首都机场大风天气的统计特征

赵纯子

（民航华北空管局气象中心，北京 100621）

1 背景介绍

按观测规范规定，瞬时风速≥17m/s的风即为大风，大风对飞行有极大的影响，大风会影响航空器在空中的飞行姿态，造成飞行器颠簸，大风多伴随着风切变，使得飞机瞬时失速或造成复飞。此外，大风会卷起沙尘，形成沙尘暴等极端天气影响飞行安全。首都国际机场共三条跑道，每天约有1500架次航班起降，平均每2分钟便有1架次航班起降。大风是危及飞行安全的气象要素之一，同时也会造成国民经济和人民生命财产的损失[1]。因此作为民航机场，掌握大风的时间分布特征，有利于合理安排飞行计划，做好飞行保障，保障飞行安全。

2 数据选取与处理

本文所用统计资料系2011—2017年7年间观测数据库中high wind rwy 01的记录数据，当首都机场出现17m/s以上的大风时，high rwy词条下便会记录其对应的时间，精确到秒钟，17m/s采用四舍五入，即只要风速大于16.5m/s都会计入大风。首都国际机场一共三条跑道，每条跑道3个风向风速传感器，本文仅对01（首都机场基准观测点）的大风进行统计分析。其中大风的风速采用四舍五入的方法取整，风向采用四舍五入方法取整十。风向分布区间采用该区间最小风向值标注，区间长度45度，如：风向区间45，代表风向分布在45～90之间。最长单日大风持续时间的选取方法为：相邻大风时间在10min之内，持续时间记两者时间之差，按四舍五入取整分钟；若相邻时间超过10min，则分别计算时间，如：某日出现大风时间14:05:06、14:07:08，大风时间记2min。由于数据记录格式不兼容原因，数据全部经由人工筛选，图表制作通过excel软件制作。

3 数据绘图及分析

从图1大风总次数月分布图可以看出，首都机场大风天气多出现在5月，总次数高达12次，每年在5月份平均出现2次大风。而10月则鲜有大风天气出现，只有2013年10月出现过一次大风，其余年份并没有大风天气记录。7月和9月次之，都只出现了2次大风，大风天气主要集中于3、4、5、6月，即春季出现大风的概率较高。从图中也看到大风多集中于上半年，下半年大风出现次数较上半年明显减少。

从图2极大风速月分布图可以看到，最大风速出现在3月，最大风速的极值达到26m/s，5月次之，最大风速达到了25m/s，叠加对比大风总次数分布图可以发现，在大风出现较多的月份，更易出现较大的风速值；同理，大风出现较少的月份，大风的风速值也是仅仅达到大风标准，难有更大的风速。此外3、4、5、6月的风速值明显高于极大风速的平均值，也预示着春季大风会出现更大的大风极值。

从图3大风风向分布特征图可以明显看出，大风风向多集中在315～360度风向区间内，成分比例高达67%，占据了一半以上，由此可见大风多为西北偏北风。而0～135度的风一次也没有形成大风，180～270度的风也没有形成大风，偏东的风向仅有135～180度出现了，占比很低，只有8%，故而可以得出，大风风向鲜有偏东的风向，90%以上的大风都为偏西大风，且以西北风为大风的主导风向。

从图4最长单日大风持续时间图可以发现，单日大风持续时间最长时间出现在3月份，长达266min，多数大风持续时间集中在20min以下。只有1、3两个月份大风有着较长的持续时间。这说明只有遇到较强的天气系统大风天气才有较长的持续时间，多数大风天气通常持续时间较短，具有突然性和短促性，难捕捉，故而对于精确预报大风的出现时间也较为困难。

冬季和初春影响华北地区的冷空气有四条路径，从西来，从西北来，从北来，从东北来。其中从西北来的冷空气经蒙古，内蒙至山西、河北。锋前有偏西南风，锋后多西北西风或者北北西风[2]，这类寒潮带来的大风因系统深厚持久，使得大风有更长的持续时间。夏季大风是与雷暴伴生的强对流天气，由于系统尺度较小，能量释放较快，动量减小较快，出现的大风通常比较短促，持续时间短。这也正是冬春季节大风强持续时间长，夏季大风风速极值较小，持续时间短的主要原因。

首都机场在预报大风出现及过境时常运用思路总结及优化：①分析天气形势，判断大环境。②看高低空配置，综合常见系统配置对应的持续时间判断大风过境时间。③关注上游天气尤其是指标站天气，如张家口呼和浩特等，随时修订预报思路。

图1 大风总次数月分布

图2 极大风速月分布

图3 大风风向分布特征

图4 最长单日大风持续时间（min）

4 结语

①首都机场5月份为大风高发月。

②首都机场春季大风的强度较强。

③首都机场大风持续时间普遍较短。

④首都机场大风的主导风向为西北偏西大风，极少出现偏东风。