烏魯木齊國際機(jī)場一次強(qiáng)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(jī)場常規(guī)天氣資料及風(fēng)廓線雷達(dá)資料、天氣圖資料分析了 2010年12月15日烏魯木齊國際機(jī)場一次東南大風(fēng)引起的強(qiáng)顛簸天氣。

關(guān)鍵詞：顛簸；風(fēng)切變；東南風(fēng)；常規(guī)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(fēng)切變的事件也隨之呈現(xiàn)上升趨勢，風(fēng)切變的監(jiān)測和預(yù)報(bào)已經(jīng)成為航空氣象服務(wù)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。目前，國際航空和氣象屆均已公認(rèn)低空風(fēng)切變是飛機(jī)起飛和著陸階段的一個(gè)重要的危險(xiǎn)因素，它嚴(yán)重威脅航空安全。低空風(fēng)切變是一個(gè)極重要的航空氣象問題，具有時(shí)間段，尺度小，強(qiáng)度大的特點(diǎn)，隨之帶來了探測難，預(yù)報(bào)難，航管難，飛行難等一系列的困難。[1]

2天氣實(shí)況

2010年12月15日上午，烏魯木齊機(jī)場中低空受東南風(fēng)層控制，近地面附近風(fēng)速較小，本場從上午9：00時(shí)開始到13：25共接到6份關(guān)于飛機(jī)顛簸的報(bào)告，強(qiáng)度都在中度以上，其中一份顛簸報(bào)告在09：20收到，在300- 900米高度有中到強(qiáng)顛，在這么低的高度上有強(qiáng)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(shí)，在巴湖一帶有低值系統(tǒng)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(fēng)帶，不斷有冷空氣沿著北風(fēng)帶進(jìn)入東疆以及南疆盆地。15日08時(shí)，橫槽有明顯的南壓，主體已經(jīng)移出新疆區(qū)域，但其后部的北風(fēng)帶仍控制著東疆以及南疆東部。從地面形勢來看，15日05時(shí)，蒙古冷高強(qiáng)勁，并且主體分為南北兩個(gè)，南部高壓控制著東疆偏南區(qū)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(shí)，南部高壓主體南壓明顯，但其西伸高壓脊區(qū)依舊控制著南疆大部.

綜上所述，高空偏東地區(qū)的橫槽后部偏北風(fēng)帶引導(dǎo)冷空氣進(jìn)入東疆及南疆盆地，使得東疆偏南一帶和南疆大部分區(qū)域地面為強(qiáng)大的冷高壓控制，而中亞一帶的低值系統(tǒng)活動頻繁，導(dǎo)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(qū)域預(yù)計(jì)出現(xiàn)東南風(fēng)大。

從烏魯木齊站的T- LOGP圖上來看，14日20時(shí)，在925hpa到850hpa有逆溫層存在，此時(shí)中低層為東北風(fēng)，風(fēng)速小，15日08時(shí)，925hpa到850hpa以上為強(qiáng)的逆溫層，此時(shí)中低空為東南風(fēng)控制，850hpa風(fēng)速達(dá)到了24m/s，形成了較強(qiáng)的東南風(fēng)低空急流，整個(gè)東南風(fēng)層一直延伸到700hpa。由此見，逆溫層的存在使得中低空東南風(fēng)層難以延伸到地面，而東南風(fēng)由于下沉增溫，反而使得逆溫層愈來愈強(qiáng)，高度也隨著東南風(fēng)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(qū)域產(chǎn)生地面東南大風(fēng)的可能，但由于中低空逆溫層的存在，使得空中東南大風(fēng)難以延伸到地面，而中低層?xùn)|南大風(fēng)又使得空中逆溫加強(qiáng)，高度變低，逆溫層底部以下和逆溫層頂部以上的偏北風(fēng)和東南風(fēng)層之間都會產(chǎn)生較大的風(fēng)切變，同時(shí)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(qiáng)顛簸的原因。

