蘭州中川機場強風切變分類及風場特征分析ppt課件

1、蘭州中川機場強風切變分類及風場特征分析民航甘肅空管分局張開俊 王曉烺 張思語關鍵詞強風切變分類風場特征內(nèi)容一、蘭州中川機場低空風切變概述二、蘭州中川機場強低空風切變分類三、蘭州中川機場強低空風切變風場特征分析四、小結引言1 用語注釋低空風切變：發(fā)生在真高600米以下的風切變。強風切變：由于沒有適宜的監(jiān)測設備來顯示本場風切變強度的大小，本文中的強風切變是指點致飛機在下降過程中拉升或復飛的風切變。風場特征：本文的風場特征是指中川機場跑道兩頭的自動觀測系統(tǒng)所監(jiān)測到的風向風速，它們之間的間隔為3000米。跑道：根據(jù)民航系統(tǒng)規(guī)定，36號跑道指跑道南頭，18號跑道指跑道北頭。時間：本文未做特殊闡明的時間均

2、為北京時。引言2目前國內(nèi)外較流行的探測低空風切變的手段雷達風廓線儀低空風切變報警系統(tǒng)LLWAS引言3甘肅分局預告室所用的手段多普勒雷達目測跑道兩頭的風向風速準LLWAS一、蘭州中川機場低空風切變概述風切變發(fā)生次數(shù)逐時統(tǒng)計分析風切變發(fā)生次數(shù)逐月統(tǒng)計分析風切變發(fā)生次數(shù)逐年統(tǒng)計分析風切變發(fā)生高度真高)統(tǒng)計分析風切變發(fā)活力型統(tǒng)計分析風切變發(fā)生成因統(tǒng)計分析風切變發(fā)生次數(shù)逐時統(tǒng)計分析圖表備注：取有風切變發(fā)生詳細時間記錄合計34次進展統(tǒng)計。 風切變發(fā)生次數(shù)逐月統(tǒng)計分析圖表備注：取有風切變發(fā)生日期記錄合計38次進展統(tǒng)計分析 風切變發(fā)生次數(shù)逐年統(tǒng)計分析圖表備注：取有風切變發(fā)生記錄合計53次進展統(tǒng)計分析 風切變發(fā)

3、生高度真高)統(tǒng)計分析圖表備注：取有風切變發(fā)生高度記錄合計26次進展統(tǒng)計分析 22次次15次次風切變發(fā)活力型統(tǒng)計分析圖表備注：取有探測出風切變的機型記錄合計27次進展統(tǒng)計分析 風切變發(fā)生成因統(tǒng)計分析1圖表備注：取有風切變成因記錄合計35次進展統(tǒng)計。將對流云、對流云下陣性大風、雷暴等成因歸為對流性天氣類；將鋒面過境、冷空氣歸為冷鋒過境類；將亂流、風向風速不定、動量下傳風速較大歸為擾動亂流類 2021年至2021年6月風切切變成因統(tǒng)計2654對流性天氣冷鋒過境擾動亂流風切變發(fā)生成因統(tǒng)計分析2二、蘭州中川機場強低空風切變分類 逆風切變經(jīng)分析發(fā)生低空風切變時大部分時辰的風向與跑道的夾角大于140小于22

4、0 順風切變經(jīng)分析發(fā)生低空風切變時大部分時辰的風向與跑道的夾角小于40 側風切變經(jīng)分析發(fā)生低空風切變時大部分時辰的風向與跑道的夾角大于40小于140強低空風切變統(tǒng)計分析表發(fā)生時間（北京時）成因低空風切變的類別2009.06.23.19：50（2次）積雨云不能判斷2011.04.16.15：28積雨云逆風2011.06.13.17：45雷暴側風2011.07.26.13：56雷暴順風2011.08.30.17：06雷暴側風2012.03.29.17：40鋒面?zhèn)蕊L2012.04.18.15：30積雨云（有雨幡）未對準跑道，歸入不能判斷2012.04.19.15：50積雨云不能判斷2012.04.1

