毕节飞雄机场的风及其对飞行的影响

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  一、毕节飞雄机场的风的概况
  空气的水平运动称为风,风是一个矢量,既有方向也有速率。在气象学中,风向是指风的来向,风速是指单位时间内空气在水平方向上移动的距离。风的观测包括风向和风速的观测,在民航地面气象观测中,统一规定测量距地面约10米高度上的风。在本文中使用了12个风向段,如060风向段包含了050、060、070三个方位风向,所有统计数据均为三者之和,文中为方便描述,记为“060风向段”。
  1 盛行风向、各风向的变化特征及各风向的风速变化
  1.1 全年的盛行风向
  图1是2014年至2018年这十五年的累年平均风向频率玫瑰图,图中最内圈显示的是静风出现频率,闭合圈最外圈内的小数字表示的是对应的风向段出现频率。由图可知,毕节飞雄机场的全年主要风向有2个,分别是:北风,即360风向段;东南风,即120风向段;
  其中,360风向段的出现频率累年平均达到17%,120风向段的出现频率累年平均达到13%。由此可以清楚地看出,毕节飞雄机场的全年盛行风向是北风和东南风。
  1.2 各月的盛行风向
  总体平均而言,毕节飞雄机场从10月到次年4月盛行北风,东南风是一个次盛行风,最显著的是在1月份和2月份,360风向段出现的频率分别达到26%和25%,这与冷空气活动频繁有关;5、6月是一个转变期,东南风的频率在加大,北风逐渐减小,东南风和北风在此时频率相当。据表7~9月的主要盛行风向是东南风,120风向段的出现频率高于其余各风向的出现频率,360风成为了次多风向,特别是7月120风达到18%,这与东南季风的到来密切相关。
  1月:冷空气活动十分活跃,北风是主要的盛行风向。其中,360风向段的出现频率达到26%,远高于其它各风向的频率。其它出现频率较大的风向是120风向段,以12%频率列第二。
  2月:北风仍是主要的盛行风向,360风向段的出现频率为25%;120风向段出现频率的位列第二,达到12%。
  3~4月:盛行风向是北风,360风向段的出现频率为21%和18%,120风向段的出现频率分别为14%和11%。这时,北风缓慢减少,东南风的缓慢增加。
  5~6月:北风逐渐减弱,但盛行风向仍然是北风,360风向段的出现频率为15%和14%,东南风的出现频率已先后增大到13%和12%。。
  7~9月:受副热带高压和东南季风影响,东南风的活动最多最强,三个月120风向段的出现频率依次为18%、11%和14%,高于其它各风向风的出现频率,至此,东南风已取代北风而成为主要的盛行风向。北风成为了次多风向。
  10~12月:尽管东南风还具有较高的频率,各月120风向段的出现频率保持在12%、12%和14%,但各个月360风向段的出现频率先后增至16%、20%和20%,北风频率又回到最大。这说明,这期间北风又重新成为主要的盛行风向。
  1.3 风向的日变化特征
  总体看来,毕节飞雄机场风向的日变化不是很大。主要受冬季冷空气影响及副热带高压和季风影响,在没有大的天气系统影响时,毕节飞雄机场的风向多为北风,次多风向为东南风。早上9:00-下午14:00~06时,毕节飞雄机场的风向多为东南风,次多风向为北风。下午14:00-第二天早上7:00,毕节飞雄机场的最多风向为北风,次多风向为东南风。
  1.4 各风向段的风速变化
  分别列出了000风向段至330风向段等各风向段的累年平均风速年变化,除去180风向段,210风向段和240风向段图,其他风向段累年平均风速的年变化并不太显著,风速的变化在1米/秒至3米/秒间摆动,月变化特征不明显。
  由于毕节飞雄机场一年中出现频率最高的是北风,即360风向段,出现了9个月(10月至次年6月);其次是东南风,即120风向段,出现3个月(7月至9月),在此,本文主要以北风(360风向段)和南风(120风向段)为代表,讨论毕节飞雄机场盛行风向风速的年变化。
  360风向段的累年平均风速基本维持在2~3米/秒,6、7月由于副热带高压的北抬,华南地区受到高压脊控制,冷空气难以侵入,风速略微降低,7、8月份最低降至2.2米/秒。11月060风向段风速加强至4米/秒,标志着秋、冬季的到来,冷空气又开始逐渐南下影响本场。
  120风向段的累年平均风速全年维持在2~3米/秒整体平均风速变化不大,冬春季的风速较大,夏秋季略有减小,1月~5月,平均风速大于2.6米/秒,标志着东南季风开始逐渐加强。6月~12月此后平均风速维持在2.4~2.7米/秒,东南季风开始逐渐减弱。
  2 风速
  2.1 全年及各时期的平均风速
  毕节飞雄机场的累年平均风速为1.7米/秒。就累年平均情况而言,毕节飞雄机场各风向的平均风速都不超过3.0米/秒。平均风速最大的是150风向段,为3.0米/秒;其次是180風向段,风速为2.8米/秒;210风向段和120风向段风速为2.6米/秒;其它各风向的平均风速都在2.5米/秒以下,风速最小的是270风向段,为1.6米/秒。其它各风向的累年平均风速见图2。
