沈陽桃仙機場2021年趨勢預報分析和短臨預報技巧

摘"要：著陸性趨勢預報是機場預報最有效的短臨預報方式，該文通過詳細分析2021年沈陽桃仙機場趨勢預報準確率，將趨勢預報從風、能見度、天氣現象和云這4個方面進行詳細分類，以尋找預報技巧，提高沈陽機場短臨預報準確性，提供更高質的航空氣象保障服務。沈陽機場預報成功率較高的要素包括中等以上降水的解除；能見度上升期的能見度預報，尤其是降雨引起的低能見度；霧、霾、煙的能見度預報；雷暴的解除預報。風、低云及垂直能見度、非常見天氣現象的預報在沈陽機場變化較復雜，需要連續跟蹤關注。

關鍵詞：沈陽機場""趨勢預報""短臨預報""天氣要素

中圖分類號：P457.9""""""""""""""""文獻標識碼：A

Analysis"of"Trend"Forecast"and"Short-Impending"Forecast"Skills"of"Shenyang"Taoxian"International"Airport"in"2021

LI"Lei

（Northeast"China"Air"Traffic"Management"Bureau"of"CAAC，"Shenyang，Liaoning"Province，110000"China）

Abstract："Landing"trend"forecast"is"the"most"effective"short-impending"forecast"method"of"airport"forecast."Through"a"detailed"analysis"of"the"accuracy"of"trend"forecast"of"Shenyang"Taoxian"International"Airport"in"2021，"this"paper"classifies"trend"forecast"in"detail"from"four"aspects："wind，"visibility，"weather"phenomenon"and"cloud，"in"order"to"find"forecasting"skills，"improve"the"accuracy"of"short-impending"forecast"of"airports"in"Shenyang，"and"provide"higher-quality"aviation"meteorological"support"services.nbsp;The"factors"with"a"high"success"rate"of"forecasting"of"airports"in"Shenyang"include"the"lifting"of"above"moderate"precipitation，"visibility"forecast"during"the"visibility"rising"period，"especially"the"low"visibility"caused"by"rainfall，"visibility"forecast"of"fog，"haze"and"smoke，"lifting"forecast"of"thunderstorms."The"forecast"of"wind，"low"cloud，"vertical"visibility"and"unusual"weather"phenomena"in"Shenyang's"airports"is"complicated"and"requires"continuous"tracking"and"attention.

Key"Words："Airports"in"Shenyang;"Trend"forecast;"Short-impending"forecast;"Weather"element

著陸性趨勢預報是附加于機場氣象例行觀測報或特殊觀測報后部用以指示未來2"h內機場重要天氣變化的預報，是對機場天氣短時臨近預報的主要體現，可以通過趨勢預報準確率直觀地得到機場短臨預報效果。該文通過收集、歸納、分析2021年桃仙機場全部趨勢預報的得失分情況，從各個天氣要素入手分析桃仙機場短臨預報的優勢與不足，將各種天氣要素細致分類，總結經驗，以提高沈陽機場趨勢預報發布準確性和短時臨近預報效果，更好地為航班飛行安全提供有效的保障服務[1]。

1"2021年沈陽桃仙機場趨勢預報綜述

報文評定結果來源于北京航管科技有限公司開發的機場預報及趨勢預報質量評估系統，版本V4.4.10，由民航氣象中心下發，是沈陽桃仙機場目前應用的評估系統。

2021年度沈陽機場共發布著陸性趨勢預報總計1043份，準確率47.99%，低于2020年和2021年。錯報54份，其中1～3月及11月均跟小雪的開始或結束有關，共計38份，4～8月均跟積雨云有關，共計15份，另有一份弱雷雨解除預報為輕霧未出，因實況能見度3500"m，趨勢部分應附加影響能見度的天氣現象造成錯報。若經人工評定，空報22份，1.5分31份，1.0分1份。全部錯報為系統規則漏洞錯誤，非人為錯誤。另外有趨勢預報因附加了小雪及積雨云的出現或解除出現部分分數誤扣的情況，包括雪19份，積雨云28份。部分得分報文里也有因錯報項造成的失分。

