【S民用机场选址气象条件评价分析案例报告10000字(论文)】

S民用机场选址气象条件评价分析案例报告

目 录

1资料与方法 1

1.1一般资料来源 1

1.2气象要素相关性分析 1

1.3江川气象站观测资料 3

1.4龙泉民用机场观测资料 3

1.5研究方法 3

2结果分析 3

2.1云量变化 3

2.2能见度 6

2.3风速风向 8

2.4降水量分析 13

2.5其他天气现象 15

3 气象条件综合评价 18

3.1飞行气象条件良好 18

3.2天气因素对机场运行的影响 18

4结论 19

参考文献 19

摘要:2017年年底,玉溪江川民用机场建设工程正式启动,并于2018年中旬针对玉溪江川龙泉民用机场的选址进行了评审会。在选址报告中,评审专家以红塔气象站、江川气象站以及龙泉民用机场的观测资料为依据,提出了要对其展开实地勘察的设想。随着时间的推移,为了可以更为系统的对玉溪江川龙泉民用机场的选址进行确认,本文将以既往的气象条件统计数据进行分析,旨在基于相关统计分析结果之上,给出玉溪江川龙泉民用机场在未来选址上的相关建议,在理论上为当地的气象研究提供一定的思路,在现实意义上希望可以凭借玉溪江川龙泉的民用机场解决地方就业问题,并更好的促进区域经济的增长。

关键词:民用机场选址;气象条件分析;综合评估建议

随着科技的发展和人们生活水平的提高,外出旅游成为人们休闲娱乐的选择方式,促进了交通运输和旅游业的发展。近年来,飞机已经逐渐成为重要的交通运输工具,为人们的出行提供了舒适、快捷的乘坐感受,飞行的安全性越来越被人们所关注。而其中的飞行安全,则是民航业的最低要求,是民航工作者的最低保障任务。让飞机顺利的起降,平安地翱翔于蓝天之上,是民航人的责任和目标

从以往的案例和实际的运行控制过程中可以看出,在恶劣天气,尤其是低能见度下所发生的飞行事故,虽然存在一定的自然因素,但最导致空难发生的最主要原因还是来自于人。目前,我国民航安全水平已经取得长远的进步,与欧美先进国家的差距大大地缩短。尤其是近几年民航改革的不断加深,中国民航实现了持续、快速和平稳发展,不但成为全球第二大航空运输国,并当选国际民航组织一类理事国,而且当前安全运行已突破1000万飞行小时,创下新的历史纪录。然而,应清醒地认识到,中国的民航业正处于加速发展阶段,而且随着民航需求量的日益增长,航空运输业属于不安全的快速发展,安全保障若不能同步发展,则事故或者不安全事件的发生率必然会增加。因此,在航空事业发展的同时,应注意地面安全保障的同步发展。而本文将以玉溪江川龙泉民用机场为例,从气象学的角度对其选址进行分析论述,旨在为我国机场在选址上提供一定的参考与借鉴,尽量减少因设备误差所带来的不可预计的严重后果。

1资料与方法

1.1一般资料来源

本次研究选取的相关资料,以之前搜集的红塔气象站、江川气象站,以及龙泉民用机场的观测资料为主。

1.2气象要素相关性分析

江川龙泉民用机场预选地址,位于红塔气象站与江川气象站之间,其基本地理信息如表1所示:

表1-1:龙泉民用机场与江川气象站、红塔气象站的基本地理信息

龙泉民用机场 江川气象站 红塔气象站
经度 E102°40′41.18″ E102°46′ E102°33′
纬度 N24°19′52.01″ N24°17′ N24°20′
海拔高度 1898.9米 1731.1米 1716.9米

表1-2:龙泉民用机场与江川气象站、红塔气象站的水平距离、海拔高差

(龙泉-江川)

水平距离

(龙泉-红塔)

水平距离

(龙泉-江川)

海拔高差

(龙泉-红塔)

海拔高差

9.4千米 13.1千米 167.8米 182.0米

考虑到气候是大气物理特征的长期平均状态,是各种天气过程的综合表现。因此本文经分析认为,龙泉民用机场多年的气候平均状况具有一定的代表性,基本上能反映出当地气候特征。故而特绘制出如下示意图。

