低空风切变对兰州中川机场进场航空器的影响

石艳丽

摘要：影响着陆过程安全的因素有很多，低空风切变就是其中之一。本文的主要任务是从低空风切变对兰州中川机场进场航空器影响来着手，分析兰州中川机场低空风切变出现的时间分布特征，以及低空风切变影响的飞行阶段分布;然后从低空风切变的分类（顺风切变、逆风切变、侧风切变、垂直风切变），来分析不同环境下低空风切变对进场着陆航空器的影响，并在航空器进场着陆遭遇低空风切变时给出相应的的应对措施。

关键词：低空风切变;时间分布;中川机场;低空影响;进近着陆

中图分类号： V321.225     文献标志码：A

1 引言

近几年来，民航事业的发展日新月异，航班量也随之快速上升，飞机遭遇低空风切变的事件也随之增多，对飞行安全有着不可小觑的影响。上世纪70年代以来，经过对一些飞行事故进行分析研究，飞机失事的气象原因主包括暴雨、冰雹、大雾等，大部分原因还是归结于低空风切变。对于低空风切变引起的飞行事故，国内外在气象领域和航空领域上对低空风切变造成的飞行事故投入了大量的精力去研究，在低空风切变的诱发因素、探测手段等都有一定的收获。

2 低空风切变的概述

2.1 低空风切变

低空风切变发生的高度层一般规定在度500米以下，风的水平或垂直切变现象。低空风切变对飞行构成的影响明显，常常伴随飞机落地前飞行的姿态空速发生突然变化，甚至改变其高度。风切变分成垂直方向、水平方向、垂直风的风切变。

2.2 产生低空风切变的因素

低空风切变的形成是由天气和环境因素共同决定的。通常来说，以下4种情况行非常容易产生较为强烈的低空风切变。

2.2.1雷暴

雷暴与低空风切变的发生密切相关。气象专家认为，雷暴所引起的下降气流发生在不同的地方就可以产生两种不同的低空风切变：

（1）第一种风切变发生位置在雷暴云体下方，诱发因素是灾害性风下击暴流。这类雷暴持续时间较短、强度大、影响范围小。

（2）另一种风切变的发生是雷雨中的下沉气流达到地面后，形成一股冷空气向周围扩散，它可以传播距离雷暴云20km处，不会轻易被发现，脱离雷暴云体后不会再发生其他天气现象，预报员很难预报此类天气，所以这类雷暴往往对飞行造成极大的影响。

2.2.2锋面

分布在锋面两侧的天气要素差异较大，穿过锋面时，温度、湿度、风速和风向将会发生显著变化，风矢量的变化将会产生低空风切变。

2.2.3 辐射逆温层的低空急流

低空急流有一定的季节规律性可循，秋季冬季发生较为频繁。低空急流一般在晚间七八点开始形成，早上八点的时候随着逆温层的解体而不复存在。低空急流对夜晚的飞行有很大的影响。

2.2.4 地貌和地物

当所处机场四周山脉较多或地貌、地物复杂时，经常会有因为地理环境的因素而导致低空风切变。在强风通过山脉时，在下方留下的一系列旋涡形成山地波时，山脉的背风一侧会有冷空气停留在地面上，若机场处于在这种复杂的地形中时，起落航空器穿过这些冷空气时，将会遭遇强烈的低空风切变。

3 低空风切变对飞行活动的危害

低空风切变主要对高度较低的航空器产生影响，由于航空器所处的高度越低，速度就越小，受到突如其来的风影响就越大。

下冲气流切变是垂直风切变中威胁较大的一种风切变现象，飞行过程中若是遇到飞机经过雷暴云下方，进入强烈的下冲气流后，会出现飞机高度突然下沉，对于正在起飞和降落的飞机，会导致飞机高度消失触地，很容易造成安全事故。顺风切变对飞行安全的影响也较大，飞行过程出现强逆风转弱逆风、逆风消失转顺风的情况，会导致高度较低的飞机掉高度，甚至接地或坠毁，十分危险。

4 兰州中川机场强低空风切变数据统计及分析

4.1 兰州中川机场概述

兰州中川机场是西北地区最大的航空枢纽之一，飞行区等级4E，位于兰州市永登县秦王川冲洪积盆地下游，海拔1947米，属于高原机场。中川机场四周山脉居多，北部处于乌鞘岭起伏山地背风坡，西部为祁连山脉，跑道分成18号和36号跑道，跑道全长4000m，宽60m。

