大風天氣分析及飛服管制探討

朱 岳

1 大風分析及航空安全的影響

1.1 風對航空飛行的影響

空氣的水平運動稱為風，風的影響主要表現在風向、風速對飛機起飛、著陸的過程中。目前大中型客機的順風起降標準為5 米/秒，小型飛機的順風標準為2 米/秒。風速超過此標準，通常要求逆風起降。但逆風或側風過大，會影響飛行安全。

1.2 地形對風的影響

機場地處黃河東側，與毛烏素沙漠、烏蘭布和沙漠相連，西距賀蘭山50 公里。全年盛行風向為北到東北風和西南風，其中北風(350°至30°)頻率最高，主要是因為西風氣流受南北走向的賀蘭山山脈阻擋在此分流后，從南邊的青銅峽和北邊的石嘴山繞流影響本場的原因。本場主導風向受地形影響較大，西側為賀蘭山，東側為桌子山，緊鄰黃河，地勢相對低，形成南北向的大風通道，因此，河東機場多偏北風和偏南風。

1.3 大風及主要類型

以瞬時風速大于等于17 米/秒為大風標準進行統計。2010- 2019年河東機場的大風共出現42 次，最大風速極值出現于2019年8月9 日為29 米/秒。圖1 可以看出最大風速極值有變大趨勢。

河東機場大風集中出現在4- 8月，主要由于冬春季強冷鋒過境時引起的，其次是夏季強雷暴發生時造成的。冬春季冷空氣活動頻繁，大風出現時間與冷鋒過境時間基本吻合，由強西北氣流直接翻越賀蘭山山脈所致。而夏季出現大風時的風向主要是東南和西南風向。夏季河東機場的大風主要是由雷暴引起的，所以一般持續時間較短，隨著雷暴的發展、減弱而最終消失。

1.3.1 冷鋒

大風四季均可出現，冬半年受冷鋒過境影響，易產生大風，夏季相對更少。較強冷空氣入侵時，較大的氣壓梯度引起大風。西北方向入侵的冷空氣常產生西北大風，河東機場一般平均風力9- 11 米/秒，陣風17 米/秒甚至更高。

1.3.2 動量下傳

春季氣溫回暖時易產生動量下傳類大風，一般在槽脊東移和強西北氣流形勢中產生。

動量下傳大風日變化明顯，一般午后到黃昏風力最大，入夜后太陽輻射減弱地面溫度降低，空氣垂直交換趨于終止，風力迅速減小。如果形勢維持，則動量下傳大風多持續發生。

1.4 大風對銀川河東機場及航空安全的影響

河東機場的大風持續時間較短，主要影響飛機的起降、危及停場小型飛機的安全、損壞地面設施，尤其是夏季雷暴引起的大風，及由此產生的低空風切變，直接影響飛機的起飛與著陸;另外，大風造成進離場飛機的顛簸也不能忽視。

風向與跑道方向有交角，且風沿垂直于跑道方向的分量較大時，飛機的起飛和著陸的操縱會變得比較復雜。在側風中著陸，比起飛時困難更大，此時必須恰當地修正偏流，否則易造成飛機場外接地。強側風下接地，可能發生輪胎破裂、起落架折斷等事故。

影響起飛著陸安全的側風分量的最大值，稱為最大側風分量。其值決定于飛機構造特征和翼載荷。翼載荷越大，允許的側風分量越大。中型運輸機B737 起飛和著陸，正側風最大允許風速為17 米/秒，而輕型運輸機的正側風最大允許風速一般不超過8- 10 米/秒。

低空風切變一般指高度600m 以下，風向和/或風速在空間一定距離上的變化。如低空風切變對青島機場及航空安全的影響發生在飛機的起降航徑上，對飛行安全有很大的威脅。一年之中，以春夏季節出現次數較多，與春季冷鋒、夏季熱低壓等天氣系統密切相關。一日中，以11- 14 及16- 19 時段出現頻次最多，此時進出港航班最密集，也是午后熱力對流作用最為旺盛的時段，在大尺度的環境場較弱的條件下，機場西邊的黃河與其東邊沙漠間的熱力差異造成機場附近晝夜相反的低層熱力環流。在這種熱力環流中，白天近地層為黃河水面吹向沙漠的偏西風；夜間則為由沙漠吹向黃河的偏東風。航班到達機場上空下降高度時穿越局地熱力環流遭遇風切變。飛機在進近過程中使用R03 跑道時遭遇低空風切變的概率較高。