图1-1:江川民用机场与气象站位置示意图

通过上图可见,红塔气象站、江川气象站及龙泉民用机场地理位置相近、海拔高差小,从气候学分析,三站均属低纬度高原季风气候,红塔气象站、江川气象站多年的气候特征均能反映龙泉民用机场区域范围内的气象条件。

此外,从表1-3的相关性上看,龙泉民用机场与江川气象站、红塔气象站主要气象要素之间均为正相关,相关系数均在0.84以上,相关性较高,其中气温之间的相关性最高(龙泉-江川为0.9928,龙泉-红塔为0.9913),降水量相关性稍差,但相关系数也达到了0.8696(龙泉-江川)和0.8416(龙泉-红塔),说明预选龙泉民用机场与江川站、红塔站气象条件基本相同。

表1-3:江川站、红塔站与龙泉民用机场主要气象要素的相关性

气象要素 风速 气温 相对湿度 气压 降水量
(龙泉-江川)相关系数 0.9281 0.9928 0.9672 0.9180 0.8696
(龙泉-红塔)相关系数 0.8908 0.9913 0.9635 0.8821 0.8416

对比龙泉-江川、龙泉-红塔两组相关系数,龙泉-江川各个气象要素的相关性均要优于龙泉-红塔。综合考虑三站的误差分析,选择龙泉民用机场东南方位,距离更近、海拔高度差更小的江川气象站资料为代表进行统一分析。

1.3江川气象站观测资料

本报告使用了龙泉民用机场附近江川气象站2007年-2016年的云、气温、降水、气压、相对湿度、天气现象等观测资料,其中,风的分析采用观测数据较全的2012年-2016年观测资料,该资料用于龙泉民用机场气候背景分析。

因江川气象站属于一般站,无云高观测,且2013年后因行业规定,取消云观测和雷暴观测业务,因此,云分析、雷暴分析采用数据为2007年-2013年。

1.4龙泉民用机场观测资料

本报告使用的龙泉民用机场临时观测站资料为2017年10月-2018年9月,主要用于龙泉民用机场云、风、能见度、气温、降水、气压、相对湿度等气象要素的代表性分析。

1.5研究方法

本次研究采用对比分析法,通过对龙泉民用机场预选场址的往期相关数据进行纵向对比,判断其在气象上所具的优势和可行性。

2结果分析

2.1云量变化

云是大气中水汽凝结或凝华所形成的一种物理现象。是由漂浮在空中的无数小水滴、小冰晶微粒或者由两者共同构成的。云的生消演变、外貌特征、量的多寡、高度和厚度等,不仅反映当时大气的运动状态和水汽状况,而且还是预示天气好坏的重要征兆。云,特别是低云对航空活动有着直接的影响。

2.1.1总云量、低云量年变化

江川年平均总云量为5.5成,低云量为4.6成。总云量和低云量均在7月最多,2月最少,且二者年变化基本相同,自3月逐渐增多,8月开始逐渐减少。从季节来看,总云量夏、秋季较多;夏季最多为7.7成,其次为秋季,冬季最少。低云量变化趋势与总云量一致。此外,按干、湿季划分,干季平均总云量3.8成,低云量2.9成;湿季平均总云量7.3成,低云量6.2成。

图2-1:龙泉民用机场总云量、低云量逐月变化(总云量为8成)

观测期间,龙泉民用机场月平均总云量为4.7成,低云量为4.0成。由于民航观测采用的是8分量制,换算成气象局的10分量制,结果为:月平均总云量为5.9成,低云量为5.0成,与江川站观测结果相差不大。2月份,总云量、低云量最少,分别为3.0成、2.3成。从变化趋势上看,进入3月份后,总云量逐渐上升,7月份总云量达最大值,此后波动减少。低云量变化趋势与总云量大体一致。

2.1.2总云量、低云量年际变化

根据图12所示的江川总云量、低云量年际变化分析,江川年平均总云量在5.5成附近震荡下降,低云量在4.6成附近波动。

图2-2:江川总云量、低云量年际变化(总云量为10成)