在附加了趨勢部分的報文中，有5份列為不參評，其中3份預報小雪的出現和解除，1份預報積雨云的出現，以上4份依軟件固有評分標準應被列為錯報，1份實況小雨預報中雨未識別而列為不參評。另有部分報文實況小雨，后續出現中雨，應附加趨勢而未加，系統未識別為漏報。

以漏報報文和準確報文為應發報文，則出現最多的月份為11月，共111份，其次為8月，共104份。出現最少的月份為12月，共23份，其次為2月，共36份。除11月異常偏多以外，呈現春夏多、秋冬少的分布規律，其中春夏季共478份，占比59%。

在全部漏報報文中，漏報最多出現在午后，其次為早間，前半夜出現最少，其次為后半夜，基本與重要天氣分布一致，無明顯容易出現疏漏的時次。按月份分布來看，漏報最多出現在二季度，春夏交替之時，對流天氣多發，風向變換頻繁，不易出現低能見度。漏報率較高的月份包括4月，5月和12月，其中4月5月風的變化頻繁，預報難度較高，12月重要天氣較少。

按報文天氣要素，從風、能見度、天氣現象、云這4個方面分別進行分析[2]。分析中將趨勢預報報文的各部分拆分到4個方面，以次數計。

2"風

2.1"綜述

全年涉及風的趨勢預報總計329份。春季出現次數最多，夏季多于冬季。最多出現在4月和5月，分別為61份和62份。最少出現在1月，共11份。春季暖空氣增強，冷空氣減退，冷暖交互頻繁，更容易出現風的變化。

風的趨勢預報包含風向包括風向和風速2個部分。當實況風向和后續風向角度差達到60°且二者風速至少有一個達到5m/s時需要附加風向趨勢預報。當滿足風向趨勢條件時，若預報風向和實況風向角度差大于30°時，風向部分給分0.5分。將風向部分分為系統風向變化、雷暴大風、早間東南風轉西南風、傍晚西南風轉東南風、短時風向變化以及VRB風六種情況[3]。當實況風速和后續風速差達到5m/s，需附加風速趨勢預報。風速部分分為風速上升和風速下降兩種情況。當同時滿足風向和風速條件時，若預報風速和實況風速差在3m/s以內，即使未預報風速變化趨勢，風速部分也會給1分。

2.2"系統風

系統風變化主要受到天氣形勢調整的影響出現風向的變化，多為鋒面影響。在風向變化前和風向變化后風向都較穩定，并維持一段時間。共涉及報文89份，其中命中15份，空報20份，漏報54份，命中率為16.9%。多出現在春季，其中3月出現11份，4月28份，5月18份，3～5月總占比64.0%。多出現在午間和傍晚，其次為早間，夜間出現次數較少。主要因為白天風速較大，更容易出現5m/s的風速。系統風變化主要表現為南風或西南風轉為西北風或北風，為順時針方向旋轉。一般轉風后比轉風前風速大，一般5～8m/s，多為5～6m/s，風速很大的概率較小。

2.3"雷暴風

雷暴風通常出現在雷暴前和雷暴時段前期，出現于4月至10月。共涉及報文77份，命中18份，空報12份，漏報48份，命中率為23.4%。8月出現次數最多，為27次。有時只有實況積雨云，沒有雷。有時甚至連積雨云都很遠。雷暴風維持時間一般不長，通常成對出現，雷暴風解除應該增加關注度，雷暴風出現在特殊報時不利于解除，解除時也要注意雷前雷后的環境風場變化。有時會出現系統風疊加雷暴風后，風速減小的情況。雷暴風通常出現于西北風，其次為西南風或西風，通常伴隨風速上升一起出現。雷暴風可關注雷達是否有陣風鋒或徑向速度圖，5或10"min地面實況可參考上游站。

2.4"早間東南風轉西南風

沈陽地區在氣壓場較弱的情況下，容易受到長白山冷高壓影響，導致夜間沈陽地區風速減小時風向轉為東南風，早間風速增強后，多轉為盛行的西南風，是一種特殊的系統風變化，風向風速通常變化較快，時間同步，容易產生趨勢預報。出現于1月～6月及10～12月。共涉及報文36份，其中命中9份，空報10份，漏報17份，命中率為25.0%。春季出現最多，夏季少有出現。最早出現在6時，為6月出現，最晚出現在12時，為2月出現。在春夏季節基本隨月份依次提前1"h左右，秋冬季節相反。轉風前風向約110-160°，轉風后多為200-240°，有時也會出現轉到北風的情況，次數較少。

