低空風切變對蘭州中川機場進場航空器的影響

石艷麗

摘要：影響著陸過程安全的因素有很多，低空風切變就是其中之一。本文的主要任務是從低空風切變對蘭州中川機場進場航空器影響來著手，分析蘭州中川機場低空風切變出現的時間分布特征，以及低空風切變影響的飛行階段分布;然后從低空風切變的分類（順風切變、逆風切變、側風切變、垂直風切變），來分析不同環境下低空風切變對進場著陸航空器的影響，并在航空器進場著陸遭遇低空風切變時給出相應的的應對措施。

關鍵詞：低空風切變;時間分布;中川機場;低空影響;進近著陸

中圖分類號： V321.225???? 文獻標志碼：A

1 引言

近幾年來，民航事業的發展日新月異，航班量也隨之快速上升，飛機遭遇低空風切變的事件也隨之增多，對飛行安全有著不可小覷的影響。上世紀70年代以來，經過對一些飛行事故進行分析研究，飛機失事的氣象原因主包括暴雨、冰雹、大霧等，大部分原因還是歸結于低空風切變。對于低空風切變引起的飛行事故，國內外在氣象領域和航空領域上對低空風切變造成的飛行事故投入了大量的精力去研究，在低空風切變的誘發因素、探測手段等都有一定的收獲。

2 低空風切變的概述

2.1 低空風切變

低空風切變發生的高度層一般規定在度500米以下，風的水平或垂直切變現象。低空風切變對飛行構成的影響明顯，常常伴隨飛機落地前飛行的姿態空速發生突然變化，甚至改變其高度。風切變分成垂直方向、水平方向、垂直風的風切變。

2.2 產生低空風切變的因素

低空風切變的形成是由天氣和環境因素共同決定的。通常來說，以下4種情況行非常容易產生較為強烈的低空風切變。

2.2.1雷暴

雷暴與低空風切變的發生密切相關。氣象專家認為，雷暴所引起的下降氣流發生在不同的地方就可以產生兩種不同的低空風切變：

（1）第一種風切變發生位置在雷暴云體下方，誘發因素是災害性風下擊暴流。這類雷暴持續時間較短、強度大、影響范圍小。

（2）另一種風切變的發生是雷雨中的下沉氣流達到地面后，形成一股冷空氣向周圍擴散，它可以傳播距離雷暴云20km處，不會輕易被發現，脫離雷暴云體后不會再發生其他天氣現象，預報員很難預報此類天氣，所以這類雷暴往往對飛行造成極大的影響。

2.2.2鋒面

分布在鋒面兩側的天氣要素差異較大，穿過鋒面時，溫度、濕度、風速和風向將會發生顯著變化，風矢量的變化將會產生低空風切變。

2.2.3 輻射逆溫層的低空急流

低空急流有一定的季節規律性可循，秋季冬季發生較為頻繁。低空急流一般在晚間七八點開始形成，早上八點的時候隨著逆溫層的解體而不復存在。低空急流對夜晚的飛行有很大的影響。

2.2.4 地貌和地物

當所處機場四周山脈較多或地貌、地物復雜時，經常會有因為地理環境的因素而導致低空風切變。在強風通過山脈時，在下方留下的一系列旋渦形成山地波時，山脈的背風一側會有冷空氣停留在地面上，若機場處于在這種復雜的地形中時，起落航空器穿過這些冷空氣時，將會遭遇強烈的低空風切變。

3 低空風切變對飛行活動的危害

低空風切變主要對高度較低的航空器產生影響，由于航空器所處的高度越低，速度就越小，受到突如其來的風影響就越大。

下沖氣流切變是垂直風切變中威脅較大的一種風切變現象，飛行過程中若是遇到飛機經過雷暴云下方，進入強烈的下沖氣流后，會出現飛機高度突然下沉，對于正在起飛和降落的飛機，會導致飛機高度消失觸地，很容易造成安全事故。順風切變對飛行安全的影響也較大，飛行過程出現強逆風轉弱逆風、逆風消失轉順風的情況，會導致高度較低的飛機掉高度，甚至接地或墜毀，十分危險。

4 蘭州中川機場強低空風切變數據統計及分析

4.1 蘭州中川機場概述

蘭州中川機場是西北地區最大的航空樞紐之一，飛行區等級4E，位于蘭州市永登縣秦王川沖洪積盆地下游，海拔1947米，屬于高原機場。中川機場四周山脈居多，北部處于烏鞘嶺起伏山地背風坡，西部為祁連山脈，跑道分成18號和36號跑道，跑道全長4000m，寬60m。

