大風(fēng)天氣分析及飛服管制探討

朱 岳

1 大風(fēng)分析及航空安全的影響

1.1 風(fēng)對(duì)航空飛行的影響

空氣的水平運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為風(fēng)，風(fēng)的影響主要表現(xiàn)在風(fēng)向、風(fēng)速對(duì)飛機(jī)起飛、著陸的過(guò)程中。目前大中型客機(jī)的順風(fēng)起降標(biāo)準(zhǔn)為5 米/秒，小型飛機(jī)的順風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)為2 米/秒。風(fēng)速超過(guò)此標(biāo)準(zhǔn)，通常要求逆風(fēng)起降。但逆風(fēng)或側(cè)風(fēng)過(guò)大，會(huì)影響飛行安全。

1.2 地形對(duì)風(fēng)的影響

機(jī)場(chǎng)地處黃河?xùn)|側(cè)，與毛烏素沙漠、烏蘭布和沙漠相連，西距賀蘭山50 公里。全年盛行風(fēng)向?yàn)楸钡綎|北風(fēng)和西南風(fēng)，其中北風(fēng)(350°至30°)頻率最高，主要是因?yàn)槲黠L(fēng)氣流受南北走向的賀蘭山山脈阻擋在此分流后，從南邊的青銅峽和北邊的石嘴山繞流影響本場(chǎng)的原因。本場(chǎng)主導(dǎo)風(fēng)向受地形影響較大，西側(cè)為賀蘭山，東側(cè)為桌子山，緊鄰黃河，地勢(shì)相對(duì)低，形成南北向的大風(fēng)通道，因此，河?xùn)|機(jī)場(chǎng)多偏北風(fēng)和偏南風(fēng)。

1.3 大風(fēng)及主要類(lèi)型

以瞬時(shí)風(fēng)速大于等于17 米/秒為大風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。2010- 2019年河?xùn)|機(jī)場(chǎng)的大風(fēng)共出現(xiàn)42 次，最大風(fēng)速極值出現(xiàn)于2019年8月9 日為29 米/秒。圖1 可以看出最大風(fēng)速極值有變大趨勢(shì)。

河?xùn)|機(jī)場(chǎng)大風(fēng)集中出現(xiàn)在4- 8月，主要由于冬春季強(qiáng)冷鋒過(guò)境時(shí)引起的，其次是夏季強(qiáng)雷暴發(fā)生時(shí)造成的。冬春季冷空氣活動(dòng)頻繁，大風(fēng)出現(xiàn)時(shí)間與冷鋒過(guò)境時(shí)間基本吻合，由強(qiáng)西北氣流直接翻越賀蘭山山脈所致。而夏季出現(xiàn)大風(fēng)時(shí)的風(fēng)向主要是東南和西南風(fēng)向。夏季河?xùn)|機(jī)場(chǎng)的大風(fēng)主要是由雷暴引起的，所以一般持續(xù)時(shí)間較短，隨著雷暴的發(fā)展、減弱而最終消失。

1.3.1 冷鋒

大風(fēng)四季均可出現(xiàn)，冬半年受冷鋒過(guò)境影響，易產(chǎn)生大風(fēng)，夏季相對(duì)更少。較強(qiáng)冷空氣入侵時(shí)，較大的氣壓梯度引起大風(fēng)。西北方向入侵的冷空氣常產(chǎn)生西北大風(fēng)，河?xùn)|機(jī)場(chǎng)一般平均風(fēng)力9- 11 米/秒，陣風(fēng)17 米/秒甚至更高。

1.3.2 動(dòng)量下傳

春季氣溫回暖時(shí)易產(chǎn)生動(dòng)量下傳類(lèi)大風(fēng)，一般在槽脊東移和強(qiáng)西北氣流形勢(shì)中產(chǎn)生。

動(dòng)量下傳大風(fēng)日變化明顯，一般午后到黃昏風(fēng)力最大，入夜后太陽(yáng)輻射減弱地面溫度降低，空氣垂直交換趨于終止，風(fēng)力迅速減小。如果形勢(shì)維持，則動(dòng)量下傳大風(fēng)多持續(xù)發(fā)生。

1.4 大風(fēng)對(duì)銀川河?xùn)|機(jī)場(chǎng)及航空安全的影響

河?xùn)|機(jī)場(chǎng)的大風(fēng)持續(xù)時(shí)間較短，主要影響飛機(jī)的起降、危及停場(chǎng)小型飛機(jī)的安全、損壞地面設(shè)施，尤其是夏季雷暴引起的大風(fēng)，及由此產(chǎn)生的低空風(fēng)切變，直接影響飛機(jī)的起飛與著陸;另外，大風(fēng)造成進(jìn)離場(chǎng)飛機(jī)的顛簸也不能忽視。

風(fēng)向與跑道方向有交角，且風(fēng)沿垂直于跑道方向的分量較大時(shí)，飛機(jī)的起飛和著陸的操縱會(huì)變得比較復(fù)雜。在側(cè)風(fēng)中著陸，比起飛時(shí)困難更大，此時(shí)必須恰當(dāng)?shù)匦拚?，否則易造成飛機(jī)場(chǎng)外接地。強(qiáng)側(cè)風(fēng)下接地，可能發(fā)生輪胎破裂、起落架折斷等事故。

