沈陽桃仙國際機(jī)場重要天氣統(tǒng)計分析

沈陽桃仙國際機(jī)場重要天氣統(tǒng)計分析

不同天氣造成的飛行事故簡況現(xiàn)在，氣候的變化對人類的生產(chǎn)和生活產(chǎn)生了越來越大的影響。所有的工作都離不開氣候的變化。在民用航空業(yè),準(zhǔn)確的預(yù)報起、落航站及航路的天氣對航班的安全、正點(diǎn)、效率起到巨大的作用。統(tǒng)計沈陽桃仙機(jī)場2004～2011年航班不正常率中發(fā)現(xiàn),在不正常航班7988架次中,因天氣原因造成不正常的有2694架次,占總數(shù)的33.7%。近年來發(fā)生的飛行等級事故,多數(shù)與天氣有關(guān)。據(jù)不完全統(tǒng)計,由于氣象原因?qū)е碌娘w行事故占飛行總事故的30%左右。氣象原因?qū)е碌娘w行事故中,惡劣能見度所造成的飛行事故最多,達(dá)40%;雷雨、冰雹和積雨云造成的事故占到25%。所以,著重對歷年雷暴、低能見度、大風(fēng)等重要天氣進(jìn)行統(tǒng)計分析,探索沈陽桃仙機(jī)場地區(qū)氣候變化的規(guī)律性,對天氣的變化能夠前瞻,為準(zhǔn)確的天氣預(yù)報積累經(jīng)驗。本文統(tǒng)計了沈陽桃仙機(jī)場1995～2011年《氣象地面觀測簿》中雷暴、<500和500～800米之間的低能見度、十分鐘平均風(fēng)速≥10MPS、陣風(fēng)風(fēng)速≥17MPS的氣象要素分別在北京時06～24(航班密集)、24-06(航班非密集)兩個時段發(fā)生的小時數(shù)。除十分鐘平均風(fēng)速≥10MPS的數(shù)據(jù)從整點(diǎn)實況中摘取外,其余要素均從紀(jì)要欄逐日統(tǒng)計。1天氣現(xiàn)象總能值/時段分布不同天氣形勢影響下,一日間重要天氣出現(xiàn)的時間有很大的不同。統(tǒng)計1995-2011年雷暴、能見度<500米、500～800米、平均風(fēng)速≥10m/s、陣風(fēng)風(fēng)速≥17m/s等重要天氣出現(xiàn)累計7140小時,其中雷暴發(fā)生小時數(shù)1682小時,占總小時數(shù)23%,低能見度發(fā)生小時數(shù)2053小時,占總小時數(shù)的29%,極大風(fēng)、大風(fēng)發(fā)生小時數(shù)3405小時,占總小時數(shù)的48%,各類天氣發(fā)生在航班密集和非密集時段分布情況、所占百分比如圖1所示:航班密集時段(06-24時)和非密集時段(24-06時)重要天氣出現(xiàn)的比例如圖2所示:圖2中可見雷暴、極大風(fēng)、大風(fēng)出現(xiàn)的頻率日間明顯大于夜間,500米以下能見度夜間出現(xiàn)的頻率大于日間。這主要和地區(qū)性的天氣特點(diǎn)有關(guān),沈陽偏大風(fēng)速多出現(xiàn)在北京時的09～16時,多數(shù)為南高北低、東高西低、北高南低和暖鋒前形勢下的大風(fēng);冷鋒后和倒槽形勢下大風(fēng)多出現(xiàn)在夜間,本場出現(xiàn)較少。能見度的日變化主要決定于影響能見度的各種天氣現(xiàn)象的日變化情況。例如:煙霧多生成在大氣近地面層層結(jié)穩(wěn)定、風(fēng)速小的早晨和黃昏。所以早晨、黃昏時刻能見度轉(zhuǎn)壞。午后低層穩(wěn)定層破壞,空氣亂流強(qiáng),天氣現(xiàn)象逐漸消失,能見度轉(zhuǎn)好。但吹雪、風(fēng)沙與此相反,午后能見度轉(zhuǎn)壞,因為這時日射強(qiáng)、風(fēng)速大,亂流強(qiáng)烈,早晨黃昏反而轉(zhuǎn)好。2天氣天氣特點(diǎn)一般來說,沈陽地區(qū)春季,冷暖空氣活動頻繁,冷暖氣團(tuán)交替控制東北地區(qū),導(dǎo)致氣壓梯度較大從而發(fā)生大風(fēng)的概率較大。例如當(dāng)有低壓在東北地區(qū)強(qiáng)烈發(fā)展,在東部高壓較穩(wěn)定的情況下,常出現(xiàn)偏南大風(fēng),形成風(fēng)沙和浮塵。春季冷暖空氣交替頻繁還有一個重大影響,氣溫變化大,降水現(xiàn)象有時表現(xiàn)先降雨然后轉(zhuǎn)雪,或先降雪然后轉(zhuǎn)雨或降雨夾雪,在適當(dāng)條件下,可造成跑道結(jié)冰及影響地面能見度。夏季是雷暴、冰雹、暴雨等強(qiáng)對流天氣出現(xiàn)最集中的季節(jié)。當(dāng)?shù)孛娴蛪喊l(fā)展強(qiáng)烈,在高空500百帕形成冷渦時,可造成機(jī)場連續(xù)3～4天雷暴天氣。秋季副熱帶高壓逐漸南撤,冷空氣勢力增強(qiáng),氣溫下降。雖有雷暴強(qiáng)降水等天氣表現(xiàn),但次數(shù)明顯減少,基本為適航天氣。