4.2 2008年-2012年中川機場風切變數據統計

低空風切變嚴重威脅著蘭州中川機場進場著陸飛機的安全，下文給出了2008年-2012年蘭州中川機場低空風切變發生的日逐年統計、逐月統計、高度統計。

4.2.1 2008-2012年中川機場風切變逐年統計

由圖1分析，53次低空風切變（風速發生速度>6m/s）進行統計分析，可以看出低空風切變次數呈上升趨勢，且在2011、2012年分別達到11、14次，共占到總次數的47.2%。

4.2.2 中川機場風切變平均逐月統計

由圖2分析看出，4-7月是低空風切變發生次數最多的月份，分別有9、5、7、7次。取有風切變發生日期記錄共計38次進行數據統計，在4-7月份發生低空風切變的次數占到一年里的73.7%。

4.2.3 中川機場風切變發生高度統計

由圖3，2008年-2012年中川機場風切變發生高度散點圖來看，一共記錄26次，其中發生在100-500米的低空風切變次數有22次，發生在100-300米的低空風切變次數有14次，分別占到總次數的84.6%、53.8%，可見發生高度在500米以下的風切變是居多的。

5 中川機場低空風切變數據分析案例

5.1 CES2412拉升經過

2017年4月13日，CES2412，機號B1612，機型A320，應答機編碼A5614，執行北京至蘭州航班任務，預計到場時間14：05（北京時，下同），使用18號跑道ILS/DME進近。當時天氣狀況：能見度10公里，地面風190度，3-5m/s，QNH1015。14：05機組報告遭遇風切變拉升，拉升時距離跑道入口3海里，高度真高1000英尺，與進近協調后指揮其右轉航向270上修正海壓高度2700米，聯系進近。后該機于14：15使用18號跑道ILS/DME進近正常落地。

（1）風切變發生時30min瞬時風變化情況

使用18號降落

2017年4月13日蘭州中川機場14：05時風切變過程：多云間晴，午后淡積云13-18時，積雨云（CB）15-16時，16：40特選報24006MPS，后轉西北風。（從13：45分至14：14分，每一分鐘記錄一次，下同）

由圖4可以看出，低空風切變發生時，36號跑道風速急劇增大，達到8.5m/s，對進場飛機造成嚴重影響。

（2）風切變發生時40min瞬時風速變化情況

由圖5可知，低空風切變發生時，36號跑道風速突然增加，風速已經達到了嚴重風切變的級別，并且與另兩個風速差較大。

5.2 小結

飛機遇到低空風切變時，相比18號跑道，36號跑道的風速增長更為明顯，風向也是有很大的變化，這是由于蘭州中川機場南北兩側山脈居多，而且春季偏北風多一些，飛機往往在36號跑道遭遇強烈的低空風切變。由于低空風切變常常出現在午后至傍晚時刻，所以為了避開低空風切變對飛行的影響，可以采用早上使用36號跑道起降，午后使用18號跑道起降。

數據表明，一般在中午12點延續到傍晚7-8點是中川機場容易發生低空風切變的時段。主要是由于午后氣溫的上升使機場附近熱能量增加，即對流的加強使機場周圍風速的增大，這時就極易導致低空風切變的發生。

一年12個月中3-6月是發生低空風切變次數最多的月份，這也與中川機場春季多沙塵暴，且溫度變化起伏較大有關。由于天氣系統的不穩定造成了對流的增加，冷鋒過境更容易產生低空風切變。

低空風切變對進近階段的飛機容易造成影響，主要是低空風切變發生的高度與進近航空器的高度接近，且進近航空器速度逐漸減小，受到環境風的影響就會增大，容易產生安全事故。

6 總結

本人淺析了低空風切變對蘭州中川機場進場航空器的影響，主要是討論了低空風切變的概況、對飛行的危害;通過五年數據分析，總結出蘭州中川機場低空風切變有明顯的時間分布特點：中川機場一年四季都有可能出現低空風切變，但主要分布在3-6月;年變化上中川機場低空風切變次數在逐年增長。航空器在起飛和著陸的過程都可能遭受低空風切變，著陸階段更為明顯。蘭州中川機場氣象探測設備測出風切變主要是集中在36號跑道，所以對于36號跑道風切變的發生管制員和氣象人員更應該加強關注。

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