2.5"傍晚西南風轉東南風

與早間風向變化相反，在傍晚風速減弱時，風向會逐漸轉到東南風方向。但通常風速下降較快，而風向偏轉較慢，導致出現次數明顯少于早間東南風轉西南風的情況。共涉及報文9份，其中空報4份，漏報5份，命中率為0。多出現于春秋季節。最早出現在15時，為11～12月出現，最晚出現在21時，為5月出現，日照時間越長，越晚出現。只有在傍晚風速未轉時，風速偏大，風向較偏西時容易出現，且較容易出現空報。

2.6""短時風向變化

短時風向變化是出現環境風向維持不變時風向轉走又轉回的情況，有時轉前轉后各在主導風向兩側20°-40°。通常變化時間很短，風速不大，往往只有1份報文達到5m/s，預報難度很大。共涉及報文38份，其中空報1份，漏報37份，命中率為0。晚春到初夏出現次數較多，4月出現7次，5月出現12次，6月出現6次，4月～6月總占比65.8%。其中11時-14時出現占比52.6%，夜間也會出現。多出現于西北風和東北風互轉，以及西南風情況下偏西到偏南的變化。有時會成對出現，注意短時風轉回系統風的趨勢（出現9次）。通常是中小尺度系統調整，有時可能是雷暴風。

2.7"VRB風

VRB風是當10"min風向偏轉角度大于120°時，風向記為VRB，通常風速1-2m/s，靜風時角度記為000，也視為VRB。在趨勢預報中，VRB作為獨立風向存在，需要附加趨勢預報時，預報任何風向視為命中。共涉及報文40份，其中空報2份，漏報38份，命中率為0。基本為背景風向不轉的情況，或轉風前風力較弱無法判定系統風向時，有時大風減弱后也易出現VRB，另有16份VRB風趨勢報已歸類于其它更適用類別。VRB風各季節均有出現，其中4月～6月占比50%，多出現于午間，其次為早間和傍晚。

全年共出現4次VRB04m/s，均產生趨勢報，其中1份出現于整點實況。全年僅出現1次VRB05m/s，必產生趨勢。另有4次實況整點實況VRB03m/s出現趨勢報，全年共出現的VRB03m/s報文為60份，無法將VRB03m/s視為VRB風重要因素。實況有風向，后續為VRB的情況基本無解，共涉及報文19份，多出現于北風到東北風，其次為西南風，明顯分布于春夏，多出現于午間和傍晚。實況為VRB風，后續轉為5m/s以上風共報文19份，主要為西南風或東北風，季節分布情況不明顯，多出現于午前。

2.8""風速上升

風速變化達到5m/s時，需要附加風速的趨勢預報。風向風速同時觸發時，預報風速只要滿足于未來風速3m/s以內風速差，即判定為風速命中。這里僅判定風速差達到5m/s的報文。風速上升的趨勢預報共涉及報文54份，其中命中5份，空報11份，漏報38份，命中率9.3%。風速上升出現最多為4月，共13份，其次為8月，共9份，多出于早間，其次為傍晚，6～9時出現占比37%。

風速上升趨勢2～5月多出現于西南大風，4～9月多出現于雷暴大風，4～5月也有冷鋒過境的情況，冬季出現次數少。風速上升命中報文4份為雷暴大風，1份為鋒面過境。空報報文多為早間西南風起風的空報。

2.9"風速下降

風速下降趨勢預報共31份，其中命中4份，空報2份，漏報25份，命中率12.9%。多出于午后到傍晚，其次為前半夜，14～22時出現27份，占比87.1%。

風速下降通常出現于傍晚的風力減弱和雷暴大風的消退。傍晚風速下降的次數明顯多于西南風轉東南風的情況，主要由于風速下降通常超前于轉風。雷暴大風通常維持時間較短，在出現雷暴大風時多數要附加大風減弱的情況。4份命中報文都基于雷暴大風的情況，2份空報屬于傍晚風速下降的空報。鋒面過境時，鋒后風速小于鋒前的情況也有出現，但次數較少。

