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1、低空风切变预警预报系统 简要说明青岛空管站 2006年4月一、风切变及系统概述 二、风切变主要表现形式 三、预警预报指标 四、预报思路及指标应用 五、实例分析一、风切变及系统概述风切变是指逆风或顺风出现持续 的转变（持续至少数秒钟）而引致飞 机的浮力产生变化。浮力减少可导致 飞机向下偏离预定飞行路线。 引致逆风或顺风出现海里 小时（米秒）或以上的转变为显 著的风切变。风切变表现为气流运动速度和方 向的突然变化。飞机在这种环境中飞行，相应地 就要发生突然性的空速变化，空 速变化引起了升力变化，升力的 变化又引起了飞行高度的变化。 风切变按风的切变类型可分为风切变按风的切变类型可分为 垂直风切变、
2、水平风切变和垂直风切变、水平风切变和 垂直风的切变。垂直风的切变。 低空风切变通常是指发生在低空风切变通常是指发生在 米高度以内的风切变，米高度以内的风切变， 具有时间短、尺度小、强度大具有时间短、尺度小、强度大 和突发性的特点。和突发性的特点。 雷暴、锋面、强气旋、低空急雷暴、锋面、强气旋、低空急 流、低空逆温、地形等都会造成流、低空逆温、地形等都会造成 强低空风切变。强低空风切变。 严重的低空风切变，常发生在低严重的低空风切变，常发生在低 空急流、锋面及雷雨云附近。空急流、锋面及雷雨云附近。山东半岛地形图流亭机场地形图(50KM)流亭机场地形图(10KM)流亭机场飞机着陆路径号跑道（南向北
3、） 对准跑道时距机场，高 度米，约分钟后落地； 高度米时，距机场 （沧口机场）。号跑道（北向南） 对准跑道时距机场，高 度米，约分钟后落地。系统主页系统结构图气象资料气象自动观测系统气象要素实时 风向风速、气温、场压探测资料气象局探空资料JMA（CMA）T213数值预报产品中 地面和低空风场资料资料说明未来资料引进1） 青岛市气象局设置在机场周 围自动气象站资料、多普勒雷达 反演风场资料的应用。 2） MM5数值预报产品的应用。 3）风廓线雷达设备的引进和资料 应用。4） 反向指标应用。如能见度 （RVR），大雾出现时，低层稳定， 一般不会出现低空风切变。当风场预 报资料不准时，可以用来进行订
4、正。 比如锋面过境时，预报低空风转向比 实际早，地面风实际风向未转时，系 统会误报警，通过参考能见度资料可 以进行订正。风切变目视判别风切变目视判别、雷暴冷性外流气流的尘云。、雷暴冷性外流气流的尘云。 、雷暴云体下垂的雨幡是有强、雷暴云体下垂的雨幡是有强 烈下冲气流的重要征兆。烈下冲气流的重要征兆。 、滚轴状云预示着强低空风切、滚轴状云预示着强低空风切 变的存在。变的存在。座舱仪表判别座舱仪表判别飞机遭遇风切变，在飞行仪表上常飞机遭遇风切变，在飞行仪表上常 有异常指示，并伴有音响警告。有异常指示，并伴有音响警告。 1 1 1 1、空速表：空速表：空速表是安装在驾驶舱仪表空速表是安装在驾驶舱仪表
5、 板上，为飞行员测量和指示航空飞行器相板上，为飞行员测量和指示航空飞行器相 对周围空气的运动速度的仪表。对周围空气的运动速度的仪表。 空速表是飞机遭遇风切变时，反应最 灵敏的仪表之一，一旦出现异常指示，即 应警惕风切变的危害。波音公司规定空速 表指示突然改变15-20海里/小时(810米 /秒），应视为风切变，不作进近着陆。2 2 2 2、高度表高度表 ：高度表是安装在驾驶舱高度表是安装在驾驶舱 仪表板上，为飞行员显示测量出的仪表板上，为飞行员显示测量出的 航空飞行器距某一选定的水平基准航空飞行器距某一选定的水平基准 面垂直距离的仪表。面垂直距离的仪表。 在下滑过程中，高度表短时间 大幅偏离正
6、常值时，必须立即采取 措施，及时拉起。3 3 3 3、升降速率表升降速率表 升降速率表与高度表 关系密切，在遭遇风切变时反映明 显。波音公司建议在下降速度短时间 内改变值达500尺分，即认为遇到 强风切变。 4 4 4 4、俯仰姿态指示器俯仰姿态指示器 波音规定，俯仰 角指示改变突然超过5度时，即认为 遭遇到风切变，飞行员应中止进近。强度标准确定根据风切变对飞行器影响程度， 来判断其强度，该系统中主要参 考波音公司标准。系统实际应用中，通过计算不同 两点之间风的矢量差，来衡量风 切变的大小。二、强低空风切变 的主要表现形式1.强对流(上升、下沉气流）2.阵风3.湍流微下击暴流微下击暴流是由雷暴
