烏魯木齊國際機場一次強顛簸天氣分析

杜安妮+王楠楠+張茜+孫少明

摘要：本文利用烏魯木齊國際機場常規天氣資料及風廓線雷達資料、天氣圖資料分析了 2010年12月15日烏魯木齊國際機場一次東南大風引起的強顛簸天氣。

關鍵詞：顛簸；風切變；東南風；常規天氣資料

1引言： 近年來隨著我國航班量的迅速增長，航班遭遇風切變的事件也隨之呈現上升趨勢，風切變的監測和預報已經成為航空氣象服務的重點和難點。目前，國際航空和氣象屆均已公認低空風切變是飛機起飛和著陸階段的一個重要的危險因素，它嚴重威脅航空安全。低空風切變是一個極重要的航空氣象問題，具有時間段，尺度小，強度大的特點，隨之帶來了探測難，預報難，航管難，飛行難等一系列的困難。[1]

2天氣實況

2010年12月15日上午，烏魯木齊機場中低空受東南風層控制，近地面附近風速較小，本場從上午9：00時開始到13：25共接到6份關于飛機顛簸的報告，強度都在中度以上，其中一份顛簸報告在09：20收到，在300- 900米高度有中到強顛，在這么低的高度上有強顛，對飛行的危害非常大。

3天氣形勢分析

從500hpa高空形勢來看，14日20時，在巴湖一帶有低值系統活動，而從蒙古一帶到東疆至到南疆東部有橫槽存在，在橫槽后部有20m/s以上的北風帶，不斷有冷空氣沿著北風帶進入東疆以及南疆盆地。15日08時，橫槽有明顯的南壓，主體已經移出新疆區域，但其后部的北風帶仍控制著東疆以及南疆東部。從地面形勢來看，15日05時，蒙古冷高強勁，并且主體分為南北兩個，南部高壓控制著東疆偏南區域以及南疆大部，而在中亞一帶有低壓倒槽從伊犁河谷沿著天山北坡伸向東疆北部一帶，15日08時，南部高壓主體南壓明顯，但其西伸高壓脊區依舊控制著南疆大部.

綜上所述，高空偏東地區的橫槽后部偏北風帶引導冷空氣進入東疆及南疆盆地，使得東疆偏南一帶和南疆大部分區域地面為強大的冷高壓控制，而中亞一帶的低值系統活動頻繁，導致中亞地面倒槽沿著天山東伸明顯，在南高北低、東高西低的氣壓場控制下，烏魯木齊區域預計出現東南風大。

從烏魯木齊站的T- LOGP圖上來看，14日20時，在925hpa到850hpa有逆溫層存在，此時中低層為東北風，風速小，15日08時，925hpa到850hpa以上為強的逆溫層，此時中低空為東南風控制，850hpa風速達到了24m/s，形成了較強的東南風低空急流，整個東南風層一直延伸到700hpa。由此見，逆溫層的存在使得中低空東南風層難以延伸到地面，而東南風由于下沉增溫，反而使得逆溫層愈來愈強，高度也隨著東南風的下沉而降低。由此我們看到，雖然在高空和地面形勢上都有使得烏魯木齊區域產生地面東南大風的可能，但由于中低空逆溫層的存在，使得空中東南大風難以延伸到地面，而中低層東南大風又使得空中逆溫加強，高度變低，逆溫層底部以下和逆溫層頂部以上的偏北風和東南風層之間都會產生較大的風切變，同時在逆溫層頂和逆溫層底部溫度的劇烈變化，都是引起15日上午強顛簸的原因。

4氣象要素和風廓線雷達資料分析

從風廓線圖上，東南風層在15日的凌晨逐漸加強，并在 800米以上形成了明顯的東南風急流，而在600- 700米有東南風和偏北風的切變區，這樣飛機在從低層的偏北風區向高層的東南風區域穿越時，將會有明顯的風向的垂直切變，同時從低層較小的風速區穿越到上層急流區，將會有明顯的風速的垂直切變。這個風速較大的區域在15日下午風速逐漸減小，但是中層的東南風依舊維持。

15日上午到中午這段時間，在本場1500米以下普遍有輕度偏強到中度的風切變。在09：20的飛機報告中：300- 900米有中到強顛，從09：20的風切變廓線上可以看到，在400米左右有輕度（接近中度）的風切變，在600米到700米左右有中度風切變，在800到900米有中度風切變，這種低層的風切變引起了較為嚴重的顛簸，嚴重威脅著飛行安全。

從風溫剖面圖來看，在15日08時，東南風層的頂部已經延伸到了700hpa，850hpa東南大風的風速達到了24m/s，而到了15日20時，700hpa轉為偏西南風，850hpa東南風的風速有所減弱，而在08時到20時，整個逆溫層一直存在，強度增強，但700hpa一直處于減溫層，從09：00- 13：25之間接到的顛簸報告中，除了09：20一份，其它的報告的高度大概都在700hpa附近，而在13：25- 20：00之間沒有接到任何顛簸報告，可見，這些顛簸主要是由于700hpa附近東南風層和上層的偏西北風層之間的切變引起，午后，整層東南風減弱、700hpa東南風逐漸轉為偏西風，烏魯木齊區域的顛簸也隨之減弱。是什么導致整層東南風層減弱呢？

從前面可知，15日偏東地區的橫槽東移南掉明顯，其后部偏北風帶雖然一直存在，但是其引導的冷空氣并不進入南疆盆地，也沒有在東疆駐留，因此少有冷空氣向東疆和南疆盆地補充。同時，在中亞一帶低值系統活躍，不斷有暖濕空氣進入新疆區域，從地面的3小時變壓來看，08時南疆大部為正的3小時變壓區，而到了14時，南疆大部轉為負的3小時變壓控制，這表明中亞一帶的暖濕空氣進入了南疆盆地，烏魯木齊區域的東南大風層將減弱。

結論：這次東南大風層的建立主要是由于蒙古至東疆一帶有橫槽，橫槽后部北風帶攜帶強冷空氣向東疆和南疆一帶補充，地面冷高分為南北兩個，南部冷高直接控制東疆和南疆盆地，同時，中亞一帶暖濕氣流從伊犁河谷沿天山東伸明顯，從而建立了南高北低、東高西低的氣壓場形勢，導致了烏魯木齊區域性東南大風，但是由于中低層強勁的逆溫阻擋，東南風大風層沒有延伸到地面。[2]15日上午多次的強顛簸主要是由于東南大風層頂以上和東南大風層以下由于風向和風速的不連續性導致較強的風切變所引起的。在低層，風廓線雷達資料計算的風切變廓線能很好的反映出整層的風切變情況，對低層顛簸和風切變的監測和預報都有一定的幫助。

顛簸的減弱和東南大風層的減弱一致的，而導致東南大風層的減弱的原因主要是東部高空冷槽東移南掉，其后部引導的冷空氣不再向東疆和南疆盆地補充，同時，中亞一帶有暖濕氣流進入南疆盆地，使得南疆盆地減壓明顯。

參考文獻

[1]周建華等.航空氣象業務【M】.北京.氣象出版社.2001：2-9.

[2]《新疆短期天氣預報指導手冊》編寫組.新疆短期天氣預報指導手冊[M].烏魯木齊：新疆人民出版社，1986：341-347.