本場風切變出現時往往并沒有伴隨雷雨、大風等劇烈天氣現象，很可能因為此類天氣現象的可視性較高。要求避免在雷暴天氣下飛行，62.86%的低空風切變發生時沒有任何天氣現象，但這并不能使管制員放松對大風天氣下風切變的警惕，起飛和降落時，因為風切變會使飛機失去高度，并且飛機短暫失去操作，如果在起飛降落階段失去高度會很危險，本來飛機高度就很低，失去高度后就直接砸地上了，但是起飛又要稍微安全點，因為起飛時節流閥開最大，發動機推力最大，盡管失去高度，也還有機會復飛，降落時本來節流閥開得就小，加上飛機姿態朝下，很難幸免。

2 飛服管制

近年來銀川河東機場時有小型飛機停場，大風會危及停場飛機的安全、損壞地面設施，如果沒有攜帶系留繩，大風可能會將停場的輕型飛機吹走，對人員和其他航空器造成危害；另外大風對輕型飛機的起降有很大的影響，可能無法起飛和降落。如DA40 的正側風速一般不超過10 米/秒，如果大風是正側風，那么無法起降輕小型飛機，落地飛機無法落地，由于輕型飛機進近速度小，排好的落地次序會打亂，影響其他航空器的進近，所以管制員要注意大風天氣，做好預案。另外輕小型飛機一般為通用航空公司，飛服管制應該建議他們去通航機場，減少對航班的影響。輕小型飛機執行計劃時，應該在前一日15 時報飛行計劃，飛服提醒機組注意查看機場細則，了解是否可固定輕小型飛機，帶好系留繩，以備停場時遇到大風天氣可以固定好飛機，避免大風時造成自身和其他人員飛機的危害。

從圖1 給出的逐年分布圖上可以看出最大風速極值有變大趨勢，2019年8月9 日銀川河東機場最大風速極值為29 米/秒，按風力等級劃分已經是暴風天氣，分析這10年的最大風速極值對管制工作極為重要。管制員要注意極端天氣，以及引起的大風，及由此產生的低空風切變，直接影響飛機的起飛與著陸，例如2019年8月9 日15：30 到16:40 的雷爆天氣引起的大風，造成7 架航班備降，2 架返航，4 架延誤，2 架復飛。

2.1 通報

飛服管制收到大風預警后，提高警惕，注意復飛后的信息通報，及時收集航班復飛的高度、位置、機組意圖、風向風速、使用跑道、復飛原因，及時向相關部門通報此信息，做好與航空公司通報該航班的動態工作，保障完復飛后，做好不正常信息的上報工作。做好備降航班的保障工作，積極主動聯系備降場，將聯系好的備降場及時通知進近，以備使用。將備降信息及時通報塔臺和現場指揮中心，做好與航空公司通報備降信息的工作，如該航班需要延伸服務，及時通報延伸服務室。做好航班延誤統計工作，及時將信息通報現場指揮中心，做好航空公司的延誤解釋工作。大風天氣過后，積極收集整理各類信息，通報上級單位。

2.2 協調

遇到此類突發的大風天氣，給管制工作造成很大的壓力，許多工作要短時內完成，做好與各科室的協調工作極為重要，協調時盡量簡明扼要，減少通話次數，提高通話質量，抓住重點。比如復飛時，與塔臺協調盡量一次通話了解到航班的高度、位置、機組意圖、風向風速、使用跑道、復飛原因，避免信息遺漏，多次協調，造成本就繁忙的工作更加復雜，占用時間和精力，不利于工作順暢。與進近協調主要對方需要的信息加以甄別，以及對方報送不是非常緊要的可以略過，注意通話的語速，重要信息及時復誦。現場指揮中心主要關注航班現在動態，協調時把動態信息及時告知，比如航班備降哪里，其他不重要的信息可以讓他稍后保障完再了解；協調工作要把握好協調時機，以及協調要點，雙方關注的重點，緊急程度，管制員要隨機應變，良好的協調可以使復雜的工作簡單化，對突發的大風天氣，突然增大的工作量，協調工作尤為重要，提高協調能力，是對管制工作有效的安全保證，飛服管制要做好與塔臺、進近的協調工作，同時做好與現場指揮中心和航空公司的協調工作。

3 總結

近年來大風風速的極值越來越大，出現大風之前風向穩定風速較小，管制員放松了警惕；其次之前出現大風天氣時沒有航班，管制員忽視大風對航空器著落的影響；所以本文分析大風天氣對航空器安全的影響，并提出大風天氣保障航空器安全的應對措施，飛服管制做好通報協調工作，做好航空器的保障工作。