7、引致的一种最猛烈的下 沉气流，其特征是一团强烈而局部的冷空气 下沉，引致地面上出现突如其来在水平方向 往外扩散的风，范围通常达数千米。飞越微下击暴流的飞机可能首先会因逆风增 强而浮力增加，随即遇到上空的下沉气流， 继而因顺风增强而沉降。飞行员必须及时采 取修正行动，以确保飞机安全，不致受到微 下击暴流的影响。雷暴大风雷暴大风天气是强雷暴云的产物。 强风暴云体的前部是上升气流，后部是下沉 气流。由于后部下降的雨、雹等的降水物强 烈蒸发，使下沉的气流变得比周围空气冷。 这种急速下沉的冷空气在云底就形成一个冷 空气堆，气象上称“雷暴高压”，使气流迅速向 四周散开。 当强雷暴云来临的瞬间，风向突变，风
8、力猛 增，往往由静风突然狂风大作，暴雨、冰雹 俱下，这种雷暴大风，突发性强，持续时间 甚短，一般风力达8-12级，所以有很大的破 坏力。阵风湍流湍流是由大气快速、不规则的流动 所引起的。它使飞机产生急速的颠 簸，但一般而言并不会令飞机大幅 度地偏离预定飞行路线。强烈湍流 则有可能令飞机的飞行高度及姿态 出现突然转变，飞机可能会短暂失 控。在发出预警或飞机报告方面，中度 或强烈湍流均属于显著的湍流。高空湍流云系低空急流三、预警预报指标地面水平低空垂直气温（逆温热对流）气压地面水平利用气象自动观测系统设置在跑 道两端的两个风向风速仪（相距 2800米）的实时探测数据资料，计 算南北方向上地面风的矢
9、量差。 主要用于对跑道附近地面水平 风切变进行监测，资料准确可靠， 可以对冷锋过境、雷暴大风等造成 的风切变进行预警。低空垂直利用本站（青岛气象台伏龙山 站资料代替）探空资料或/ 数值预报产品中 1000hPa和925hPa风场资料，与气 象自动观测系统跑道两端地面风实 时探测资料之间分别计算风矢量 差。 主要用于低空急流、冷锋、 气旋等造成低空风切变的预警。气温利用气象自动观测系统监测气 温变化，特别是1小时、4小时、和 6小时累计升温值，结合探空资料 中近地面逆温层厚度（用最低气温 与逆温层顶温度差来表示）。 主要用于对春季热对流造成 的低空风切变进行监测和预报，一 般可以提前12小时作出
10、预报。气压利用气象自动观测系统气压 实时探测数据，对气压涌升现象进 行有效监测，用5分钟气压变化值 作为预警指标。 主要用于对雷暴大风进行监 测，也可以对冷锋过境后冷空气造 成的阵风提供预警，一般可以提前 510分钟作出预警 。趋势预报图低空水平风场 1）地面 2）1000hPa 3）925hPa低空垂直风切变场 1）1000hPa 地面 2）925hPa 地面 3）925hPa 1000hPa常规资料图低空水平风场 1）地面 2）1000hPa 3）925hPa低空垂直风切变场 1）1000hPa 地面 2）925hPa 地面 3）925hPa 1000hPa四、预报思路及指标应用天天气气背
11、背景景分分析析： 1、雷暴 2、锋面 3、低空急流 4、强气旋 5、逆温（热对流）要要素素分分析析： 、风： 低空风：1000hPa、925hPa 是否存在低空急流 地面风：风速米秒时，风向 突然变化度或以上 风速差：水平、垂直 、气温骤升骤降、持续升温 、气压涌升指标应用一、地地面面水水平平（垂直或平行跑道的分量） 、或（5分钟内）8MPS，10MPS10MPS，12MPS12MPS 、与差（5分钟内）8MPS，10MPS10MPS，12MPS12MPS指标修改地面水平 17号或35号风自身比较修改为： 1、5分钟内，风速8MPS时,如果 风向变化40度、50度、60度或以 上，则系统报警
12、2、5分钟内，瞬时风速较平均风速 变化8MPS或以上时二二、低低空空垂垂直直（垂直或平行跑道的分量） 、1000 hPa地面8MPS，10MPS10MPS，12MPS12MPS 、925 hPa地面12MPS，14MPS14MPS，16MPS16MPS指标修改低空垂直 增加限制条件 1、地面风速8MPS 2、低空风速地面风速三三、气气温温 基本条件： 1小时变温5 4小时变温10 6小时变温15 TTn6,TnTmin6 预警级别： 、满足、任一个条件时（轻度） 、满足和、和时（中度） 、同时都满足时（严重）指标修改气温 增加限制条件 1、地面最低温度0 2、取消4小时变温10或6小时 变温15时报警逆温（热对流）逆温条件下热对流引起的低空风切变： 、春季干冷空气过境后，中高空维持弱冷 平流，早上出现逆温层，且有一定厚 度 。 、低空回暖明显，日出后气温升温剧烈。 、在打破逆温层后，热对流有一个爆发过 程。 、日最高温度出现前后时间段，易出现 低空风切变。四四、气气压压5分钟变压 0.5hPa， 0.7hPa 0.7hPa， 0.8hPa 0.8hPa指标修改气压 增加限制条件 地面风速5MPS五、实例分析年月日
