首都機場大風天氣的統(tǒng)計特征

趙純子

【摘 要】利用北京首都國際機場2011-2017年的逐時觀測資料，通過數(shù)理統(tǒng)計方法，對大風天氣的時間分布特征進行統(tǒng)計分析，得出了首都機場5月份為大風高發(fā)月份，大風風向多集中于315-360度范圍內(nèi)等結(jié)論。

【Abstract】Based on the hourly observation data of Beijing Capital International Airport from 2011 to 2017， by means of mathematical statistics， the time distribution characteristics of gale weather are statistically analyzed. It is concluded that May is the month of high wind in capital airport， and the wind direction is concentrated in the range of 315-360 degrees.

【關(guān)鍵詞】大風 ；春季；首都機場

【Keywords】high wind； spring； capital airport

【中圖分類號】P425.1 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2018）08-0121-02

1 背景介紹

按觀測規(guī)范規(guī)定，瞬時風速≥17m/s的風即為大風，大風對飛行有極大的影響，大風會影響航空器在空中的飛行姿態(tài)，造成飛行器顛簸，大風多伴隨著風切變，使得飛機瞬時失速或造成復飛。此外，大風會卷起沙塵，形成沙塵暴等極端天氣影響飛行安全。首都國際機場共三條跑道，每天約有1500架次航班起降，平均每2分鐘便有1架次航班起降。大風是危及飛行安全的氣象要素之一，同時也會造成國民經(jīng)濟和人民生命財產(chǎn)的損失[1]。因此作為民航機場，掌握大風的時間分布特征，有利于合理安排飛行計劃，做好飛行保障，保障飛行安全。

2 數(shù)據(jù)選取與處理

本文所用統(tǒng)計資料系2011—2017年7年間觀測數(shù)據(jù)庫中high wind rwy 01 的記錄數(shù)據(jù)，當首都機場出現(xiàn)17m/s以上的大風時，high rwy詞條下便會記錄其對應的時間，精確到秒鐘，17m/s采用四舍五入，即只要風速大于16.5m/s都會計入大風。首都國際機場一共三條跑道，每條跑道3個風向風速傳感器，本文僅對01（首都機場基準觀測點）的大風進行統(tǒng)計分析。其中大風的風速采用四舍五入的方法取整，風向采用四舍五入方法取整十。風向分布區(qū)間采用該區(qū)間最小風向值標注，區(qū)間長度45度，如：風向區(qū)間45，代表風向分布在45～90之間。最長單日大風持續(xù)時間的選取方法為：相鄰大風時間在10min之內(nèi)，持續(xù)時間記兩者時間之差，按四舍五入取整分鐘；若相鄰時間超過10min，則分別計算時間，如：某日出現(xiàn)大風時間14：05：06、14：07：08，大風時間記2min。由于數(shù)據(jù)記錄格式不兼容原因，數(shù)據(jù)全部經(jīng)由人工篩選，圖表制作通過excel軟件制作。

3 數(shù)據(jù)繪圖及分析

從圖1大風總次數(shù)月分布圖可以看出，首都機場大風天氣多出現(xiàn)在5月，總次數(shù)高達12次，每年在5月份平均出現(xiàn)2次大風。而10月則鮮有大風天氣出現(xiàn)，只有2013年10月出現(xiàn)過一次大風，其余年份并沒有大風天氣記錄。7月和9月次之，都只出現(xiàn)了2次大風，大風天氣主要集中于3、4、5、6月，即春季出現(xiàn)大風的概率較高。從圖中也看到大風多集中于上半年，下半年大風出現(xiàn)次數(shù)較上半年明顯減少。

從圖2極大風速月分布圖可以看到，最大風速出現(xiàn)在3月，最大風速的極值達到26m/s，5月次之，最大風速達到了25m/s，疊加對比大風總次數(shù)分布圖可以發(fā)現(xiàn)，在大風出現(xiàn)較多的月份，更易出現(xiàn)較大的風速值；同理，大風出現(xiàn)較少的月份，大風的風速值也是僅僅達到大風標準，難有更大的風速。此外3、4、5、6月的風速值明顯高于極大風速的平均值，也預示著春季大風會出現(xiàn)更大的大風極值。

從圖3大風風向分布特征圖可以明顯看出，大風風向多集中在315～360度風向區(qū)間內(nèi)，成分比例高達67%，占據(jù)了一半以上，由此可見大風多為西北偏北風。而0～135度的風一次也沒有形成大風，180～270度的風也沒有形成大風，偏東的風向僅有135～180度出現(xiàn)了，占比很低，只有8%，故而可以得出，大風風向鮮有偏東的風向，90%以上的大風都為偏西大風，且以西北風為大風的主導風向。

從圖4最長單日大風持續(xù)時間圖可以發(fā)現(xiàn)，單日大風持續(xù)時間最長時間出現(xiàn)在3月份，長達266min，多數(shù)大風持續(xù)時間集中在20min以下。只有1、3兩個月份大風有著較長的持續(xù)時間。這說明只有遇到較強的天氣系統(tǒng)大風天氣才有較長的持續(xù)時間，多數(shù)大風天氣通常持續(xù)時間較短，具有突然性和短促性，難捕捉，故而對于精確預報大風的出現(xiàn)時間也較為困難。

冬季和初春影響華北地區(qū)的冷空氣有四條路徑，從西來，從西北來，從北來，從東北來。其中從西北來的冷空氣經(jīng)蒙古，內(nèi)蒙至山西、河北。鋒前有偏西南風，鋒后多西北西風或者北北西風[2]，這類寒潮帶來的大風因系統(tǒng)深厚持久，使得大風有更長的持續(xù)時間。夏季大風是與雷暴伴生的強對流天氣，由于系統(tǒng)尺度較小，能量釋放較快，動量減小較快，出現(xiàn)的大風通常比較短促，持續(xù)時間短。這也正是冬春季節(jié)大風強持續(xù)時間長，夏季大風風速極值較小，持續(xù)時間短的主要原因。

首都機場在預報大風出現(xiàn)及過境時常運用思路總結(jié)及優(yōu)化：①分析天氣形勢，判斷大環(huán)境。②看高低空配置，綜合常見系統(tǒng)配置對應的持續(xù)時間判斷大風過境時間。③關(guān)注上游天氣尤其是指標站天氣，如張家口呼和浩特等，隨時修訂預報思路。

4 結(jié)語

①首都機場5月份為大風高發(fā)月。

②首都機場春季大風的強度較強。

③首都機場大風持續(xù)時間普遍較短。

④首都機場大風的主導風向為西北偏西大風，極少出現(xiàn)偏東風。

【參考文獻】

【1】羅瓊熙.烏魯木齊機場大風的統(tǒng)計特點分析[J].新疆氣象，2002（02）：01.

【2】朱乾根，林錦瑞，壽紹文.天氣學原理和方法[M].北京：氣象出版社，1992.