江川地区,天空低云状常见的有积云、层积云、碎层云、碎雨云。这些云类出现的频率约为80%,对飞行一般不会造成影响。但遇强对流或有天气系统影响上空时,也有积雨云形成,并常伴有雷暴、冰雹、降雨等天气现象,对飞行不利。

2.1.3云高

低于450米的云,对飞机着陆会造成严重的影响,特别当云高低于决断高度时,如果飞机出云后离地面高度很低,且又未对准跑道,往往来不及修正,容易造成复飞。有时,由于指挥或操纵上的不当,还可能造成飞机与地面障碍物相撞或失速的事故。考虑到江川站无云高观测数据,因此利用龙泉民用机场气象临时观测站人工观测数据对低于450米的云进行分析。

表2-1:龙泉民用机场逐月各级低云出现日数(8:00-20:00)

月份 出现日数(天)
<60m <90m <150m <300m <450m
1月 0 0 0 0 0
2月 0 0 0 0 0
3月 0 0 0 0 0
4月 0 0 0 0 0
5月 0 0 3 3 3
6月 3 3 3 3 3
7月 1 1 1 1 6
8月 0 0 2 4 20
9月 0 0 1 2 20
10月 13 18 20 20 22
11月 0 3 3 3 3
12月 0 0 0 0 0
合计 17 25 33 36 77

分析龙泉民用机场云高<60m、<90m、<150m、<300m、<450m、日数的变化特征,发现各级云高日数也呈现出类似的变化特征:各级云高出现日数主要出现在5月-11月,10月出现日数最多。1月、2月、3月、4月和12月没有出现<450m的低云。

观测期间,云高<450m的日数为77天,云高<300m的日数为36天,云高<150m的日数为33天,云高<90m的日数为25天,云高<60m的日数为17天。

表2-2:龙泉民用机场逐月各级低云出现次数(云高单位:米)

云高

月份

出现次数(8:00-20:00)
0-60 60-90 90-150 150-300 300-450 >=450 合计
1月 0 0 0 0 0 403 403
2月 0 0 0 0 0 364 364
3月 0 0 0 0 0 403 403
4月 0 0 0 0 0 390 390
5月 0 0 6 0 0 397 403
6月 9 0 0 0 0 381 390
7月 1 0 0 0 26 376 403
8月 0 0 4 9 52 338 403
9月 0 0 1 5 76 308 390
10月 20 29 7 4 4 339 403
11月 0 3 0 0 0 387 390
12月 0 0 0 0 0 403 403
合计 30 32 18 18 158 4489 4745
62 4683
80 4665
98 4647
256 4489

经统计,龙泉民用机场云高低于450m,共计256个时次,出现频率为5.4%;云高低于60m,共计30个时次,出现频率为0.06%,对飞行影响较小。

2.2能见度

机场能见度是影响飞机飞行的重要气象要素。低能见度是影响飞机起飞和着陆的主要因素,有关统计表明,低能见度造成的飞行事故占所有气象原因造成事故的一般左右。因此,能见度是影响机场建设是否可行的重要气象要素之一。

据统计,江川能见度大于5000米的频率为94.0%,大气透明度高,能见度较好。其详细的统计数据见报告附表。

由于能见度受下垫面、周边地理环境、水汽条件的影响较大,具有很强的局地性,尤其在低能见度天气下,这种局地性就显得更为突出。因此本节以龙泉民用机场临时观测站人工观测数据为主,对龙泉民用机场能见度进行分析。

2.2.1各级能见度出现日数

分析龙泉民用机场能见度<200m、<400m、<600m、<1500m、<3000m、<5000m日数的变化特征,各级能见度日数呈现出类似的变化特征:低能见度出现日数主要集中在10月-12月。

能见度<800m的日数为39天,12月出现日数最多,为9天。

能见度<1500m的日数为54天,11月出现日数最多,为10天。

能见度<3000m的日数为72天,10月出现日数最多,为14天。

能见度<5000m的日数为95天,10月出现日数最多,为19天。4月未出现过能见度小于5000m的情况。

表2-3:龙泉民用机场逐月能见度出现日数(8:00-20:00)

