響范圍最大處在背風坡時為山高的15倍左右，呼和浩特機場剛好處于背風波影響的最大處，低層出現(xiàn)繞水平軸的強大渦流，表現(xiàn)為幾個強局地湍流區(qū)，有很強的滾軸流或滾轉流，對飛行活動影響較大。通過對呼和浩特機場地面風的氣候特征進行統(tǒng)計分析，得出地面風預報的一些指標，以期對飛行活動保障提供更優(yōu)質的氣象服務。

1 資料來源

本文所有的統(tǒng)計資料來自呼和浩特白塔機場氣象觀測場內的自動觀測系統(tǒng)和人工觀測報文。

2 呼和浩特機場風的氣候特征

2.1 盛行風向

在不考慮風速的情況下，全年主盛行風向為東偏東北風（60°+90°風向段），次盛行風向為西南風（210°+240°風向段），這主要反映了地方性山谷風的特點，白天為谷風西南風，夜間為山風東北風。第三盛行風向為西北風（330°+360°風向段），是冷空氣入侵造成的系統(tǒng)性風（圖1）。

當平均風速≥3 m/s時，累年盛行風向為東北風（70°風向）;當平均風速≥5 m/s時，累年盛行風向為西北風（340°風向）。

年變化特征：在不考慮風速的情況下，各時期盛行風向為東北風（60°風向段），春季盛行東偏東北風（60°風向段+90°風向段）、西南風（240°風向段）和西北風（330°風向段），夏季盛行東偏東北風（60°風向段+90°風向段）和西南風（210°風向段），秋季盛行東偏東北風（60°風向段+90°風向段）和西南風，冬季盛行東北風和西北風;具體為西南風（240°風向段）盛行時期從3月至11月，西北風（330°風向段）盛行時期從11月至次年5月，VRB（風向不定，下同）在冬季出現(xiàn)頻率最少，靜風，1月出現(xiàn)最多，頻率為7%，3、4月最少，頻率為2%。下圖中左側圖代表各風向段逐月出現(xiàn)的頻率，右側折線圖代表靜風逐月出現(xiàn)的頻率（圖2）。

當平均風速≥3 m/s時，4月至8月和10月盛行西南風;12月至次年3月盛行西北風;其余風向各月出現(xiàn)頻率較小。

當平均風速≥5 m/s時，9月至次年3月和7月盛行西北風;4月至6月和8月盛行西南風;其余風向各月出現(xiàn)頻率較小。

日變化特征：各風向段各時次均有出現(xiàn)，其中180°-270°風向段、30°-90°風向段和300°-360°風向段日變化特征顯著，白天以180°-270°風向段為主，07UTC頻率最大，夜間14UTC-00UTC以30°-90°風向段為主，各時次頻率相當，300°-360°風向段在午后04UTC-09UTC之間出現(xiàn)頻率大，120°-150°風向段在上午02-03UTC出現(xiàn)較多，靜風（CALM）在傍晚10UTC出現(xiàn)較多，風向不定（VRB）和其他風向段出現(xiàn)頻率小，無明顯日變化。下圖中左側圖代表各風向段逐時出現(xiàn)的頻率，右側折線圖代表靜風逐時出現(xiàn)的頻率（圖3）。

2.2 平均風速

年平均風速為2.1m/s。4月平均風速最大，為3.3m/s，8月最小，為1.8 m/s（見圖4）。

日變化：日變化明顯，總體為白天風速明顯大于夜間風速。平均來講，在06UTC-12UTC風速顯著大于其他時段，03UTC-04UTC、12UTC-13UTC均為轉折點。

年際變化：2002-2016年期間雖略有震蕩，但總體呈上升的趨勢，2003年、2007年風速為這十五年中風速相對小的兩年，2015年風速最大達2.8m/s（圖5）。

2.3 大風出現(xiàn)的日數(shù)、極值情況和變化特征

呼和浩特機場年平均大風日數(shù)為24.0日，年最多大風日數(shù)為44日，出現(xiàn)在2013年。全年各月都有出現(xiàn)過大風的記錄，5月是全年中出現(xiàn)大風日數(shù)最多的月份，平均大風日數(shù)為5.5日，1月是大風出現(xiàn)最少月份，平均為0.3日。從最大風速的大風風向看，主要出現(xiàn)在260°-360°風向段內，以西北風為主;夏季以雷暴大風為主，最大為2011年6月7日，風向320°，風速38m/s;冬春季以寒潮大風為主，最大為2008年5月28日，風向350°，風速32m/s。

3 大風的預報

1.高低空均有明顯的急流，一般在高空500hPa急流中心風速≥40米/秒，850hPa急流中心風速≥20m/s;2.高空環(huán)流有等溫線梯度密集區(qū)，地面有氣壓梯度密集區(qū);3.蒙古氣旋對本場的大風具有很高的指示意義;4.動量下傳大風一般發(fā)生在午后;5.寒潮大風500hPa存在≤-40℃的冷中心。

4 結論

（1）呼和浩特機場地面風的氣候特征為：累年盛行風向東偏東北風，白天西南風夜間東北風，年平均風速2.1m/s，春季大秋季小，白天大夜間小。（2）呼和浩特機場地面風除了滿足典型的山谷風的特征外，還有受局地山地背風波影響的湍流亂流;風的地方性特點為從夜間到次日中午為山風（60°到90°風向段），下午為谷風（180°到270°風向段）;風速從中午開始增大，傍晚逐漸減小，趨于穩(wěn)定，在日最高氣溫出現(xiàn)期間，風速最大，且由于地形的強迫作用易出現(xiàn)大風。（3）地面大風出現(xiàn)的天氣形勢一般為高空槽冷鋒型、蒙古氣旋型、高壓后部型、動量下傳大風和雷暴大風。（4）地面大風一般是高低空風場輻合輻散的環(huán)流運動強迫所造成的，一般伴隨高低空急流，且整層垂直速度接近零。（5）地面大風主要出現(xiàn)在冬春季節(jié)，夏季均是伴隨雷暴出現(xiàn)的。（6）地面大風出現(xiàn)時在高空500hPa急流中心風速≥m/s，850hPa低空急流中心風速≥20m/s。寒潮大風500hPa存在≤-40℃的冷中心。

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收稿日期：2019-10-10

作者簡介：李浩（1986-），男，主任工程師，研究方向為航空氣象預報。