5、9.23：10鋒面順風2012.04.20.16：31積雨云側風2012.04.24.15：24鋒面?zhèn)蕊L2012.05.26.16：45積雨云順風2012.06.20.16：20積雨云側風2012.06.22.11：40亂流不能判斷各類別低空風切變所占比例不能判別的緣由：1、記錄不詳細；2、離跑道太遠，其影響不能到達跑道緣由分析1.逆風情況下的低空風切變普通不會導致飛機拉升，但在跑道風速變化很大的情況下，容易導致飛機因風切變拉升。因此，此類情況普通發(fā)生在對流性天氣中，同時發(fā)生拉升的次數(shù)不會太多；2.順風切變導致的飛機拉升普通是由于導致風切變的天氣系統(tǒng)未挪動到本場，本場的風場沒有產(chǎn)生大的變化，未

6、引起預告員或控制員的留意導致。同時也出現(xiàn)了控制員因未留意風的瞬時變化而機械運用整點風向風速所導致的順風切變；3.側風切變是出現(xiàn)最多的一類，鋒面、雷暴、積雨云均能導致側風切變，這與側風情況下容易導致飛機產(chǎn)活力翼兩側升力不平衡有關，最應引起我們的注重。4.由于低空風切變是一個很復雜的小尺度天氣景象，其大氣運動機制目前還沒有一個可以完全令人服氣的結論，在目前探測手段不完善的情況下，還會有一些無法完全確定的案例出現(xiàn)，等待更完備的探測手段和完美的低空風切變實際的問世。三、蘭州中川機場強低空風切變風場特征分析1、逆風風切變下的風場特征2、順風風切變下的風場特征3、側風風切變下的風場特征闡明 本文在研討跑道

7、兩頭風向風速時，風速值取用2分鐘最大值2X和2分鐘最小值2M，某跑道2X大于等于8米/秒的時辰作為陣風到達的時辰，延續(xù)4分鐘2X小于等于8米/秒的時辰作為陣風終了的時辰。風向取用某時辰瞬時風向。 1、逆風風切變下的風場特征 由于此類情況在本文所研討的對象中只需一次，因此運用此次的情況作為代表，從分析結果來看，具有一定代表性。情況簡述 2021年4月16日北京時15:08航班從36號跑道跑道南頭，跑道號根據(jù)風向風速的實踐情況判別得出，記錄中沒有降落至離地面700800英尺213米至243米由于風切變拉升。 當日14時開場本場報告積雨云，風加大到20風7米/秒，以后積雨云維持到晚上20點，偏北風大

8、亦繼續(xù)到此時。當天無降水。蘭州中川機場2021年4月16日14時49分至15時16分南北跑道2分鐘最大風速變化圖飛機拉升的時辰14：59出如今18號跑道15：05出如今36號3000/(6*60)=8.3米/秒15：01至15：09時段內(nèi)18號風速36號，存在風速輻合。蘭州中川機場2021年4月16日14時49分至15時16分南北跑道風向變化圖風向從18號的西北風到36號的東北風，順時針旋轉風向從18號的東北偏北風到36號的西北偏北風，逆時針旋轉風向趨于一致 + =風速輻合風速輻合風向氣旋式旋轉風向氣旋式旋轉此時段內(nèi)必然存在上升運動，有利于對流運動此時段內(nèi)必然存在上升運動，有利于對流運動和風切

9、變景象的產(chǎn)生和風切變景象的產(chǎn)生蘭州中川機場2021年4月16日14時49分至15時16分南北跑道2分鐘最大風速2X于分鐘最小風速2M差值變化圖報告風切變的時辰15：0818號出現(xiàn)陣風的時辰：14：59，6.7米/秒36號出現(xiàn)陣風的時辰：15：05，5.2米/秒恣意跑道2X-2M6米/秒時一定要留意風切變小結 跑道2分鐘最大風速8米/秒，且與2分鐘最小風速相差在6米/秒以上時，要思索低空風切變的發(fā)生。即使在逆風條件下也不能掉以輕心，陣風風速的不穩(wěn)定極易呵斥低空風切變。 僅從個例而言，存在風速的輻合和風向的氣旋式旋轉，為對流的構成發(fā)明了動力條件，使得風切變卦易發(fā)生。因此在分析跑道風的變化時不能只思

