長春機(jī)場春季大風(fēng)特點(diǎn)及個(gè)例分析

焦 健 朱有義 柳 林

（民航吉林空管分局，吉林 長春130000）

1 概述

1.1 長春機(jī)場的地形特點(diǎn)。長春龍嘉國際機(jī)場位于長春市東北部的東湖鎮(zhèn)與龍嘉鎮(zhèn)附近，基準(zhǔn)點(diǎn)在長春市人民廣場67°方向，距離人民廣場32 公里，地理坐標(biāo)為N 43°59′50″，E 125°41′10″，基準(zhǔn)點(diǎn)海拔高度215.3 米，跑道東北方向海拔高度196.8 米，西南方向海拔高度215.3 米。

長春機(jī)場地理上屬松嫩平原東南邊緣與長白山余脈過渡的臺地，總體地勢東南高，西北低。在機(jī)場50 公里范圍內(nèi)，主要山脈是長白山余脈大黑山山脈，走向東北西南，高度不高，但低山聳生。

1.2 大風(fēng)對飛行的影響。在傳統(tǒng)氣象學(xué)中，天氣學(xué)上定義大風(fēng)為大于等于11m/s 的風(fēng)。而在航空氣象的觀測規(guī)范上，是指瞬間風(fēng)速大于等于17m/s 的風(fēng)。近幾年來長春機(jī)場的航班量日益增加，由于大風(fēng)不僅對飛機(jī)的起降有影響，而且對停留在機(jī)場上的飛機(jī)和其他設(shè)施也有一定的破壞作用。因此，預(yù)報(bào)大風(fēng)的發(fā)生發(fā)展規(guī)律也對保障飛行安全至關(guān)重要。

2 長春機(jī)場春季大風(fēng)的特征

2.1 春季大風(fēng)的一般特點(diǎn)。吉林省春季冷暖空氣交綏激烈，氣旋活動頻繁，一般3～5 天就可出現(xiàn)一次天氣過程。影響機(jī)場的主要天氣系統(tǒng)為東北低壓、蒙古氣旋、東北冷渦、貝湖氣旋等北方天氣系統(tǒng)。所表現(xiàn)的天氣主要為低壓前部的偏南大風(fēng)和低壓后部的偏北大風(fēng)，風(fēng)速一般為10～20m/s，最大可達(dá)24m/s，有時(shí)還伴有沙塵暴。各季節(jié)中，最大平均風(fēng)速出現(xiàn)在春季，平均風(fēng)速為4.23m/s，遠(yuǎn)高于累年平均風(fēng)速3.5m/s（見表1）。近五年大風(fēng)日數(shù)平穩(wěn)并略有升高趨勢，造成多架飛機(jī)復(fù)飛或者備降（見圖1）。

表1 長春機(jī)場2006-2019 年間逐月平均風(fēng)速概況

圖1 長春機(jī)場2006-2019 年春季大風(fēng)日數(shù)

2.2 春季大風(fēng)的風(fēng)速極值和方向。2006-2019 年風(fēng)速17m/s 的大風(fēng)共出現(xiàn)224 次，而且最多出現(xiàn)在3 月、4 月和5 月，共出現(xiàn)157次，占總次數(shù)70%。

長春機(jī)場大風(fēng)以西南和西北風(fēng)居多，最常出現(xiàn)的風(fēng)向是西南風(fēng)220 °-250°，其次是偏西風(fēng)260°-80 °，再次為290°-320°其他方向基本沒有出現(xiàn)大風(fēng)（見表2）。本場出現(xiàn)這種風(fēng)向主要是受南高北低形勢和東北地形狹窄作用的影響。