月份 能见度出现日数(天)
<200m <400m <600m <800m <1500m <3000m <5000m
1月 0 0 0 0 0 1 3
2月 3 5 5 5 5 5 5
3月 1 2 2 2 2 2 3
4月 0 0 0 0 0 0 0
5月 0 0 0 0 0 2 2
6月 0 1 1 2 4 4 6
7月 2 2 2 3 4 5 7
8月 2 2 2 5 8 13 17
9月 0 0 0 0 0 1 7
10月 4 6 8 8 10 14 19
11月 3 4 4 5 11 12 13
12月 1 6 8 9 10 13 13
合计 16 28 32 39 54 72 95

2.2.2各级能见度出现次数

经统计,龙泉民用机场能见度800m以上的能见度共计4579个时次,出现频率为96.5%;大于5000m能见度共计4313个时次,频率为90.9%。龙泉民用机场低能见度天气较少,主要集中在秋、冬季,对飞行有一定影响。

表2-4:龙泉民用机场各级能见度出现次数(能见度单位:米)

能见度

月份

能见度出现次数(8:00-20:00)
0-200 200-400 400-600 600-800 800-1500 1500-3000 3000-5000 >=5000 合计
1月 0 0 0 0 0 1 10 392 403
2月 17 10 19 7 2 2 8 299 364
3月 1 1 0 0 0 0 2 399 403
4月 0 0 0 0 0 0 0 390 390
5月 0 0 0 0 3 3 4 393 403
6月 0 2 3 4 1 1 15 364 390
7月 2 0 1 2 4 12 8 374 403
8月 2 1 1 2 8 14 10 365 403
9月 0 0 0 0 0 2 6 382 390
10月 11 6 9 3 12 20 47 295 403
11月 12 2 2 4 12 6 12 340 390
12月 9 14 16 3 14 21 6 320 403
合计 54 36 51 25 56 82 128 4313 4745
90 4655
141 4604
166 4579
222 4523
304 4441
432 4313

2.3风速风向

2.3.1风速分析

首先,是平均风速。江川年平均风速分别为1.8m/s。从月平均风速来看,呈现春季最大,冬季次之,夏、秋较少大风的特征。其中,平均风速最大值出现在3月(2.5m/s),最小值出现在8月(1.3m/s)。从年平均风速上看,风速集中在1.7m/s-1.9m/s。

图2-3:江川各月月平均风速

经统计,龙泉民用机场平均风速为2.9m/s。11月,进入干季后,平均风速增大,4月达最大值(4m/s),其变化趋势与江川站类似,风速较江川站偏大。龙泉民用机场海拔高度较江川站高167.8米,由于近地风速受到摩擦力影响,随着海拔高度增加,地面摩擦力逐渐减小,而空气之间的摩擦力很小,可以忽略不计,因而风速随拔海高度的增加会明显增大。

图2-4:龙泉民用机场各月月平均风速

其次,是最大风速和极大风速。经统计,2012年-2016年,江川最大风速为11.2m/s,出现在2016年5月13日,风向为W(西)。

极大风速为21.8m/s,出现在2015年8月13日,风向为NW(西北)。

从各年最大风速、极大风速上看,最大风速、极大风速多出现在冬春季节,风向以偏西风为主。从极大风速出现时段上看(见图15.江川各月极大风速出现时间分布图),极大风速一般出现在午后到傍晚(12:00-18:00)。冬春季节,江川地区受低空急流和热低压影响,午后到傍晚往往会出现地面大风,从而引起低空风切变,对飞行会造成一定的影响。夏季,江川地区受南支槽、切变线等天气系统控制时,易出现强对流天气,当强对流天气发生时,往往会带来瞬时大风,对飞行会造成一定的影响。

表2-5:江川各年最大风速统计

年份 2012年 2013年 2014年 2015年 2016年
最大风速(m/s) 10.9 9.9 10.6 10.2 11.2
最大风速时的风向 W WSW W WNW W
出现时间 2月6日 4月28日 4月5日 4月19日 5月13日

表2-6:江川各年极大风速统计

年份 2012年 2013年 2014年 2015年 2016年
极大风速(m/s) 18.2 20.1 18.7 21.8 21.6
极大风速时的风向 WSW SSW WSW NW WNW
出现时间 3月10日 3月10日 4月5日 8月13日 4月19日