影響起飛著陸安全的側(cè)風(fēng)分量的最大值，稱(chēng)為最大側(cè)風(fēng)分量。其值決定于飛機(jī)構(gòu)造特征和翼載荷。翼載荷越大，允許的側(cè)風(fēng)分量越大。中型運(yùn)輸機(jī)B737 起飛和著陸，正側(cè)風(fēng)最大允許風(fēng)速為17 米/秒，而輕型運(yùn)輸機(jī)的正側(cè)風(fēng)最大允許風(fēng)速一般不超過(guò)8- 10 米/秒。

低空風(fēng)切變一般指高度600m 以下，風(fēng)向和/或風(fēng)速在空間一定距離上的變化。如低空風(fēng)切變對(duì)青島機(jī)場(chǎng)及航空安全的影響發(fā)生在飛機(jī)的起降航徑上，對(duì)飛行安全有很大的威脅。一年之中，以春夏季節(jié)出現(xiàn)次數(shù)較多，與春季冷鋒、夏季熱低壓等天氣系統(tǒng)密切相關(guān)。一日中，以11- 14 及16- 19 時(shí)段出現(xiàn)頻次最多，此時(shí)進(jìn)出港航班最密集，也是午后熱力對(duì)流作用最為旺盛的時(shí)段，在大尺度的環(huán)境場(chǎng)較弱的條件下，機(jī)場(chǎng)西邊的黃河與其東邊沙漠間的熱力差異造成機(jī)場(chǎng)附近晝夜相反的低層熱力環(huán)流。在這種熱力環(huán)流中，白天近地層為黃河水面吹向沙漠的偏西風(fēng)；夜間則為由沙漠吹向黃河的偏東風(fēng)。航班到達(dá)機(jī)場(chǎng)上空下降高度時(shí)穿越局地?zé)崃Νh(huán)流遭遇風(fēng)切變。飛機(jī)在進(jìn)近過(guò)程中使用R03 跑道時(shí)遭遇低空風(fēng)切變的概率較高。

本場(chǎng)風(fēng)切變出現(xiàn)時(shí)往往并沒(méi)有伴隨雷雨、大風(fēng)等劇烈天氣現(xiàn)象，很可能因?yàn)榇祟?lèi)天氣現(xiàn)象的可視性較高。要求避免在雷暴天氣下飛行，62.86%的低空風(fēng)切變發(fā)生時(shí)沒(méi)有任何天氣現(xiàn)象，但這并不能使管制員放松對(duì)大風(fēng)天氣下風(fēng)切變的警惕，起飛和降落時(shí)，因?yàn)轱L(fēng)切變會(huì)使飛機(jī)失去高度，并且飛機(jī)短暫失去操作，如果在起飛降落階段失去高度會(huì)很危險(xiǎn)，本來(lái)飛機(jī)高度就很低，失去高度后就直接砸地上了，但是起飛又要稍微安全點(diǎn)，因?yàn)槠痫w時(shí)節(jié)流閥開(kāi)最大，發(fā)動(dòng)機(jī)推力最大，盡管失去高度，也還有機(jī)會(huì)復(fù)飛，降落時(shí)本來(lái)節(jié)流閥開(kāi)得就小，加上飛機(jī)姿態(tài)朝下，很難幸免。

2 飛服管制

近年來(lái)銀川河?xùn)|機(jī)場(chǎng)時(shí)有小型飛機(jī)停場(chǎng)，大風(fēng)會(huì)危及停場(chǎng)飛機(jī)的安全、損壞地面設(shè)施，如果沒(méi)有攜帶系留繩，大風(fēng)可能會(huì)將停場(chǎng)的輕型飛機(jī)吹走，對(duì)人員和其他航空器造成危害；另外大風(fēng)對(duì)輕型飛機(jī)的起降有很大的影響，可能無(wú)法起飛和降落。如DA40 的正側(cè)風(fēng)速一般不超過(guò)10 米/秒，如果大風(fēng)是正側(cè)風(fēng)，那么無(wú)法起降輕小型飛機(jī)，落地飛機(jī)無(wú)法落地，由于輕型飛機(jī)進(jìn)近速度小，排好的落地次序會(huì)打亂，影響其他航空器的進(jìn)近，所以管制員要注意大風(fēng)天氣，做好預(yù)案。另外輕小型飛機(jī)一般為通用航空公司，飛服管制應(yīng)該建議他們?nèi)ネê綑C(jī)場(chǎng)，減少對(duì)航班的影響。輕小型飛機(jī)執(zhí)行計(jì)劃時(shí)，應(yīng)該在前一日15 時(shí)報(bào)飛行計(jì)劃，飛服提醒機(jī)組注意查看機(jī)場(chǎng)細(xì)則，了解是否可固定輕小型飛機(jī)，帶好系留繩，以備停場(chǎng)時(shí)遇到大風(fēng)天氣可以固定好飛機(jī)，避免大風(fēng)時(shí)造成自身和其他人員飛機(jī)的危害。