3能見度

3.1""綜述

桃仙機場能見度趨勢預報閾值為3000"m、1500"m、800"m、600"m、350"m、150"m，能見度變化下降經過或上升達到閾值時需要附加能見度趨勢預報。趨勢預報方向正確但未到達實況變化區間時，能見度趨勢得0.5分，該文記為最近的閾值。趨勢預報方向和實況變化方向相反時，記為命中但給分0分，該文記為預報方向空報，實況變化方向漏報。

全年涉及能見度的趨勢預報總計515份，其中命中269次，空報121次，漏報139次，命中率50.9%。能見度趨勢11月出現次數最多，共124份，其次是1月，共92份，12月出現次數最少，僅7份，其中早間出現最多，其次是后半夜，前半夜出現最少，1～8時共出現290份，占比56.3%。根據影響能見度的天氣現象分為降雪能見度、降雨能見度和霧煙霾等能見度[4]。

3.2"降雪能見度

降雪時，能見度與雪強關系密切。小雪時，能見度大于等于1000"m；中雪時，能見度低于1000"m，大于等于500"m。2021年度沈陽機場未出現大雪天氣，降雪時段最低能見度為500"m。涉及報文共計111份，其中命中53份，空報26份，漏報32份，命中率47.7%。降雪趨勢出現于1～3月及11～12月，其中11月最多，為61次，其次為1月，為30次。早間略多，其他時段比較平均。降雪時出現低能見度的概率相對較高。

3.3"降雨能見度

引起降雨時的能見度變化主要原因有短時強降水引起的能見度驟降和長期降水導致地面濕度較高伴隨的霧，通常維持時間較短。降雨期間，能見度多數在2000"m以上，1000～2000"m較少，僅3月20日一次降水過程出現了最低400"m能見度，其時氣溫為1℃，降水形態可能接近雨夾雪。涉及報文共計98份，其中命中43份，空報13份，命中42份，命中率43.9%。出現于2月～10月，其中6月出現次數最多，為26次，其次為3月，出現17次，其他各月較平均，無占比明顯較高的時段。能見度下降階段漏報率較高，而上升階段趨勢把握較好，空漏極少。

2021年共出現強雷雨報文17份，其中14份能見度低于3000"m"2份低于1500"m，最低1000"m。冬季溫度較低時，降水有可能伴有較低能見度。溫度0～4℃左右注意降水時降溫可能引起的相態變化導致能見度變化，未必能體現在實況天氣現象上。

3.4""煙、霧、霾能見度

煙、霧、霾等是影響沈陽機場能見度次數最多的天氣現象，多發生于冬季氣壓場較弱的早間，夏季較強降水后若無冷空氣補充，也有可能出現大霧，有時春季的大風揚沙也可能造成低能見度（2021年未出現）。2021年1月26日，沈陽機場降雪后出現了持續的凍霧天氣，維持時間超過24"h，最低能見度50"m，在1月低能見度中占有較高的比例。全年煙霧霾影響能見度共涉及報文320份，其中命中173份，空報82份，漏報65份，命中率54.1%。出現較多的月份是1月、3月、8月、11月，其中2021年8月異常偏多。在能見度下降階段，命中率高于雨雪導致的低能見度。

對于輕霧的起報點和終止點，以預報能見度下降或上升經過3000"m的時間為霧預報的生消時間，開始時間1月0～6時，2月4～5時，3月23時至次日8時，4月1～5時，5月1～5時，6月0～6時7月0～4時，8月22時至次日5時，9月2～4時，10月23時至次日4時，11月23時至次日7時，12月5-6時。結束時間1月9～12時，2月9～10時，3月6～13時，4月5～9時，5月3～6時，6月2～8時，7月2～6時，8月1～8時，9月6～7時，10月1時，11月1～12時，12月無。可見冬季霧的時間較長，起霧較早，多在后半夜開始，夏季霧的時間較短，多在早間日出前后。因個例數差距大參考意義較低。可以考慮用中位數取各月霧持續時間。對于起報能見度，在100份命中和漏報報文中，初始能見度9999"m，8000"m，7000"m各出現一次，此3次過程能見度出現驟降，迅速下降至1000"m或以下，有平流霧或鋒面霧特征。初始能見度6000"m6次，5000nbsp;m16次，4000"m19次，可見對于輻射霧，6000"m以下需注意能見度下降的速度，5000"m以下可考慮加發趨勢預報。

