趙純子

【摘 要】利用北京首都國際機(jī)場2011-2017年的逐時(shí)觀測資料，通過數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法，對大風(fēng)天氣的時(shí)間分布特征進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得出了首都機(jī)場5月份為大風(fēng)高發(fā)月份，大風(fēng)風(fēng)向多集中于315-360度范圍內(nèi)等結(jié)論。

【Abstract】Based on the hourly observation data of Beijing Capital International Airport from 2011 to 2017， by means of mathematical statistics， the time distribution characteristics of gale weather are statistically analyzed. It is concluded that May is the month of high wind in capital airport， and the wind direction is concentrated in the range of 315-360 degrees.

【關(guān)鍵詞】大風(fēng) ；春季；首都機(jī)場

【Keywords】high wind； spring； capital airport

【中圖分類號(hào)】P425.1 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069（2018）08-0121-02

1 背景介紹

按觀測規(guī)范規(guī)定，瞬時(shí)風(fēng)速≥17m/s的風(fēng)即為大風(fēng)，大風(fēng)對飛行有極大的影響，大風(fēng)會(huì)影響航空器在空中的飛行姿態(tài)，造成飛行器顛簸，大風(fēng)多伴隨著風(fēng)切變，使得飛機(jī)瞬時(shí)失速或造成復(fù)飛。此外，大風(fēng)會(huì)卷起沙塵，形成沙塵暴等極端天氣影響飛行安全。首都國際機(jī)場共三條跑道，每天約有1500架次航班起降，平均每2分鐘便有1架次航班起降。大風(fēng)是危及飛行安全的氣象要素之一，同時(shí)也會(huì)造成國民經(jīng)濟(jì)和人民生命財(cái)產(chǎn)的損失[1]。因此作為民航機(jī)場，掌握大風(fēng)的時(shí)間分布特征，有利于合理安排飛行計(jì)劃，做好飛行保障，保障飛行安全。

2 數(shù)據(jù)選取與處理

本文所用統(tǒng)計(jì)資料系2011—2017年7年間觀測數(shù)據(jù)庫中high wind rwy 01 的記錄數(shù)據(jù)，當(dāng)首都機(jī)場出現(xiàn)17m/s以上的大風(fēng)時(shí)，high rwy詞條下便會(huì)記錄其對應(yīng)的時(shí)間，精確到秒鐘，17m/s采用四舍五入，即只要風(fēng)速大于16.5m/s都會(huì)計(jì)入大風(fēng)。首都國際機(jī)場一共三條跑道，每條跑道3個(gè)風(fēng)向風(fēng)速傳感器，本文僅對01（首都機(jī)場基準(zhǔn)觀測點(diǎn)）的大風(fēng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。其中大風(fēng)的風(fēng)速采用四舍五入的方法取整，風(fēng)向采用四舍五入方法取整十。風(fēng)向分布區(qū)間采用該區(qū)間最小風(fēng)向值標(biāo)注，區(qū)間長度45度，如：風(fēng)向區(qū)間45，代表風(fēng)向分布在45～90之間。最長單日大風(fēng)持續(xù)時(shí)間的選取方法為：相鄰大風(fēng)時(shí)間在10min之內(nèi)，持續(xù)時(shí)間記兩者時(shí)間之差，按四舍五入取整分鐘；若相鄰時(shí)間超過10min，則分別計(jì)算時(shí)間，如：某日出現(xiàn)大風(fēng)時(shí)間14：05：06、14：07：08，大風(fēng)時(shí)間記2min。由于數(shù)據(jù)記錄格式不兼容原因，數(shù)據(jù)全部經(jīng)由人工篩選，圖表制作通過excel軟件制作。

3 數(shù)據(jù)繪圖及分析

從圖1大風(fēng)總次數(shù)月分布圖可以看出，首都機(jī)場大風(fēng)天氣多出現(xiàn)在5月，總次數(shù)高達(dá)12次，每年在5月份平均出現(xiàn)2次大風(fēng)。而10月則鮮有大風(fēng)天氣出現(xiàn)，只有2013年10月出現(xiàn)過一次大風(fēng)，其余年份并沒有大風(fēng)天氣記錄。7月和9月次之，都只出現(xiàn)了2次大風(fēng)，大風(fēng)天氣主要集中于3、4、5、6月，即春季出現(xiàn)大風(fēng)的概率較高。從圖中也看到大風(fēng)多集中于上半年，下半年大風(fēng)出現(xiàn)次數(shù)較上半年明顯減少。