  全年风速的变化明显,上半年较大,下半年较小,各月之中,平均风速最大的是4月和5月,均为2米/秒;最小的是8月,
  为1.4米/秒。其它各月的平均风速分别为:1月、2月、7月均为1.7米/秒;6月、9月、10月11月均为1.6米/秒;3月为1.9米/秒,12月为1.5米/秒。由此可知,春季由于受冷空气影响,各月平均风速大都处于累年平均之上;而夏季由于冷空气势力减弱,风速也随之减弱,受副热带高压控制,风速较低,其中8月为全年最低。秋冬季节风速处在中间水平。
  2.2 风速的年际变化特征   2014年~2018年的风速变化不大,2015年最高,平均风速1.8米/秒。2014年、2016年、2017年、2018年的平均风速均是1.7米/秒。
  2.3 风速的日变化特征
  一天中,夜间和早上由于大气层结比较静稳,对应的风速也较小;下午,由于地表因辐射条件增温而产生湍流,上层风的动量易于下传,导致风速有所增大。从00UTC到08UTC,随着太阳高度角的抬升,地表开始升温,各时次的累年平均风速是逐渐增大的,到08UTC达最大,之后随太阳高度角的变化风速逐渐减小。
  2.4 各风速的风向变化
  在不考虑静风、的情况下,毕节飞雄机场风速为1~3米/秒的风出现得最多,其累年平均出现频率为84%;风速为4~6米/秒的风出现频率分别为12%;大于10米/秒的风出现得很少,频率为0.0%。
  其中,在风速为1~3米/秒范围内360风向段出现频率最大,为12%;其次是120风向段,频率为8%;30风向段和330风向段出现频率为%,其余的风向段出现频率较低,均在5%以下。而4~6米/秒风速范围内各风向段的出现频率依次为:120风向段5%;360风向段和150风向段为4%;330风向段2%;300风向段1%;其它各风向各风速的出现频率均较小,都低于1%。
  当风速在1~3米/秒范围内时,北风和东南风的几个风向段表现都较为显著,而当风速增大到4~6米/秒范围时,120风向段和150风向段凸显出来,360风向段和330风向段频率下降为次多风向。风速的增长与风向上的转变关系体现了黔西北地区地形受暖气流的影响:受副热带高压、南海高压影响,夏季暖湿气流较容易影响本地区。
  3 毕节机场大风情况
  据统计:2014~2018年这5年中,毕节飞雄机场瞬时风速大于等于17米/秒的大风日数共有9天(9次),年最多的为2天,分别出现在2015年、2016年、2017年、2018年,2014年出现最少的为1天。累年4月发生的大风日数最多,为5天,分别出现在2015年、2016年以及2018年,其中2016年、2018年均出现了2天。此外,8月有3天,10月有1天。
  通过普查发现:4月发生的多为低压、低槽大风,其余出现的大风天气大多是与雷暴联系在一起的,多发生在夏、秋季,而且大都是在下午和晚上发生,极大风速为20米/秒,风向360度。从风向上看,多以偏北偏西大风为主,8月出现一次偏东大风。
  大风极大值出现在2015年10月16日北京时间18:40,最大风速为20米每秒。受雷雨天气影响,属于雷暴大风。
  二、毕节飞雄机场风对飞行的影响
  风对飞行的影响主要体现在以下几个方面:
  1、毕节飞雄机场的跑道是R08号和R26号跑道,R26号跑道是主降跑道。航班降落时,主要由东向西飞行,且毕节机场次多风向为东南风,对于飞机由东向西飞行的飞机来说,东南风是顺侧风,当东南风速大于等于5米每秒时,飞机操纵困难,时常造成重着陆等不安全事件。由于毕节飞雄机场东南风且风速大于等于5米每秒出现频率较高,所以对航班造成较大的安全隐患。
  2、毕节飞雄机场偶尔会出现大风,平均1年出现2次左右。大风侧风会产生一个使飞机向逆风方向旋转的转弯力矩,可以使飞机偏离跑道当,侧风很大时,对飞机的起飞和着陆都是十分危险的。
  3、风切变、乱流和颠簸。据毕节机场2014-2018年有记录的统计数据,风切变、乱流和颠簸分别出现了2次,2次,1次。造成毕节机场飞机复飞、备降等事件。低空风切变表现为气流运动速度和方向的突然变化,相应在其中飞行的飞机就要发生突然性的空速变化,空速變化引起了升力的变化,升力的变化又引起了飞行高度的变化。如果一个飞行员在飞机进近过程中遭遇风切变,对于突然的顶风减小或顺风增大引起的飞机升力减小的情况采取的措施失败,那么空速将减小飞机将提前坠地。同样一个突然增大的顶风或减小的顺风能够引起飞机冲出跑道。风切变造成飞机不规则的运动,飞机操作困难,容易造成飞行事故。乱流和颠簸同样会造成飞机的飞行姿态不正常,造成飞行不安全事件。
  作者简介,侯林,1985年2月17日出生,男,汉族,四川省南充市营山县人,本科,现任职毕节飞雄机场有责任公司,任气象观测员及气象预报员,方向,气象。
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