乌鲁木齐国际机场一次强颠簸天气分析

    杜安妮+王楠楠+张茜+孙少明

    摘要：本文利用乌鲁木齐国际机场常规天气资料及风廓线雷达资料、天气图资料分析了 2010年12月15日乌鲁木齐国际机场一次东南大风引起的强颠簸天气。

    关键词：颠簸；风切变；东南风；常规天气资料

    1引言： 近年来随着我国航班量的迅速增长，航班遭遇风切变的事件也随之呈现上升趋势，风切变的监测和预报已经成为航空气象服务的重点和难点。目前，国际航空和气象届均已公认低空风切变是飞机起飞和着陆阶段的一个重要的危险因素，它严重威胁航空安全。低空风切变是一个极重要的航空气象问题，具有时间段，尺度小，强度大的特点，随之带来了探测难，预报难，航管难，飞行难等一系列的困难。[1]

    2天气实况

    2010年12月15日上午，乌鲁木齐机场中低空受东南风层控制，近地面附近风速较小，本场从上午9：00时开始到13：25共接到6份关于飞机颠簸的报告，强度都在中度以上，其中一份颠簸报告在09：20收到，在300- 900米高度有中到强颠，在这么低的高度上有强颠，对飞行的危害非常大。

    3天气形势分析

    从500hpa高空形势来看，14日20时，在巴湖一带有低值系统活动，而从蒙古一带到东疆至到南疆东部有横槽存在，在横槽后部有20m/s以上的北风带，不断有冷空气沿着北风带进入东疆以及南疆盆地。15日08时，横槽有明显的南压，主体已经移出新疆区域，但其后部的北风带仍控制着东疆以及南疆东部。从地面形势来看，15日05时，蒙古冷高强劲，并且主体分为南北两个，南部高压控制着东疆偏南区域以及南疆大部，而在中亚一带有低压倒槽从伊犁河谷沿着天山北坡伸向东疆北部一带，15日08时，南部高压主体南压明显，但其西伸高压脊区依旧控制着南疆大部.

    综上所述，高空偏东地区的横槽后部偏北风带引导冷空气进入东疆及南疆盆地，使得东疆偏南一带和南疆大部分区域地面为强大的冷高压控制，而中亚一带的低值系统活动频繁，导致中亚地面倒槽沿着天山东伸明显，在南高北低、东高西低的气压场控制下，乌鲁木齐区域预计出现东南风大。

    从乌鲁木齐站的T- LOGP图上来看，14日20时，在925hpa到850hpa有逆温层存在，此时中低层为东北风，风速小，15日08时，925hpa到850hpa以上為强的逆温层，此时中低空为东南风控制，850hpa风速达到了24m/s，形成了较强的东南风低空急流，整个东南风层一直延伸到700hpa。由此见，逆温层的存在使得中低空东南风层难以延伸到地面，而东南风由于下沉增温，反而使得逆温层愈来愈强，高度也随着东南风的下沉而降低。由此我们看到，虽然在高空和地面形势上都有使得乌鲁木齐区域产生地面东南大风的可能，但由于中低空逆温层的存在，使得空中东南大风难以延伸到地面，而中低层东南大风又使得空中逆温加强，高度变低，逆温层底部以下和逆温层顶部以上的偏北风和东南风层之间都会产生较大的风切变，同时在逆温层顶和逆温层底部温度的剧烈变化，都是引起15日上午强颠簸的原因。

    4气象要素和风廓线雷达资料分析

    从风廓线图上，东南风层在15日的凌晨逐渐加强，并在 800米以上形成了明显的东南风急流，而在600- 700米有东南风和偏北风的切变区，这样飞机在从低层的偏北风区向高层的东南风区域穿越时，将会有明显的风向的垂直切变，同时从低层较小的风速区穿越到上层急流区，将会有明显的风速的垂直切变。这个风速较大的区域在15日下午风速逐渐减小，但是中层的东南风依旧维持。

    15日上午到中午这段时间，在本场1500米以下普遍有轻度偏强到中度的风切变。在09：20的飞机报告中：300- 900米有中到强颠，从09：20的风切变廓线上可以看到，在400米左右有轻度（接近中度）的风切变，在600米到700米左右有中度风切变，在800到900米有中度风切变，这种低层的风切变引起了较为严重的颠簸，严重威胁着飞行安全。

    从风温剖面图来看，在15日08时，东南风层的顶部已经延伸到了700hpa，850hpa东南大风的风速达到了24m/s，而到了15日20时，700hpa转为偏西南风，850hpa东南风的风速有所减弱，而在08时到20时，整个逆温层一直存在，强度增强，但700hpa一直处于减温层，从09：00- 13：25之间接到的颠簸报告中，除了09：20一份，其它的报告的高度大概都在700hpa附近，而在13：25- 20：00之间没有接到任何颠簸报告，可见，这些颠簸主要是由于700hpa附近东南风层和上层的偏西北风层之间的切变引起，午后，整层东南风减弱、700hpa东南风逐渐转为偏西风，乌鲁木齐区域的颠簸也随之减弱。是什么导致整层东南风层减弱呢？

    从前面可知，15日偏东地区的横槽东移南掉明显，其后部偏北风带虽然一直存在，但是其引导的冷空气并不进入南疆盆地，也没有在东疆驻留，因此少有冷空气向东疆和南疆盆地补充。同时，在中亚一带低值系统活跃，不断有暖湿空气进入新疆区域，从地面的3小时变压来看，08时南疆大部为正的3小时变压区，而到了14时，南疆大部转为负的3小时变压控制，这表明中亚一带的暖湿空气进入了南疆盆地，乌鲁木齐区域的东南大风层将减弱。

    结论：这次东南大风层的建立主要是由于蒙古至东疆一带有横槽，横槽后部北风带携带强冷空气向东疆和南疆一带补充，地面冷高分为南北两个，南部冷高直接控制东疆和南疆盆地，同时，中亚一带暖湿气流从伊犁河谷沿天山东伸明显，从而建立了南高北低、东高西低的气压场形势，导致了乌鲁木齐区域性东南大风，但是由于中低层强劲的逆温阻挡，东南风大风层没有延伸到地面。[2]15日上午多次的强颠簸主要是由于东南大风层顶以上和东南大风层以下由于风向和风速的不连续性导致较强的风切变所引起的。在低层，风廓线雷达资料计算的风切变廓线能很好的反映出整层的风切变情况，对低层颠簸和风切变的监测和预报都有一定的帮助。

    颠簸的减弱和东南大风层的减弱一致的，而导致东南大风层的减弱的原因主要是东部高空冷槽东移南掉，其后部引导的冷空气不再向东疆和南疆盆地补充，同时，中亚一带有暖湿气流进入南疆盆地，使得南疆盆地减压明显。

    参考文献

    [1]周建华等.航空气象业务【M】.北京.气象出版社.2001：2-9.

    [2]《新疆短期天气预报指导手册》编写组.新疆短期天气预报指导手册[M].乌鲁木齐：新疆人民出版社，1986：341-347.