表2 長春機(jī)場春季大風(fēng)的風(fēng)速極值和方向

3 長春機(jī)場春季典型大風(fēng)分析

3.1 長春機(jī)場春季典型大風(fēng)類型。長春機(jī)場春季大風(fēng)主要有南高北低型大風(fēng)，冷鋒型大風(fēng)，地面低壓發(fā)展型大風(fēng)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2006-2019 年3-5 月份，瞬間風(fēng)速達(dá)到17m/s 的大風(fēng)天數(shù)共157天，其中南高北低型大風(fēng)天數(shù)為94 天，地面低壓發(fā)展型大風(fēng)為40天，冷鋒型大風(fēng)為23 天（見圖2）。所以，南高北低型大風(fēng)依然是春季影響長春機(jī)場最多的大風(fēng)類型，地面發(fā)展型大風(fēng)最少，，所以本文以南高北低型大風(fēng)、地面低壓發(fā)展型大風(fēng)以及冷鋒型大風(fēng)為例，對這三種類型大風(fēng)進(jìn)行系統(tǒng)分析。

圖2 長春龍嘉機(jī)場典型大風(fēng)類型

3.2 南高北低型大風(fēng)。南高北低型大風(fēng)根據(jù)當(dāng)時(shí)地面圖的高壓位置和低壓位置，可分為2 種形勢，第一種是正南位置高壓，正北位置低壓，這種氣壓場容易形成偏西大風(fēng)；第二種是東南位置高壓，西北位置低壓，這種氣壓場容易造成西南大風(fēng)。而長春龍嘉機(jī)場的南高北低型大風(fēng)為第二種。

2012 年3 月16 日，受蒙古氣旋影響，出現(xiàn)典型的南高北低氣壓型，等壓線密集，本場出現(xiàn)大風(fēng)，地面受冷鋒影響，高空有槽線配合。16 日延誤2 架次，取消12 架次。17 日延誤3 架次，備降2 架次，取消10 架次，補(bǔ)班5 架次，對航空的正常運(yùn)輸造成了極大影響。

大風(fēng)前12 小時(shí)高空500hPa 上是兩槽一脊型，貝加爾湖附近有冷空氣堆積（如圖3a）。在北京時(shí)16 日20 時(shí)500hPa（如圖3b）和850hPa（如圖3c）圖上我國的中東部上空為一高空槽區(qū)，由于上游有貝湖附近的冷空氣，下游有海上深厚高壓，使位于我國東部暖脊進(jìn)一步加強(qiáng)，形成一個(gè)西北東南走向的暖舌，高空槽位于暖舌的西側(cè)，此時(shí)等溫線落后于等高線，斜壓性較大。地面圖上（如圖3d）貝湖低壓向東移東，東部海上高壓加強(qiáng)，形成深厚高壓，使低壓的東南部和高壓的西北部的等壓線梯度加大。

圖3a 2012 年3 月16 日08 時(shí)500hpa 形勢

圖3b 2012 年3 月16 日20 時(shí)500hpa 形勢

圖3c 2012 年3 月16 日20 時(shí)850hpa 形勢

圖3d 2012 年3 月16 日20 時(shí)地面形勢

3.3 冷鋒型大風(fēng)。2013 年4 月8 日，受冷鋒過境影響，本場出現(xiàn)大風(fēng)天氣，并伴隨沙塵暴和風(fēng)切變天氣。造成當(dāng)日一架次復(fù)飛，一架次備降，對飛行造成了較大影響。冷鋒型大風(fēng)主要的形成原因是因?yàn)殇h后有強(qiáng)冷空氣的在水平方向和豎直方向上的活動。水平方向上的移動是由冷氣團(tuán)指向暖氣團(tuán)，使冷鋒后的偏北大風(fēng)加大。冷空氣下沉，動量下傳也使鋒后地面風(fēng)速加大。垂直方向上的運(yùn)動是冷空氣下沉，暖空氣上升。另外，冷鋒后的上空冷平流使鋒后近地面出現(xiàn)較大的正變壓中心，變壓風(fēng)也加強(qiáng)了地面風(fēng)速。