图2-5:江川各月极大风速出现时间分布图

:经统计,龙泉民用机场各月最大风速主要出现在13:00-16:00,风向多在230°-240°之间,全年最大风速出现在2018年1月7日,风速12.1m/s,风向230°(WSW)。各月极大风速主要出现在13:00-16:00,风向多在223°-247°之间,全年极大风速出现在2017年10月13日,风速36.8m/s,风向171°(SE)。龙泉民用机场最大风速、极大风速值较江川站偏大。

表2-7:龙泉民用机场各月最大风速统计

月份 最大风速(m/s) 最大风速时的风向(°) 出现时间
1月 12.1 230 1月7日14:00
2月 11.0 241 2月23日14:00
3月 10.5 235 3月6日15:00
4月 11.1 236 4月4日16:00
5月 9.5 233 5月24日20:00
6月 7.9 233 6月21日15:00
7月 8.6 234 7月2日15:00
8月 7.8 66 8月17日11:00
9月 7.7 55 9月28日11:00
10月 10.2 233 10月26日16:00
11月 9.4 240 11月19日13:00
12月 9.9 236 12月12日16:00

表2-8:龙泉民用机场各月极大风速统计

月份 极大风速(m/s) 极大风速时的风向(°) 出现时间
1月 15.8 228 1月27日14:32
2月 17.2 227 2月23日13:35
3月 15.6 225 3月6日15:35
4月 16.0 227 4月14日14:47
5月 14.7 223 5月15日13:59
6月 12.0 239 6月13日12:40
7月 12.2 245 7月2日14:24
8月 13.0 81 8月16日16:23
9月 14.6 106 9月22日15:50
10月 36.8 171 10月13日15:39
11月 13.6 231 11月19日12:47
12月 14.6 247 12月6日15:45

2.3.2风向分析

地面风向受背景风场和局地地形的共同影响,具有明显不连续性,但主导风向一般较为稳定,受常态的天气、气候系统和固定地形影响明显,其形成的原因符合气象、气候学、陆气相互作用等基本原理。江川站是距离龙泉民用机场最近的气象站,且海拔高度相差不大。下面对两站风向资料进行分析。

根据江川站资料分析,年最多风向频率:SSW(西南偏南)13.9%;次多风向SW(西南)13.4%;其次风向S(南风)10.6%。

表2-9:江川各月风向出现次数及风向频率

风向 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 全年 频率
N 2 9 11 7 3 9 5 10 5 6 5 8 80 1.1%
NNE 8 9 12 16 15 15 21 31 17 14 9 14 181 2.5%
NE 13 7 13 15 25 32 26 50 38 28 10 27 284 3.9%
ENE 9 15 8 15 21 15 18 23 22 11 7 8 172 2.4%
E 16 18 17 31 24 26 33 31 32 30 18 20 296 4.1%
ESE 25 22 14 21 24 29 35 23 40 37 18 31 319 4.4%
SE 28 17 26 28 50 39 56 42 42 49 37 37 451 6.2%
SSE 40 30 36 24 62 58 93 53 46 64 40 49 595 8.1%
S 76 50 57 60 56 61 79 61 66 80 71 61 778 10.6%
SSW 118 102 103 65 81 74 59 74 76 77 85 100 1014 13.9%
SW 102 116 112 88 96 68 35 47 64 68 101 81 978 13.4%
WSW 67 75 97 90 54 56 49 38 33 49 71 62 741 10.1%
W 39 40 51 65 45 33 28 29 29 37 50 38 484 6.6%
WNW 12 14 6 16 13 14 16 13 10 20 12 16 162 2.2%
NW 10 2 10 8 8 9 8 15 9 3 9 11 102 1.4%
NNW 13 6 7 7 10 7 3 6 7 5 9 7 87 1.2%
静风 42 36 40 44 33 55 56 74 63 42 48 50 583 8.0%
合计 620 568 620 600 620 600 620 620 599 620 600 620 7307 100%

图2-6:江川年平均风玫瑰图

经统计,龙泉民用机场最多风向频率:WSW(西南偏西)19.83%;次多风向频率为SW(西南风)15.14%;其次为W(西风)11.79%。龙泉民用机场盛行风向(WSW)与江川站(SSW)对比,略为偏西。

