我国飞机积冰高发区的时空特征及其气象特征分析

来源 :中国民用航空飞行学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:whitesharke
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近年来我国飞机积冰事件频发,积冰对我国民航飞行安全产生的影响日益明显。利用多源观测资料及定量分析方法对我国积冰潜在高发区进行时空特征分析并解释其气象成因,可加强对我国积冰气象环境的认识,减少其对民航飞行带来的危害。首先,利用多年飞机积冰报告数据统计分析了我国积冰高发区的时空特征,其空间特征表现为两个中心:一是四川东部至重庆一带,二是以上海为中心的黄海沿岸一带,且积冰高度集中于700h Pa。其季节特征为冬季最明显,日变化以02时(北京时)积冰强度最大。因此,针对冬季积冰环境,利用近10年的再分析数据及卫星数据计算了四种积冰指数,分别验证了上述两个中心的存在。针对这两个区域,分别利用合成分析方法分析积冰高发区形成的气象原因。结果表明:(1)在对流层中高层引导气流的作用下,700h Pa从我国北部自北向南的冷平流可到达北纬30至35度一线,使得由四川东部至长三角一带气温在-10摄氏度左右,为飞机积冰提供了适宜的低温环境;(2)从我国南部及东海汇集的水汽为上述地区带来充足水汽,为积冰提供水汽条件;(3)通过积冰指数高、低值个例合成的差异分析,发现影响冬季积冰潜势强弱的关键是我国北部“西高东低”的天气形势,当该天气形势偏强时,冷平流较强,使得冬季积冰中心显著,反之冷平流较弱,积冰较难形成。(4)两个积冰高发中心的差异体现在水汽来源不同,上海中心的水汽部分来自其东侧的温带气旋,使得其水汽条件相较川东中心更有利于积冰。进一步研究积冰的云物理特征,利用高分辨率中尺度数值模式开展个例分析。选取2021年3月1日一次积冰事件,首先利用站点及探空观测资料分析了大气环流形势,及事发区域的温度条件、水汽输送、局地环流及大气稳定度等气象特征。发现本次事件主要由一次较强的冷空气南下提供低温条件,并由低层偏南气流配合温带气旋西侧的东北气流提供水汽条件,最终在垂向环流的作用下在550 h Pa高度上形成积冰区。结合模式输出结果表明在适宜的温度和湿度条件,层云中液态水含量的高值区和冰水含量的低值区对应着积冰指数的大值区,即当日的气象环境下有利于过冷水的形成并形成了积冰环境。通过上述分析,本文系统描述了我国积冰高发区的时空特征并讨论了其形成的气象原因,结合个例分析验证了大气温、湿条件对积冰环境产生的作用,对防范积冰风险有一定参考作用。
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