4"天氣現象

4.1"綜述

沈陽機場常見的重要天氣現象是雷暴、中等強度降水以及凍霧，2020年沈陽機場將小雪列為重要天氣。2021年沈陽機場未出現冰雹等重要天氣，但在2021年11月7日-10日的極端降水天氣過程中，出現了小凍雨、中冰丸、中雪等相態變化的重要天氣，并出現了雷伴雪。

全年趨勢預報涉及報文共383份，各重要天氣獨立評定，命中169次，空報77次，漏報160次，命中率41.6%。出現最多為6月共計81次，其次為8月共67次，出現最少為2月共9次。各時間段除午后至傍晚受對流天氣影響出現較多外，其它時次差別不大。

4.2""雷暴

雷暴是夏季沈陽的多發天氣，對航班運行安全影響很大。涉及報文182份，其中命中79份，空報31份，漏報72份，命中率43.4%。另有錯報10份，屬于軟件邏輯問題，非人為出錯，錯報原因當實況出現雷雨，預報后續雷暴持續而降水強度發生改變時，認為雷暴未發生變化而不應附加，但不附加的情況表示為取消雷暴，產生邏輯沖突而造成錯報，實際應為不參評。雷暴發生于4月～10月，主要出現于6月和8月，分別為46份和57份。各時次均有出現，其中午后到傍晚出現次數最多，其次為前半夜，12～20時共出現102份，占比56.0%。

當出現雷雨預計后續有降水強度變化而雷雨維持時，涉及報文共25份，其中雷暴部分漏報14份，錯報11份。實況出現弱雷雨，預報中陣雨的情況，出現1份，雷暴部分命中。實況出現中等以上雷雨，后續轉為小陣雨或NSW的情況出現6份，其中雷暴部分全部命中。說明出現或預計出現中等以上雷雨時，雷暴維持時間通常不長，在2"h內結束的概率為65.6%。雷暴不結束的情況也會因錯報而失分。說明沈陽地區中等以上雷雨天氣通常是較強的對流單體影響，范圍較小，持續時間短，在降水強度波動后很快會移出機場范圍[5]。

4.3"凍霧

凍霧發生于氣溫0℃以下且能見度低于1000"m，基本屬于輻射霧性質，出現次數偏少。共涉及報文13份，其中命中3份，漏報10份，命中率23.1%，命中率低于其他天氣現象。出現于1月、3月及11月，出現時間23時至次日7時。1月26日凍霧天氣維持時間較長，超過24"h，凍霧前氣溫-3℃，凍霧結束時氣溫-16℃，跨度較大。其他凍霧出現在0℃～-7℃間。預報時需注意氣溫的變化。

4.4"降雪

降雪在沈陽機場是重要天氣，但軟件邏輯未把小雪列為重要天氣，導致小雪的預報或取消的趨勢預報被列為錯報，涉及報文共55份。中雪涉及報文共28份，其中命中9份，空報7份，漏報12份，命中率32.1%。中雪出現于1月和11月，無明顯的時間分布。出現中雪時氣溫-2℃～-5℃。降雪強度變化不能忽略能見度的預報。

4.5"中或大雨

中或大雨發生于夏半年，常與雷暴結合，維持時間較短，夏末有時會出現維持時間稍長的穩定性中雨，但通常強度波動頻次多。大雨通常不與中雨連續出現，而多由小雨突然增強出現。當預報中雨而出現大雨時，給分0.5分。共涉及報文172份，其中命中77份，空報38份，漏報57份，命中率44.8%。由于中或大雨通常持續半小時以內，整點出現即可發布解除趨勢，因此解除成功很高，全部命中，未出現空報或漏報。中雨出現于3～10月，大雨出現于6～8月，午后出現較多，后半夜很少出現。

出現中到大降水后，可預報小陣雨或NSW解除重要天氣，在軟件邏輯中，當后續出現小陣雨則評定小陣雨，中到大降水立刻結束未出現小陣雨則評定NSW，出現小陣雨及結束則判定命中同時需要評定指示碼。32份中或大降水的解除趨勢預報中，以NSW預報結束的報文有5份，后續均出現了小雨實況，且僅有1份小雨在2"h內結束評定命中。當實況中雨預報雷暴也會判定為未預報小雨，出現了1次漏報。其他26份均預報小雨評定為命中。說明中或大降水在沈陽機場不會立刻結束，通常后續有小雨實況，解除中或大降水更適用小雨而不是NSW。根據規范規定小雨不作為重要天氣，用NSW取消中到大雨而實況轉為小雨應有效，以上補評為命中。