以龙泉民用机场观测数据作为跑道风力负荷的计算依据,分别计算拟选跑道方向(56.35°-236.35°)测风大于5m/s、6.5m/s、10m/s的跑道风力负荷,分别为99.87%、99.98%、100%,均满足民用机场大于95%的建设要求。

表2-10:龙泉民用机场跑道方向风力负荷计算

月份 样本数 侧风>5M/S 侧风>6.5M/S 侧风>10M/S
次数 占比 次数 占比 次数 占比
1月 43448 3 0.01% 0 0.00% 0 0.00%
2月 39640 65 0.16% 2 0.01% 0 0.00%
3月 43436 229 0.53% 57 0.13% 1 0.00%
4月 42471 112 0.26% 32 0.08% 1 0.00%
5月 43849 20 0.05% 1 0.00% 0 0.00%
6月 42450 51 0.12% 0 0.00% 0 0.00%
7月 43838 81 0.18% 6 0.01% 0 0.00%
8月 43882 13 0.03% 0 0.00% 0 0.00%
9月 42347 76 0.18% 16 0.04% 0 0.00%
10月 43685 12 0.03% 6 0.01% 6 0.01%
11月 42389 16 0.04% 0 0.00% 0 0.00%
12月 42949 13 0.03% 0 0.00% 0 0.00%
合计 514384 691 0.13% 120 0.02% 8 0.00%
跑道风力负荷 99.87% 99.98% 100%

2.4降水量分析

降水是指液态和(或)固态的水汽凝结物或冻结物从云中或空中降落到地面的现象。降水能使能见度急剧转坏;增加跑道面的复杂性,造成跑道积水、积雪、积冰影响跑道的使用。因此,降水是影响飞行的重要天气现象。

2.4.1降水量季节分布

经统计,江川年平均雨量为764.4mm,8月雨量最多,为144.9mm,2月最少,为11.3mm。降水量主要集中在湿季(5月-10月),占全年的82.2%。

春季,平均降水量为123.4mm,占年平均降水日数的16%。

夏季,平均降水量为405.5mm,占年平均降水日数的53%。

秋季,平均降水量为177.5mm,占年平均降水日数的23%。

冬季,平均降水量为58mm,占年平均降水日数的8%。

图2-7:江川各月降水量

经统计,龙泉民用机场年降水量为818.8mm。降水主要集中在湿季(5月-10月),占全年的85%,8月降水量最多,为144.9mm,2月降水量最少,为2.5mm。

图2-8:龙泉民用机场各月降水量

2.4.2降水量年际变化

2007年-2011年,年降水量逐年递减,2011年达最小值,为496.8mm;2012年-2015年,年降水量逐年增大,2015年达最大值,为1032.7mm,此后又开始下降。

图2-9:江川降水量年际变化

2.4.3降雨日数

首先,是降雨日数季节分布。经统计可知,江川年平均降雨日数为143.6天,7月最多,为22.9天,2月最少,为3.4天。其中:

春季,平均降雨日数30.4天,占累年年平均降雨日数的21%。

夏季,平均降雨日数61.8天,占累年年平均降雨日数的43%。

秋季,平均降雨日数36.3天,占累年年平均降雨日数的25%。

冬季,平均降雨日数15.1天,占累年年平均降雨日数的11%。

图2-10:江川各月平均降雨日数

龙泉民用机场年降雨日数141天,8月最多(为27天),12月最少(为2天)。

图2-11:龙泉民用机场各月降雨日数

其次,是降水日数年际变化。2008年-2014年,江川站降雨日数震荡减少,2014年达最小值,为120天;此后,降雨日数增多,2015年、2016年均为146天。

图2-12:江川降雨日数年际变化

2.4.4降雪日数

江川年平均降雪日数为0.8天,其中,12月0.3天,1月0.4天,2月0.1天,3月-11月,没有降雪出现。

表2-10:江川月平均降雪日数(单位:天)

月份 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 全年
降雪日数 0.4 0.1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.3 0.8

