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虹橋 150 米 降落
01/05/04 11P
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浦東 著陸 降落
01/06/13 12P
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浦東 著陸 降落
01/07/11 05P
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浦東 著陸 降落
01/08/25 06P
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浦東 進近 降落
01/08/25 10P
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浦東 進近 降落
01/11/13 12P
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浦東 著陸 降落
由表我們發現低空風切變過程發生具有如下特點:
(1)時間短:幾次過程都只有一架飛機的機組報告遭遇低空風切變天氣(上海的飛行
密度在2 分鐘一架次起降),說明風切變維持的時間較短;
(2)大部分風切變現象發生在降落階段,從1998 年至今還沒有在起飛階段遭遇低空
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風切變的報告;
(3)低空風切變的強度為弱,機組報告飛機遭遇風切變時,飛機高度突然上升和下降
的幅度不大;而且如果很強烈,在200 米的降落高度很可能會造成重著地或飛行事故;
(4)低空風切變過程主要發生在傍晚以后,在四季均有發生。原因可能是:冬季和春
季傍晚的邊界層對流不旺盛,地面風向風速平穩,一旦在200-600 米有較強的冷空氣(伴隨
大風----水平氣流),容易形成上下的風速差,其突然性強;夏季對流活躍,對流云下部大
范圍會發生風速突變;浦東機場處于海邊,海陸風的作用也不能忽視。
2.2 低空風切變過程形勢分析
低空風切變過程發生時的主要天氣形勢有鋒面天氣、強風天氣、對流天氣,由于這些天
氣系統作用時,會造成不同地點、不同層面(高度)上的風向和風速差異:
2.2.1 鋒面系統(2000 年1 月25 日的過程和2001 年3 月14 日的過程)
鋒面系統的結構表明,在鋒面(寒潮和強鋒面)過境時,往往會引起上下層的風速差異,
即表明風有很大的陣性,這個事實已經被觀測記錄所證實。空軍氣象部門1987 年在北京西
郊機場進行的機場周圍低空風切變的探測試驗中,得到了鋒面過境時的風廓線資料;資料表
明在200-300 米高度上有一個風速極大值,與地面(10 米左右)的風速差可達到12 米/秒。
計算風切變的強度已經達到 0.14-0.16 秒P
-1
P,屬于強烈風切變。同時觀測事實還告訴我們,
在同一時間和同一高度上,不同地點的風速差值也達到了10-16 米/秒。2000 年1 月25 日
的風切變過程屬于寒潮天氣引起的風切變,而2001 年3 月14 日的過程屬于春季強鋒面過境
造成的風切變。
2.2.1.1 冬季寒潮
2000 年1 月24 日,有江淮靜止鋒生成,由于高空環流的變化,靜止鋒演變成冷鋒并快
速南下,24 日晚過境。25 日由于高空動量下傳,浦東機場(觀測場和跑道均離東海大約500
米)全天地面風速穩定在12-13 米/秒,觀測記錄中當時出現了冰針和中雪的天氣;而同一
天虹橋機場的地面風在6-7 米/秒。表3 為浦東機場2000 年1 月25 日13 點(時間單位為國
際協調時:UTC,下同)前后機場氣象自動觀測系統(AWOS)記錄的測風。
表3 浦東機場2000 年1 月25 日13 點(UTC)前后機場氣象自動觀測系統(AWOS)測風記錄
時間(UTC) 12P
56
P
12P
58
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13P
00
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13P
02
P
13P
04
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13P
07
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13P
09
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13P
11
P
13P
13
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風向(°) 310 310 320 320 320 320 320 320 310
風速(m/s) 12 12 12 12 12 13 13 13 12
在表3 中,由于是2 分鐘的AWOS 平均值,無法看出其脈動值。1000 米和850HPA 上上海的
風速記錄分別為340/16 米/秒和320/20 米/秒(由于地方氣象部門取消了300、600、900
米的測風資料,得不到該高度的風資料),計算風切變的數值為ΔU/ΔZ 為0.002 秒-1,遠遠
沒有達到風切變強度標準。分析原因一:浦東與虹橋存在風速的差值(數值在6-7 米/秒左
右),說明水平空間上存在風速的較大變化;原因二在AWOS 的自記記錄中,在1256--1313
之間有風速最大值330/14.8 米/秒,最小值為10.6 米/秒,說明時間尺度上有風速的變化;
原因之三由于沒有風廓儀設備無法斷定垂直空間上一定有風速的變化,但既然在
1000--1500(850hPa)米這一層中(厚度為500 米)存在4 米/秒的風速差異,據此推斷在
200-300 米也很可能存在上下的風速差異。由于在寒潮鋒面過境的24 小時內,由于高層能
量的下傳(下傳原因為能量的擴散,上下層的風向角度一致時,下傳量越大),在時間尺度、
空間尺度、水平尺度上均存在風速(主要為風速)的切變,故在這種天氣條件下容易產生低
空風切變。
2.2.1.2 春季冷鋒
發生在2001 年3 月14 日的風切變過程則很能說明強冷鋒過境時,風速的脈動是引起風
切變的主要原因。當時的觀測記錄為在飛機降落前的12 點地面的風向風速為220/3 米/秒。
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飛機于1220 在下降過程中遭遇風切變,復飛兩次后無法降落,轉向浦東機場降落。在1230
本場的觀測記錄是:風向風速為320/12 米/秒,從虹橋機場AWOS 的記錄(當時AWOS 已經報
廢,但未拆除,仍然有觀測數據)看,1225 本場的記錄為320/11 米/秒。根據鋒面的結構
分析,飛機在200 米高空下降時,鋒面幾乎同時達到本場,而且上空(200 米或其他高度)
的風向風速先于地面的風向風速變化;地面與200 米(或可能高度還要低)的風速差達到
12 米/秒,風向也完全變化。13 點比12 點的氣壓升高了3 百帕。由于春季冷空氣回暖以后
受高壓控制,層結穩定、風速小、天空狀況好等特點,容易在強鋒面過境時,出現大風、沙
塵暴等天氣現象;同時由于冷空氣快速南下,風速的變化特別快,在上下空間、水平空間(當
時在浦東起降的飛機沒有遇到低空風切變)上存在較強的風切變。
2.2.2 強風天氣(2000 年2 月18 日浦東和虹橋的兩次過程)
強風天氣廣泛存在,如熱帶氣旋外圍天氣(沿海機場)和春季東南大風天氣。這兩類天
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空管資料5(66)