4.6"中冰丸和小凍雨

中冰丸和小凍雨在沈陽地區較罕見，2021年僅出現在11月7日極端天氣過程中，過程出現了小雨、小凍雨、中冰丸、小冰丸、小雪、雷伴雪、中雪的復雜天氣相態轉換。中冰丸屬于中等強度降水類別。中冰丸和小凍雨共涉及報文11份，命中1份，空報1份、漏報9份。命中報文是中冰丸到小冰丸的強度轉換。沈陽機場在非常見天氣現象的趨勢預報效果較差。

5"云

云的趨勢預報主要包括積雨云和低云或垂直能見度。積雨云在2020年新規范下被定為重要天氣，但軟件評分規則未跟進，因此涉及積雨云的趨勢預報全部識別為錯報，總計53份。

低云和垂直能見度在沈陽地區出現次數較少，通常伴隨較長時間的低能見度，夏季有時連續的強降水會出現云量較高的碎雨云[6]，但出現幾率較低，通常云量不滿足評定標準。低云和垂直能見度共涉及報文42次，其中命中6份，空報3份，漏報33份，命中率14.3%。命中報文都出現在解除階段。1月份出現最多，共9份，2月、3月、7月、10月未出現，季節分布不明顯。多出現于早間，3～8時出現34次，占比81.0%。出現時常伴有500"m以下地面低能見度。預報時需要分別注意云量和云底高。也要注意地面霧的抬升造成的低云。

6結論

（1）沈陽機場著陸性趨勢預報占比最多的是能見度，其次是天氣現象和風，云出現的最少。風較多的情況時系統風調整和雷暴大風，同時風速上升比下架更為明顯。較常見的重要天氣現象包括雷暴和中到大降水。低能見度多出現于早間的輻射霧，有時會伴有低云和垂直能見度的影響。

（2）沈陽機場能見度的預報準確率最高，達到50%。天氣現象的準確率其次，超過40%。風和云的準確率較低，僅超過10%。

（3）沈陽機場趨勢預報較好的方面有：中等以上降水的解除；能見度上升期的能見度預報，尤其是降雨引起的低能見度；霧、霾、煙的能見度預報；雷暴的解除預報。

（4）沈陽機場趨勢預報的薄弱點：風、低云及垂直能見度、非常見天氣現象。

（5）空報較高的點有：能見度下降期雪和霧的能見度預報；早間東南風轉西南風的風向預報；中等以上降水的發生預報，包括雪和雨。

（6）風的預報較容易上手的點包括4m/s以上VRB風的變化及雷暴風的解除，鋒面過境、雷暴大風、早間的東南風轉西南風相對有據可依，短時風和VRB風的出現非常難以捕捉。風的預報難點在于轉風后是否能達到5m/s的標準線，有時1m/s的風速偏差或10°的風向偏差可導致風的趨勢預報無效。

（7）能見度要維持高水平預報，需要緊密關注6000"m以下能見度的變化速率，氣溫0℃上下的能見度變化也較復雜。

（8）天氣現象方面需要注意重要天氣的解除和氣溫對凍霧的影響，雷雨期間及時解除雷暴避免錯報也能有效提高預報準確性。預報員要提高對非常見天氣現象的理解和重視程度，避免陌生感引起的低效預報。

（9）要注意連續降水和嚴重低能見度下的低云和垂直能見度變化，注意云量和云底高分別評定。

（10）較容易出現趨勢預報的點：春季的風；夏季的雷雨；秋冬季的低能見度和降水相態變化。

（11）2021年天氣極端復雜。2021年沈陽機場未出現的天氣有大雪、雨夾雪、冰雹，出現的非常見天氣有小凍雨、中冰丸、雷伴雪，出現了連續24"h凍霧天氣和強烈相態轉換的極端降水過程。春季風的變化極度復雜，夏季降水頻繁出現了多次大霧，冬季重要天氣相對減少，同歷年相比有很大差異。

參考文獻

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