從圖2極大風(fēng)速月分布圖可以看到，最大風(fēng)速出現(xiàn)在3月，最大風(fēng)速的極值達(dá)到26m/s，5月次之，最大風(fēng)速達(dá)到了25m/s，疊加對比大風(fēng)總次數(shù)分布圖可以發(fā)現(xiàn)，在大風(fēng)出現(xiàn)較多的月份，更易出現(xiàn)較大的風(fēng)速值；同理，大風(fēng)出現(xiàn)較少的月份，大風(fēng)的風(fēng)速值也是僅僅達(dá)到大風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)，難有更大的風(fēng)速。此外3、4、5、6月的風(fēng)速值明顯高于極大風(fēng)速的平均值，也預(yù)示著春季大風(fēng)會(huì)出現(xiàn)更大的大風(fēng)極值。

從圖3大風(fēng)風(fēng)向分布特征圖可以明顯看出，大風(fēng)風(fēng)向多集中在315～360度風(fēng)向區(qū)間內(nèi)，成分比例高達(dá)67%，占據(jù)了一半以上，由此可見大風(fēng)多為西北偏北風(fēng)。而0～135度的風(fēng)一次也沒有形成大風(fēng)，180～270度的風(fēng)也沒有形成大風(fēng)，偏東的風(fēng)向僅有135～180度出現(xiàn)了，占比很低，只有8%，故而可以得出，大風(fēng)風(fēng)向鮮有偏東的風(fēng)向，90%以上的大風(fēng)都為偏西大風(fēng)，且以西北風(fēng)為大風(fēng)的主導(dǎo)風(fēng)向。

從圖4最長單日大風(fēng)持續(xù)時(shí)間圖可以發(fā)現(xiàn)，單日大風(fēng)持續(xù)時(shí)間最長時(shí)間出現(xiàn)在3月份，長達(dá)266min，多數(shù)大風(fēng)持續(xù)時(shí)間集中在20min以下。只有1、3兩個(gè)月份大風(fēng)有著較長的持續(xù)時(shí)間。這說明只有遇到較強(qiáng)的天氣系統(tǒng)大風(fēng)天氣才有較長的持續(xù)時(shí)間，多數(shù)大風(fēng)天氣通常持續(xù)時(shí)間較短，具有突然性和短促性，難捕捉，故而對于精確預(yù)報(bào)大風(fēng)的出現(xiàn)時(shí)間也較為困難。

冬季和初春影響華北地區(qū)的冷空氣有四條路徑，從西來，從西北來，從北來，從東北來。其中從西北來的冷空氣經(jīng)蒙古，內(nèi)蒙至山西、河北。鋒前有偏西南風(fēng)，鋒后多西北西風(fēng)或者北北西風(fēng)[2]，這類寒潮帶來的大風(fēng)因系統(tǒng)深厚持久，使得大風(fēng)有更長的持續(xù)時(shí)間。夏季大風(fēng)是與雷暴伴生的強(qiáng)對流天氣，由于系統(tǒng)尺度較小，能量釋放較快，動(dòng)量減小較快，出現(xiàn)的大風(fēng)通常比較短促，持續(xù)時(shí)間短。這也正是冬春季節(jié)大風(fēng)強(qiáng)持續(xù)時(shí)間長，夏季大風(fēng)風(fēng)速極值較小，持續(xù)時(shí)間短的主要原因。

首都機(jī)場在預(yù)報(bào)大風(fēng)出現(xiàn)及過境時(shí)常運(yùn)用思路總結(jié)及優(yōu)化：①分析天氣形勢，判斷大環(huán)境。②看高低空配置，綜合常見系統(tǒng)配置對應(yīng)的持續(xù)時(shí)間判斷大風(fēng)過境時(shí)間。③關(guān)注上游天氣尤其是指標(biāo)站天氣，如張家口呼和浩特等，隨時(shí)修訂預(yù)報(bào)思路。

4 結(jié)語

①首都機(jī)場5月份為大風(fēng)高發(fā)月。

②首都機(jī)場春季大風(fēng)的強(qiáng)度較強(qiáng)。

③首都機(jī)場大風(fēng)持續(xù)時(shí)間普遍較短。

④首都機(jī)場大風(fēng)的主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅逼鞔箫L(fēng)，極少出現(xiàn)偏東風(fēng)。

【參考文獻(xiàn)】

【1】羅瓊熙.烏魯木齊機(jī)場大風(fēng)的統(tǒng)計(jì)特點(diǎn)分析[J].新疆氣象，2002（02）：01.

【2】朱乾根，林錦瑞，壽紹文.天氣學(xué)原理和方法[M].北京：氣象出版社，1992.