10、索風速，同時要思索風向的變化，對判別風切變有較好的作用。2、順風風切變下的風場特征 飛機因順風切變導致拉升的情況往往和機組或者控制員對風向的錯誤判別有關，有時為了防止如積雨云或雷暴的影響，必需選擇某一條跑道，該跑道當時的跑道風有利于飛機降落，但由于天氣的瞬息萬變，后一分鐘變成不利于飛機降落的情況。因此需求預告人員的準確預測和及時提示，但有時由于無法探測到相關的氣候要素，預告員也無法做出非常精準的判別，這就需求添加有效的探測設備，比如低空風切變預警系統(tǒng)LLWAS,來減少類似情況的出現(xiàn)。 分析三次順風切變個例，兩次2021年7月26日北京時13時56分和2021年4月19北京時23時10分 是由于

11、要避開雷雨，且選擇跑道時同向風不大，為4米/秒左右，根本符合條件，等到開場下降時風向突變，風速增大，導致出現(xiàn)順風切變。另外一次2021年5月26日北京時16時45分 和控制員未看適時風向風速信息，只記住前一整點的實況，據(jù)此來指揮飛機降落，從而導致了飛機的順風切變。 2021年7月26日北京時13:56概略：GS7409機組13時56分報告在跑道南頭2300米高度遇風切變飛機拉升。13時42分發(fā)布機場警報：本場天頂有雷雨，估計有風切變。機場13時39分開場打雷，15時雷暴終了。2021年7月26日13時34分至14時16分跑道兩端2分鐘最大風速變化曲線圖13:56 飛機報告低空風切變13:42

12、預告員發(fā)布了低空風切變預警，提示及時36號出現(xiàn)陣風鋒的時段，共14分鐘18號出現(xiàn)陣風鋒的時段，共14分鐘跑道兩端陣風鋒開場時辰相差7分鐘，3000/7*60=7.1米/秒風速相差不大2021年7月26日13時34分至14時16分跑道兩端風向變化曲線圖此時段內(nèi)風向由南至北從36號的西南偏南風轉為18號東南偏南風，氣旋式旋轉。2021年7月26日13時34分至14時16分跑道中間溫度變化曲線圖溫度值2613：51至14：03，共13分鐘2021年4月19日23時10分 HU7743/B737 航班在機場跑道北頭真高600英尺183米處遇到風切變拉升 。 20：35開場雷雨，22點雷雨終了。23時觀

13、測報文仍有少量積雨云存在。23時21分發(fā)布大風特殊天氣報告。23時10分之前，本場不斷為東北偏東風，在4米/秒以下，之后轉為北風，且風速急劇增大至10米/秒左右，繼續(xù)到次日凌晨3點左右。思索到跑道南頭有積雨云的存在，因此飛機選擇從跑道北頭降落，在降落過程中遇到偏北大風，導致飛機因風切變拉升。此次大風不是對流云所致，而是與鋒面過境有關 。此次雷暴為鋒前雷暴。 如在跑道北頭有風向風速探測設備，那么有能夠預測出本次低空風切變。2021年4月19日23：10至23：38跑道兩端2分鐘最大風速變化曲線圖18號跑道風開場增大36號跑道風開場增大風切變發(fā)生時辰2021年5月26日16時45 分 GS7564

14、/EMB145航班在海拔2100米距跑道北頭2公里處遇順風切變。 16時整點報：17002MPS，少量積雨；16：45發(fā)布特殊天氣報告：01007MPS，少量積雨云；17時52分本場開場降水，18時14分終了2021年5月26日16：20至17：09跑道兩端2分鐘最大風速變化曲線圖18號風速急劇從3.6上升到8.736號風速急劇從3.1上升到9.3發(fā)生低空風切變的時辰，同時觀測發(fā)布特殊天氣報告01007MPS塔臺控制員以16時整點報文中的風向風速17002MPS作為當時的風向風速來指揮飛機，所以選錯跑道。18號跑道風速從16：24的3.6米/秒急速上升的16：26的8.7米/秒，以后變化幅度不