冬季天氣復(fù)雜,航班不正常率有增加趨勢。2.1影響機(jī)場的天氣系統(tǒng)沈陽桃仙國際機(jī)場地處歐亞大陸東部中緯度地帶,屬溫帶大陸季風(fēng)氣候。冬季受西伯利亞冷氣團(tuán)控制,夏季受太平洋暖氣團(tuán)影響。雖然全年盛行偏南風(fēng),但冬季偏北風(fēng)的頻率明顯增加,僅次于偏南風(fēng)頻率。春季和秋季分別是冬夏和夏冬冷暖氣團(tuán)交換的轉(zhuǎn)換季節(jié)。如圖3所示,夏季雷暴出現(xiàn)小時數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于其它季節(jié)。沈陽桃仙機(jī)場地區(qū)產(chǎn)生雷暴的天氣形勢主要有冷鋒雷暴、冷渦雷暴、切變線雷暴、副熱帶高壓西伸東退雷暴、高壓內(nèi)部熱對流雷暴及沿副熱帶高壓后部北上的江淮氣旋、黃河氣旋、渤海氣旋等。如圖4所示,低能見度集中在秋、冬交替和冬季,冬季受西伯利亞冷氣團(tuán)控制,偏北風(fēng)頻率明顯增加,氣候寒冷,冬季多降雪導(dǎo)致低能見度。冬季由于地面輻射降溫,在適當(dāng)濕度條件下,容易形成霧。受沈陽市區(qū)煙和環(huán)境影響,機(jī)場初冬季節(jié)開始就會受煙影響。單純煙影響能見度小于1KM的次數(shù)較少,但煙霧混合可造成機(jī)場低能見度,在較弱的氣壓形勢和較穩(wěn)定的大氣層結(jié)情況下,往往持續(xù)時間較長。如圖5所示,春季,大風(fēng)及十分鐘平均風(fēng)速≥10MPS(視為超大平均風(fēng))的天氣出現(xiàn)頻率最高。其中大風(fēng)總944小時,春季658小時,占全年的70%左右;超大平均風(fēng)總2421小時,春季1584小時,占全年的65%左右。季節(jié)性很明顯,主要源于其處于歐亞大陸東部中緯度地區(qū),地形上處于遼河平原喇叭口內(nèi)“風(fēng)洞”邊緣的特殊地理位置,氣候上受溫帶大陸季風(fēng)氣候影響,當(dāng)有低壓在東北地區(qū)強(qiáng)烈發(fā)展,在東部高壓較穩(wěn)定的情況下,常出現(xiàn)偏南大風(fēng)。春季影響機(jī)場的天氣系統(tǒng)主要為蒙古氣旋、貝湖氣旋、東北低壓等北方天氣系統(tǒng)。天氣表現(xiàn)多南、北大風(fēng),其中尤以西南大風(fēng)最為顯著。2.2天氣總體狀況通過對沈陽桃仙機(jī)場地區(qū)重要天氣發(fā)生的季節(jié)性分析,我們大致可以看出各個季節(jié)影響航班正常率的主要天氣現(xiàn)象和個別航班不正常率有所增加的主要因素。從圖7中可見,春、夏、秋三個季節(jié)的因天氣原因?qū)е碌暮桨嗖徽Ｂ什▌臃容^小,比較平穩(wěn)。春季主要的風(fēng)沙、浮塵持續(xù)時間較短,較難使能見度降低到1000米以下,此種天氣造成飛機(jī)返航、備降情況極少。春季的凍雨和雨夾雪天氣也多有發(fā)生,但是春季由于地面增溫快,機(jī)場跑道維護(hù)及時,一般不會影響航班的正常。夏季雷雨多集中在6月份,但此季節(jié)低能見度狀況減少,航班不正常情況多數(shù)雷雨影響,航班不正常率稍有增加。秋季是飛行的黃金時期,天氣基本適航。冬季低能見度天氣增多,航班不正常率明顯增加,圖中可見航班不正常率與500～800米的低能見度有很好的相關(guān)性,主要表現(xiàn)為降雪、地面吹雪、煙霧混合造成的低能見度,由于降雪持續(xù)時間較長,跑道積雪很難清理,往往造成大面積的航班延誤。3重要天氣的年變化特征以及影響飛機(jī)率的影響3.1雷暴發(fā)生頻次統(tǒng)計1995～2011年重要天氣發(fā)生的情況來看,十分鐘平均風(fēng)≥10MPS、大于等于17MPS陣風(fēng)發(fā)生的頻次從1996年開始呈明顯的上升趨勢,2004年開始逐漸減緩,恢復(fù)到1995年水平,兩者趨勢非常一致;雷暴發(fā)生的頻次在2005年出現(xiàn)一個高值后也恢復(fù)平穩(wěn),各年份沒有明顯的變化趨勢;低能見度的變化趨勢不明顯,不過從圖6中可看出低能見度與風(fēng)的變化似乎有些相關(guān)聯(lián),除2000、2001年外,多數(shù)年份低能見度的波谷與風(fēng)的波峰相對應(yīng)。3.2重要天氣的年變化對飛機(jī)率的影響4因天氣原因正常率變化1)沈陽地區(qū)重要天氣現(xiàn)象發(fā)生有著明顯的日變化和季節(jié)性特征。2)重要天氣發(fā)生的頻次與飛行正常率有著緊密的關(guān)系。3)低能見度對飛行正常率的影響性權(quán)重很大。4)因天氣原因?qū)桨嗾Ｂ实挠绊懲ㄟ^良好的服務(wù)保障、準(zhǔn)確的天氣預(yù)報能夠有一定的控制效果。從圖8重要天氣年變化與航班不正常