4.2 2008年-2012年中川机场风切变数据统计

低空风切变严重威胁着兰州中川机场进场着陆飞机的安全，下文给出了2008年-2012年兰州中川机场低空风切变发生的日逐年统计、逐月统计、高度统计。

4.2.1 2008-2012年中川机场风切变逐年统计

由图1分析，53次低空风切变（风速发生速度>6m/s）进行统计分析，可以看出低空风切变次数呈上升趋势，且在2011、2012年分别达到11、14次，共占到总次数的47.2%。

4.2.2 中川机场风切变平均逐月统计

由图2分析看出，4-7月是低空风切变发生次数最多的月份，分别有9、5、7、7次。取有风切变发生日期记录共计38次进行数据统计，在4-7月份发生低空风切变的次数占到一年里的73.7%。

4.2.3 中川机场风切变发生高度统计

由图3，2008年-2012年中川机场风切变发生高度散点图来看，一共记录26次，其中发生在100-500米的低空风切变次数有22次，发生在100-300米的低空风切变次数有14次，分别占到總次数的84.6%、53.8%，可见发生高度在500米以下的风切变是居多的。

5 中川机场低空风切变数据分析案例

5.1 CES2412拉升经过

2017年4月13日，CES2412，机号B1612，机型A320，应答机编码A5614，执行北京至兰州航班任务，预计到场时间14：05（北京时，下同），使用18号跑道ILS/DME进近。当时天气状况：能见度10公里，地面风190度，3-5m/s，QNH1015。14：05机组报告遭遇风切变拉升，拉升时距离跑道入口3海里，高度真高1000英尺，与进近协调后指挥其右转航向270上修正海压高度2700米，联系进近。后该机于14：15使用18号跑道ILS/DME进近正常落地。

（1）风切变发生时30min瞬时风变化情况

使用18号降落

2017年4月13日蘭州中川机场14：05时风切变过程：多云间晴，午后淡积云13-18时，积雨云（CB）15-16时，16：40特选报24006MPS，后转西北风。（从13：45分至14：14分，每一分钟记录一次，下同）

由图4可以看出，低空风切变发生时，36号跑道风速急剧增大，达到8.5m/s，对进场飞机造成严重影响。

（2）风切变发生时40min瞬时风速变化情况

由图5可知，低空风切变发生时，36号跑道风速突然增加，风速已经达到了严重风切变的级别，并且与另两个风速差较大。

5.2 小结

飞机遇到低空风切变时，相比18号跑道，36号跑道的风速增长更为明显，风向也是有很大的变化，这是由于兰州中川机场南北两侧山脉居多，而且春季偏北风多一些，飞机往往在36号跑道遭遇强烈的低空风切变。由于低空风切变常常出现在午后至傍晚时刻，所以为了避开低空风切变对飞行的影响，可以采用早上使用36号跑道起降，午后使用18号跑道起降。

数据表明，一般在中午12点延续到傍晚7-8点是中川机场容易发生低空风切变的时段。主要是由于午后气温的上升使机场附近热能量增加，即对流的加强使机场周围风速的增大，这时就极易导致低空风切变的发生。

一年12个月中3-6月是发生低空风切变次数最多的月份，这也与中川机场春季多沙尘暴，且温度变化起伏较大有关。由于天气系统的不稳定造成了对流的增加，冷锋过境更容易产生低空风切变。

低空风切变对进近阶段的飞机容易造成影响，主要是低空风切变发生的高度与进近航空器的高度接近，且进近航空器速度逐渐减小，受到环境风的影响就会增大，容易产生安全事故。

6 总结

本人浅析了低空风切变对兰州中川机场进场航空器的影响，主要是讨论了低空风切变的概况、对飞行的危害;通过五年数据分析，总结出兰州中川机场低空风切变有明显的时间分布特点：中川机场一年四季都有可能出现低空风切变，但主要分布在3-6月;年变化上中川机场低空风切变次数在逐年增长。航空器在起飞和着陆的过程都可能遭受低空风切变，着陆阶段更为明显。兰州中川机场气象探测设备测出风切变主要是集中在36号跑道，所以对于36号跑道风切变的发生管制员和气象人员更应该加强关注。

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