15、大。可以以為冷空氣26分到達18號跑道；36號跑道風速從16：31的3.6米/秒急速上升到16：33的9.3米/秒，可以以為冷空氣33分到達36號跑道。時間差為7分鐘，間隔3000米，速度：3000/7*60=7.1米/秒，根本上符合實踐情況。16：26分以后，18號跑道最大風速不斷在6至10米/秒間振蕩，即使是最小風速根本也在4米/秒以上，風向為偏北風，按規(guī)定飛機不應選擇18號跑道降落而改為36號。分析其緣由，主要在于控制員沒看即時的風向風速，而是看整點16點的風向風速，170度2米/秒。觀測的特殊天氣報告恰好發(fā)布在16：45分此時才到達發(fā)布規(guī)范，因此是以上緣由呵斥了此次順風切變。以后在對流

16、性天氣的影響下，風速進一步加大，繼續(xù)到10時40分，但再未報告風切變。此類情況的出現(xiàn)和人為要素關系很大，不易預告，但可經(jīng)過做好效力和及時了解航班起降信息來盡量彌補。小結 此類風切變不易預告，必需經(jīng)過及時了解航班信息來盡能夠防止此類情況出現(xiàn)。 對流性天氣、鋒面均有能夠呵斥此類風切變。 風場特征在陣風到達的初期明顯，風速變化很大，風向也會突變，以后變化能夠較小，特別是因鋒面過境所致。 有的情況下風場有氣旋式旋轉的特征。3、側風風切變下的風場特征 側風切變是導致飛機拉升最多的風切變，究其緣由，應該是在側風條件下，兩側機翼受力不均，在風速并不是很大的情況下，也能產(chǎn)生風切變，容易導致飛機拉升。 在6次個

17、例中，有2次是由于鋒面過境所致，其他4次均與對流性天氣有關。符合普通對風切變的判別：低空風切變主要是由對流性天氣導致，其次是鋒面。2021年8月30日17時06分 MU2749本場落地時復飛，17時06分報告36號跑道接地域下沉氣流較嚴重。 16:30發(fā)布警報：本場西北方向有一串雷暴群，本場風變化較大，留意風切變。 本場17時開場出現(xiàn)雷暴，17時46分雷暴終了。雷暴繼續(xù)時間較短。 2021年8月30日16：29至17：42跑道兩端風向變化曲線圖兩端風向大部分在40至80間變化，偏東風明顯2021年8月30日16：29至17：42跑道兩端2分鐘最大風速變化曲線圖兩端2分鐘最大風速絕大部分在8米/

18、秒或以上2021年6月20日16時20分 EMB145/GS3069在海拔高度2000米真高53米36號跑道下降階段遇風切變復飛 16時17分經(jīng)過向塔臺發(fā)布風切變預警。2021年6月20日16：00至16：40跑道兩端風向隨時間變化曲線圖跑道兩端風向大部分為東北偏東風，特別是36號跑道，根本上在60和80間變化，偏東明顯2021年6月20日16：00至16：40跑道兩端2分鐘最大風速隨時間變化曲線圖跑道兩端最大風速均在6米/秒以上，特別是16：20前后，兩頭風速在8米/秒左右，且在以后風速繼續(xù)增大。小結 此類風切變相比較其它兩類而言較易預告，所舉例子中均發(fā)出了預警； 對18號跑道而言，風向在40以上，照此推理，偏東風應在40140，偏西風應在220320； 2分鐘最大風速在6米/秒以上就要思索發(fā)布低空風切變預警，最大風速越大，能夠性越大； 飛機側風值普通在10米/秒以上，為何2分鐘最大風速6米/秒以上就要發(fā)布風切變預警：地面風6米/秒，幾百米以上的空中風速能夠到達10米/秒以上?？偨Y1、低空風切變的發(fā)生年、月、日變化明顯：年變化與航班量的添加有關；月變化與季節(jié)的變化有關，春末至夏末是低空風切變的高發(fā)期；日變化在于午后和傍晚是對流發(fā)生的高發(fā)期。2、發(fā)生低空風切變的高度主要在真高100米500米間；各類機型均有能夠發(fā)生低空風切變?？偨Y3、導致低空風切變的天氣主要是對流性天氣和鋒面