由于上游高壓的加強(qiáng)，使脊前的西北氣流加大，加上斜壓作用，致使在貝湖堆積的冷空氣大舉南下入侵，其鋒區(qū)加強(qiáng)為10 緯距有4 根等溫線（如圖4a）。由于冷空氣的加入使原來在東北北部的低壓東移入海，閉合中心氣壓低于1007.5hpa，其西部的高壓也快速東移，且強(qiáng)度加強(qiáng)，閉合中心氣壓高于1042.5hPa。這時(shí)高壓與低壓之間的等壓線為15 根。冷鋒過境后溫度下降，風(fēng)向也由偏南轉(zhuǎn)為偏北，我省就在高低壓之間南北向等壓線的控制下。

圖4a 2013 年4 月8 日08 時(shí)850hpa 形勢

圖4b 2013 年4 月8 日08 時(shí)地面形勢

3.4 地面低壓發(fā)展型大風(fēng)。2010 年5 月18 號，位于東北中西部的低壓東移，其強(qiáng)度也迅速發(fā)展，等壓線變密集，本場最大風(fēng)速達(dá)到18m/s。東北低壓大風(fēng)主要分兩種，第一種是上游貝湖和蒙古低壓向東移動到東北地區(qū)，第二種是在東北當(dāng)?shù)厣傻牡蛪喊l(fā)展加深，在低壓周圍出現(xiàn)大風(fēng)。東北低壓影響的范圍往往很大，可以影響到整個(gè)東北地區(qū)，風(fēng)力很強(qiáng)，如果后續(xù)無持續(xù)變化，大風(fēng)將持續(xù)三天左右。當(dāng)?shù)蛪喊l(fā)展成深厚冷性低壓時(shí)，低壓后部會有冷鋒生成，當(dāng)冷鋒過境時(shí)，將發(fā)生冷鋒型大風(fēng)，出現(xiàn)偏北大風(fēng)。

在高空700hPa 圖上，吉林西部有一槽與地面低壓配合（見圖5a，5b），槽前等高線疏散，而且溫度脊落后高度脊，說明暖平流較強(qiáng)；槽后有冷槽和冷中心存在，冷平流很強(qiáng)。說明高空槽和低壓在東移中不斷加深發(fā)展，出現(xiàn)大風(fēng)。

4 結(jié)論

本文統(tǒng)計(jì)了長春機(jī)場2006-2019 年共計(jì)14 年的資料，由于長春龍嘉機(jī)場于2005 年遷至新址，從2006 年才有完整的氣象觀測資料，所以年限較短，但通過分析，三種類型大風(fēng)的有很強(qiáng)的共性，可總結(jié)歸納如下：

圖5a 2010 年5 月18 日08 時(shí)700hpa 形勢

圖5b 2010 年5 月18 日14 時(shí)地面形勢

4.1 長春機(jī)場由于地形等因素影響，在春季以西南風(fēng)為主，主要影響的大風(fēng)類型為南高北低型大風(fēng)，冷鋒型大風(fēng)，地面低壓發(fā)展型大風(fēng)。

4.2 作為春季最常出現(xiàn)的南高北低型大風(fēng)，預(yù)報(bào)要著眼于預(yù)報(bào)著眼點(diǎn)于低壓和高壓的位置及強(qiáng)度；其中高壓還要注意東移入海的路徑；另外華北暖脊的存在以及高低壓之間的氣壓梯度也很有參考價(jià)值。

4.3 冷鋒后大風(fēng)，首先要注意如果氣壓場為兩槽兩脊形勢，那么很有可能會造成冷空氣南下入侵。其次要注意高、低壓之間的相對位置及梯度。

4.4 地面低壓發(fā)展型大風(fēng)要看東移進(jìn)入東北地區(qū)或者局地生成的低壓是否強(qiáng)烈發(fā)展，還有高空的冷暖平流形勢，這種大風(fēng)和冷鋒后大風(fēng)界限比較模糊，地面低壓發(fā)展成深厚低壓時(shí)就會變成冷鋒型大風(fēng)。