從圖1 給出的逐年分布圖上可以看出最大風(fēng)速極值有變大趨勢(shì)，2019年8月9 日銀川河?xùn)|機(jī)場(chǎng)最大風(fēng)速極值為29 米/秒，按風(fēng)力等級(jí)劃分已經(jīng)是暴風(fēng)天氣，分析這10年的最大風(fēng)速極值對(duì)管制工作極為重要。管制員要注意極端天氣，以及引起的大風(fēng)，及由此產(chǎn)生的低空風(fēng)切變，直接影響飛機(jī)的起飛與著陸，例如2019年8月9 日15：30 到16:40 的雷爆天氣引起的大風(fēng)，造成7 架航班備降，2 架返航，4 架延誤，2 架復(fù)飛。

2.1 通報(bào)

飛服管制收到大風(fēng)預(yù)警后，提高警惕，注意復(fù)飛后的信息通報(bào)，及時(shí)收集航班復(fù)飛的高度、位置、機(jī)組意圖、風(fēng)向風(fēng)速、使用跑道、復(fù)飛原因，及時(shí)向相關(guān)部門(mén)通報(bào)此信息，做好與航空公司通報(bào)該航班的動(dòng)態(tài)工作，保障完復(fù)飛后，做好不正常信息的上報(bào)工作。做好備降航班的保障工作，積極主動(dòng)聯(lián)系備降場(chǎng)，將聯(lián)系好的備降場(chǎng)及時(shí)通知進(jìn)近，以備使用。將備降信息及時(shí)通報(bào)塔臺(tái)和現(xiàn)場(chǎng)指揮中心，做好與航空公司通報(bào)備降信息的工作，如該航班需要延伸服務(wù)，及時(shí)通報(bào)延伸服務(wù)室。做好航班延誤統(tǒng)計(jì)工作，及時(shí)將信息通報(bào)現(xiàn)場(chǎng)指揮中心，做好航空公司的延誤解釋工作。大風(fēng)天氣過(guò)后，積極收集整理各類(lèi)信息，通報(bào)上級(jí)單位。

2.2 協(xié)調(diào)

遇到此類(lèi)突發(fā)的大風(fēng)天氣，給管制工作造成很大的壓力，許多工作要短時(shí)內(nèi)完成，做好與各科室的協(xié)調(diào)工作極為重要，協(xié)調(diào)時(shí)盡量簡(jiǎn)明扼要，減少通話次數(shù)，提高通話質(zhì)量，抓住重點(diǎn)。比如復(fù)飛時(shí)，與塔臺(tái)協(xié)調(diào)盡量一次通話了解到航班的高度、位置、機(jī)組意圖、風(fēng)向風(fēng)速、使用跑道、復(fù)飛原因，避免信息遺漏，多次協(xié)調(diào)，造成本就繁忙的工作更加復(fù)雜，占用時(shí)間和精力，不利于工作順暢。與進(jìn)近協(xié)調(diào)主要對(duì)方需要的信息加以甄別，以及對(duì)方報(bào)送不是非常緊要的可以略過(guò)，注意通話的語(yǔ)速，重要信息及時(shí)復(fù)誦?，F(xiàn)場(chǎng)指揮中心主要關(guān)注航班現(xiàn)在動(dòng)態(tài)，協(xié)調(diào)時(shí)把動(dòng)態(tài)信息及時(shí)告知，比如航班備降哪里，其他不重要的信息可以讓他稍后保障完再了解；協(xié)調(diào)工作要把握好協(xié)調(diào)時(shí)機(jī)，以及協(xié)調(diào)要點(diǎn)，雙方關(guān)注的重點(diǎn)，緊急程度，管制員要隨機(jī)應(yīng)變，良好的協(xié)調(diào)可以使復(fù)雜的工作簡(jiǎn)單化，對(duì)突發(fā)的大風(fēng)天氣，突然增大的工作量，協(xié)調(diào)工作尤為重要，提高協(xié)調(diào)能力，是對(duì)管制工作有效的安全保證，飛服管制要做好與塔臺(tái)、進(jìn)近的協(xié)調(diào)工作，同時(shí)做好與現(xiàn)場(chǎng)指揮中心和航空公司的協(xié)調(diào)工作。

3 總結(jié)

近年來(lái)大風(fēng)風(fēng)速的極值越來(lái)越大，出現(xiàn)大風(fēng)之前風(fēng)向穩(wěn)定風(fēng)速較小，管制員放松了警惕；其次之前出現(xiàn)大風(fēng)天氣時(shí)沒(méi)有航班，管制員忽視大風(fēng)對(duì)航空器著落的影響；所以本文分析大風(fēng)天氣對(duì)航空器安全的影響，并提出大風(fēng)天氣保障航空器安全的應(yīng)對(duì)措施，飛服管制做好通報(bào)協(xié)調(diào)工作，做好航空器的保障工作。