首都机场15年地面风的变化特征分析

2018-10-30孙丝雨

科技与创新 2018年20期

孙丝雨

首都机场15年地面风的变化特征分析

孙丝雨

（民航华北空管局气象中心，北京 100621）

利用2000—2014年首都机场15年自动气象站的地面风观测资料，分析了首都机场地面风向风速的年变化、日变化和大风特征。结果表明，首都机场正北风和东南风出现的频率大，但西北风和正南风的平均风速大；春季容易出现大风，又以西北大风为主；风向的日变化明显，白天南风为主，夜间北风为主。

风向；风速；侧风；机场

风与飞行关系密切，飞机的起飞、着陆应当考虑地面风的影响。风对飞行的影响比较复杂，包括不同时段的平均风速和瞬时风速，相比于飞行方向有顺风、逆风和侧风等不同情况和特征，近地面的风对飞机起降时的安全有直接影响。飞机的起飞和着陆应尽量在逆风条件下进行。在有侧风或侧风分量很大时，飞机的起飞和着陆会变得很复杂，风切变对起飞着陆都有很大的影响[1]。

1 全年和逐月风向风速统计

1.1 风向出现频率

首都国际机场全年盛行风向为北风，其次为西北偏北风和VRB，西南偏西风、东北偏东风和西南偏西风所占比例都很小。全年各风向段出现频率如图1所示。

图1 全年各风向段出现频率

从逐月的平均风向频率来看，夏季多雷暴大风，容易出现风向不定的情况。全年以偏北风以及东南风出现频率最大。冬季冷空气势力强，偏北风或西北风占了绝大多数。进入春季，偏南风的频率开始增加，4—8月是东南风所占的频率最大。

1.2 风速出现频率

从图2中首都国际机场累年各风向段的平均风速可以看出，不同风向的平均风速相差比较大。西北风的平均风速最大，偏南风的风速也比较大，其他风向段的平均风速都在3 m/s以下。从逐月各风向的平均风速来看，西北路径影响机场的冷空气势力较强，全年12个月都是西北偏西风的平均风速最大，其中又以冬季和春季的风速最大，每年的12月到次年4月，西北路径冷空气对风速的影响都占了主导地位，5月以后南方的暖湿空气势力加强，偏南风的风速逐渐加大，与西北风势力相当。全年东南风风向频率大，但是全年东南风的风速都比较小。

图2 累年各风向段的平均风速（单位：m/s）

1.3 全年及各月的平均风速

图3给出了累年逐月平均风速。每年的12月到次年5月风速比较大，在平均值以上，3月和4月最大，5月份以后平均风速迅速减小，8月和9月最小。

2 风向的日变化

首都国际机场的风向日变化明显，不同月份风向的日变化也不同。从全年整体来看，都是夜间以偏北风为主，上午到午后偏南风频率逐渐加大。风向的日变化与北京的地形关系密切。北京地势西北高、东南低，在没有明显的天气形势的情况下，容易形成山谷风，白天盛行偏南风，夜间盛行偏北风。夏、秋两季天气炎热，地面增温快，转南风的时间比冬季提前，且南风持续时间长。

图3 累年逐月平均风速

3 大风出现的日数及极值情况

气象上把瞬时风速达到或超过17 m/s的风称为大风。从图4中逐月大风总日数和四季所占比例可以看出，大风的季节变化明显。春季是最容易出现大风的季节，且风向以西北大风为主。3月大风日数最多，6月以后大风日数迅速减少，9月的大风日数最少。按季节来划分，春季大风日数最多，占全年的40%，冬季次之，占29%，夏季最少，只占13%，秋季占17%.冬季和春季冷空气活动频繁、势力强，冷空气带来的西北大风对首都国际机场影响比较大，风速大小与锋区强度成正比[2]。夏季多发生雷暴大风，北京地区绝大多数的雷暴大风具有下击暴流特征[3]，对飞行影响很大。

4 结束语

全年出现频率最大的风向是正北风和东南风，但是其风速通常较小，而对飞行有影响的大于等于5 m/s的风则以正南风和西北风最多；西北风的平均风速最大，其次是西北偏西风，偏南风的风速也比较大，其他风向段的平均风速都比较小；首都国际机场的风向日变化明显，不同月份风向的日变化也不同；全年整体来看，都是夜间以偏北风为主，上午到午后偏南风频率逐渐加大；风向的日变化与北京的地形关系密切，白天盛行偏南风，夜间盛行偏北风；夏秋两季天气炎热，地面增温快，转南风的时间比冬季提前，且南风持续时间长；大风的季节变化明显，春季是最容易出现大风的季节，且风向以冷空气造成的西北大风为主，而夏季多发生雷暴大风。