观测期间,龙泉民用机场观测时段记录降雪日数仅有1天,出现在1月。

2.5其他天气现象

2.5.1雾

雾是低层大气中的水汽达到饱和时,水汽凝结物悬浮在空中形成的能见度小于1km的天气现象。江川地区的雾通常是辐射雾,在晴朗夜间近地空气冷却而成,日出后逐渐消散。

经统计,江川年平均雾日数仅为1.9天,全年少雾,主要出现在11月-1月。3月、4月、6月、7月、8月、10月没有出现过雾。

表2-11:江川各月雾日数

1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月
2007年 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0
2008年 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
2009年 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 1 0
2010年 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 0
2011年 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0
2012年 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2013年 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1
2014年 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2015年 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2016年 3 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3

观测期间,龙泉民用机场雾日数共计43天(表24龙泉民用机场各月雾日数),雾日数远远高于江川站。从4.7相对湿度的分析可以看出,龙泉民用机场较江川站相对湿度偏大,表明其水汽条件要好于江川站,为雾的形成提供了良好的水汽条件,出现雾的概率大于江川站。

表2-12:龙泉民用机场各月雾日数

月份 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月
雾日数 0 5 1 4 3 6 0 0 0 8 8 8

2.5.2冰雹

飞行中遇到冰雹,由于相对速度很大,容易对飞机的雷达罩、机翼、水平安定等部位造成雹击,对飞行安全构成很大威胁。经统计,江川年平均冰雹日0.3天,冰雹较少,仅在1月、4月、8月出现。

表2-13:江川各月冰雹日数

1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月
2007年 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2008年 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2009年 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2010年 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2011年 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2012年 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2013年 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2014年 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2015年 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0
2016年 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0

观测期间,龙泉民用机场观测时段内,没有冰雹天气记录。

2.5.3霜

霜是贴近地面的空气受地面辐射冷却的影响而降温到霜点以下,在地面或物体上凝华而成的白色冰晶。当飞机表面结霜时,飞机重量增加,而且飞机表面变得粗糙,阻力增大,升力减小。严重时会引起飞机失速和瞬间反常上仰,降低操纵效能。飞行姿态难以控制,处置不当严重危及飞行安全。

江川年平均霜日数34.1天,出现在11月-3月,冬季是霜的高发期,12月、1月、2月年平均霜日数分别为9.5天、13.9天、8.0天,冬季出霜日数占全年出霜日数的92.1%。

表2-14:江川各月霜日数

1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月
2007年 4 15 2 0 0 0 0 0 0 0 0 15
2008年 17 7 2 0 0 0 0 0 0 0 6 7
2009年 13 13 1 0 0 0 0 0 0 0 3 19
2010年 18 6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8
2011年 8 11 0 0 0 0 0 0 0 0 6 3
2012年 20 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 14
2013年 11 4 0 0 0 0 0 0 0 0 1 8
2014年 15 4 0 0 0 0 0 0 0 0 3 8
2015年 12 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8
2016年 21 6 0 0 0 0 0 0 0 0 3 5

观测期间,龙泉民用机场观测时段内,没有霜的记录。

2.5.4低空风切变

低空风切变是指发生在600m高度以下,风向和(或)风速变化的现象,具有尺度小、时间短、突发性的特点,是航空器起飞和着陆阶段的危险因素。造成低空风切变有诸多原因,除下击暴流外,还有雷暴外围引起的下沉气流、阵风锋,快速移动的冷锋两侧,低空逆温层,低空急流,海陆风等。

江川地处云贵高原内陆,可能造成低空风切变的原因主要是:雷暴、热低压和低空急流。夏季,由雷暴前沿的冷性外流及雷暴云中的垂直气流易触发低空风切变。当江川出现雷暴天气时,在雷暴外围易出现低空风切变,但由雷暴引起的低空风切变往往持续时间较短,影响范围小。冬春季节,云南上空低空急流加强,午后风速较夏秋季偏大。当地面热低压强烈发展,低压中心位于云南中东部时,江川中低空为气流辐合区,午后出现风切变的可能性较大,但由于测量到的平均风速总体偏小,因此风切变的强度不会很大。

2.5.5凝冻

凝冻是指环境温度低于0℃的情况下,大气中的过冷却云雾滴、雨滴和水汽会在地物表面凝结或凝华成冰的一种天气现象。凝冻天气主要以降水的形式出现,当较强的冷空气南下遇到暖湿气流时,冷空气像楔子一样插在暖空气的下方,近地层气温骤降到0℃以下,湿润的暖空气被抬升,并成云致雨,通常伴有多重复杂的天气现象如冻雨、冻毛毛雨、冻雾等。