4氣象要素和風(fēng)廓線雷達(dá)資料分析

從風(fēng)廓線圖上，東南風(fēng)層在15日的凌晨逐漸加強(qiáng)，并在 800米以上形成了明顯的東南風(fēng)急流，而在600- 700米有東南風(fēng)和偏北風(fēng)的切變區(qū)，這樣飛機(jī)在從低層的偏北風(fēng)區(qū)向高層的東南風(fēng)區(qū)域穿越時(shí)，將會有明顯的風(fēng)向的垂直切變，同時(shí)從低層較小的風(fēng)速區(qū)穿越到上層急流區(qū)，將會有明顯的風(fēng)速的垂直切變。這個(gè)風(fēng)速較大的區(qū)域在15日下午風(fēng)速逐漸減小，但是中層的東南風(fēng)依舊維持。

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

從風(fēng)溫剖面圖來看，在15日08時(shí)，東南風(fēng)層的頂部已經(jīng)延伸到了700hpa，850hpa東南大風(fēng)的風(fēng)速達(dá)到了24m/s，而到了15日20時(shí)，700hpa轉(zhuǎn)為偏西南風(fēng)，850hpa東南風(fēng)的風(fēng)速有所減弱，而在08時(shí)到20時(shí)，整個(gè)逆溫層一直存在，強(qiáng)度增強(qiáng)，但700hpa一直處于減溫層，從09：00- 13：25之間接到的顛簸報(bào)告中，除了09：20一份，其它的報(bào)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(bào)告，可見，這些顛簸主要是由于700hpa附近東南風(fēng)層和上層的偏西北風(fēng)層之間的切變引起，午后，整層?xùn)|南風(fēng)減弱、700hpa東南風(fēng)逐漸轉(zhuǎn)為偏西風(fēng)，烏魯木齊區(qū)域的顛簸也隨之減弱。是什么導(dǎo)致整層?xùn)|南風(fēng)層減弱呢？

從前面可知，15日偏東地區(qū)的橫槽東移南掉明顯，其后部偏北風(fēng)帶雖然一直存在，但是其引導(dǎo)的冷空氣并不進(jìn)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(bǔ)充。同時(shí)，在中亞一帶低值系統(tǒng)活躍，不斷有暖濕空氣進(jìn)入新疆區(qū)域，從地面的3小時(shí)變壓來看，08時(shí)南疆大部為正的3小時(shí)變壓區(qū)，而到了14時(shí)，南疆大部轉(zhuǎn)為負(fù)的3小時(shí)變壓控制，這表明中亞一帶的暖濕空氣進(jìn)入了南疆盆地，烏魯木齊區(qū)域的東南大風(fēng)層將減弱。

結(jié)論：這次東南大風(fēng)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(fēng)帶攜帶強(qiáng)冷空氣向東疆和南疆一帶補(bǔ)充，地面冷高分為南北兩個(gè)，南部冷高直接控制東疆和南疆盆地，同時(shí)，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(dǎo)致了烏魯木齊區(qū)域性東南大風(fēng)，但是由于中低層強(qiáng)勁的逆溫阻擋，東南風(fēng)大風(fēng)層沒有延伸到地面。[2]15日上午多次的強(qiáng)顛簸主要是由于東南大風(fēng)層頂以上和東南大風(fēng)層以下由于風(fēng)向和風(fēng)速的不連續(xù)性導(dǎo)致較強(qiáng)的風(fēng)切變所引起的。在低層，風(fēng)廓線雷達(dá)資料計(jì)算的風(fēng)切變廓線能很好的反映出整層的風(fēng)切變情況，對低層顛簸和風(fēng)切變的監(jiān)測和預(yù)報(bào)都有一定的幫助。

顛簸的減弱和東南大風(fēng)層的減弱一致的，而導(dǎo)致東南大風(fēng)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(dǎo)的冷空氣不再向東疆和南疆盆地補(bǔ)充，同時(shí)，中亞一帶有暖濕氣流進(jìn)入南疆盆地，使得南疆盆地減壓明顯。

參考文獻(xiàn)

[1]周建華等.航空氣象業(yè)務(wù)【M】.北京.氣象出版社.2001：2-9.

[2]《新疆短期天氣預(yù)報(bào)指導(dǎo)手冊》編寫組.新疆短期天氣預(yù)報(bào)指導(dǎo)手冊[M].烏魯木齊：新疆人民出版社，1986：341-347.