冬半年,云贵交界附近维持云贵准静止锋系统,处于锋后的贵州西部容易受冷空气影响,常形成大规模的凝冻地区。江川地区常位于静止锋前,受暖空气控制,年平均气温16.9℃,月平均最低气温4.5℃(出现在1月),出现小于0℃的机率很小。另外,在冬半年,江川地区日照多,相对湿度低,降水少,缺乏冻雨形成所需的水汽条件,出现冻雨的可能性极低。在龙泉民用机场的人工观测记录中,也没有出现过冻雨、冻雾、冻毛毛雨等凝冻天气。

3 气象条件综合评价

江川龙泉民用机场位于玉溪市主城区东侧、江川区西侧的九溪镇,拟定机场场址跑道中心点坐标N24°19′52.01″,E102°40′41.18″。江川地处云、贵高原西部,具有“四季温差小,干湿季明显”的低纬度高原型气候。预选龙泉场址气候与江川气象站基本条件相同,干季空气干燥,晴天多,多霜,云雨少,日照丰富。湿季湿度较大,强对流天气增多,多降水,全年的降水集中在湿季。

综合分析影响江川大气环流特征和主要影响天气系统,以及影响飞行的主要气象要素,结果表明江川气候条件满足常年飞行的基本要求,出现影响飞行安全的气象要素时间较少、极端气象事件的影响有限。

3.1飞行气象条件良好

江川年平均气温16.9℃,月平均温度在9.8~21.8℃之间变化;年平均最高气温17.5℃,年平均最低气温15.9℃。年平均风速1.8m/s,各月平均风速在1.3~2.5m/s。冰雹、降雪日数较少,年平均冰雹日数0.3天,年平均降雪日数0.8天,没有出现过冻雨、冻雾、冻毛毛雨等凝冻天气,大部分时段飞行气象条件良好。

主导风向分析:龙泉场址附近国家气象局江川站为SSW(西南偏南),风向频率为13.9%,龙泉场址主导风向为WSW(西南偏西),风向频率为19.83%。

3.2天气因素对机场运行的影响

江川地区不利于机场运行的天气因素主要有:雷暴和大风。江川年平均雷暴日数45.5天,主要发生在春、夏两季;年平均大风日数5.4天,主要出现在2月-4月。

根据龙泉场址观测资料,龙泉场址年雷暴日数39天,主要出现在7月-9月,午后13时至夜间20时,持续时间短,多在1小时内。年大风日数为6天,出现在10月和2月。年雾日数43天,主要出现在10月-12月,小于800m以下的能见度出现频率为3.5%。云高<60m的年日数为17天,主要出现在5月-11月,出现频率为0.06%。天气因素影响机场开放时间少,对机场运行影响较小。

综合分析影响江川大气环流和主要影响天气系统,以及影响飞行的主要气象要素,分析表明:龙泉场址的综合气象条件能够满足机场建设、运行要求。

4结论

随着我国民航空域流量的持续增长,疫情后航空产业的快速复苏,“随心飞”等产品的推广,越来越多的航司降低成本让利于百姓,使得坐飞机不再是人们的梦想,越来越多的人尝试乘坐飞机,越来越多的人把飞机作为旅行出差的主要交通工具。并且我国自主研发的大飞机C919也已经翱翔于天际,我国自主研发的北斗卫星三号系统也已经组网完成,这标志这我国的航空产业正处在蓬勃向上的时期,航空安全这个话题也被越来越多的人重视。本文以玉溪江川龙泉民用机场为例,对其云量、能见度、风速风向、降水量等相关数据进行了调研分析后,认为玉溪江川龙泉民用机场飞行气象条件良好,适合在后期进行建设与部署。但是考虑到本次研究对于相对湿度、气温气压、雷暴天气的相关因素缺乏统计,因此在后期的可行性分析中,还需加强相关影响因素的研究,从而将龙泉民用机场的风险系数降至最低,并据此更好的促进当地的地方经济建设。

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