摘要：低空风切变具有强度大、时间短、尺度大、突发性强等特点，严重威胁着飞机起飞和着陆活动的安全。本文介绍了低空切变线的定义，分析了低空风切变形成的天气背景和环境条件，对低空切变线对航空活动的影响进行探讨，提出加强风切变监测预报预警，掌握机场所在区域气象常识及风的季节变化规律，及时准确分析判断低空风切变发生、类型及强度，做好机场气象服务保障工作。
关键词：低空风切变；天气背景；飞行安全；预测预报
中图分类号：P49 文献标识码：A
引言
低空风切变是低空垂直或水平方向上风向或风速发生然变化的现象，这种变化存在时间短，影响范围小，非常难预测预报，飞机一旦在发生风切变的区域中飞行，会严重影响飞机安全。本文通过分析了低空风切变及其发生的天气背景和环境条件以及低空风切变对航空飞行的影响，旨在加强机场气象中心预报员对低空风切变发生的天气动态掌握，成功保障低空风切变机场警报和气象信息的时效性，提高为运行部门决策提供准确气象情报的能力，顺利完成重要天气情况下的气象服务保障任务。
1 形成低空风切变的天气背景及环境条件
引起低空风切变的原因主要有2种，大气运动本身变化所造成的天气背景；受地理、环境因素所致；还有一些特殊情况是由2者相辅相成而形成的。
1.1 产生低空风切变的天气背景
1.1.1 雷暴天气
雷暴是产生低空风切变的重要天气，雷暴单体下放的下曳气候可造成相当范围内由下击暴流和雷暴外流组成的两种不同的风切变。雷击天气微下击暴流强度较强，发生率达60%～70%，对飞行危害最大；而雷雨中下冲气流到达地面后形成强烈的冷性气流向四处传播，传播距离也远离雷暴12～25km，同时促使暖湿气流入流抬升形成阵风锋，造成雷暴大范围内出现180°风向变化，形成强顺风切变和强逆风切变，其中一部分强风切变由于远离雷暴主体而在观测时不易察觉，可能会对飞机安全造成更大的威胁。经过普查，桂林两江国际机场十五年来发生的风切变多为雷暴天气造成。其特点为：影响时间短，强度大，多发生在春夏季节。
1.1.2 锋面天气
锋面也是产生风切变的重要天气条件，锋面2侧气象条件存在很大差异，锋面过渡区的垂直结构是形成风切变的重要条件，当锋面两侧温差≥5℃、锋面移速≥15m/s时飞机 风切变，锋面附近及产生低空风切变对飞行造成影响。冷锋移速较快，当机场上空有冷锋经过时，低空切变伴随锋面或稍后出现，但随之出现的风切变稍纵即逝，冷锋及强冷锋后锋区往往存在着较强的低空风切变；暖锋移动相对较慢，随暖锋一起出现的低空风切变通常会在机场上空持续时间较长，影响较大。锋面产生的低空风切变对飞行的危害程度次于雷暴等强对流天气产生的风切变。
1.1.3 辐射逆温层
秋冬季晴空夜间，受强烈地面辐射降温影响形成低空逆温层，逆温层阻挡上层风动量下传，大量动量堆积在逆温层上面，较大的风速形成急流，而逆温层下面的地面风风力弱、风速又小，因此产生了逆温风切变，此类风切变强度与雷暴和锋面风切变相比较弱，但具有很强的季节性规律，因为夜间航班量少，很难监测到此类风切变飞机 风切变，但遭遇该类型风切变不能轻易忽视。桂林两江机场南北和东面地势较好，距机场约10km，西和西北方向为南北走向山峦起伏的天平山脉，地势逐渐增高，山体海拔600～1800m，最高点海拔1804m，对飞行影响较大。
1.2 环境条件
主要是受山地地形、水陆界面、成片树林、高大建筑等自然或人为因素引起风切变现象。当机场周围环境较为复杂时，附近的地理、环境因素都会产生低空风切变对飞机起飞、着陆造成影响，风切变状况与实时风向风速有关，通常临近的山地落差大、水域面积广或林立的高大建筑群等，一旦具备较强阵风条件，极易产生风切变。
2 低空风切变对飞行活动的危害
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，其中尺度较小的下冲气流又可称为微下冲气流。具有高强度、小尺度、寿命短特征的微下冲急流是风切变中危害性最大的一种现象，平均风速高达24m/s，平均辐散范围最大达3.1km，而平均增速时间仅为6.4秒，常以水平方向垂直运动气流切变为主，具有很大的速度梯度，风速变化迅速，可在有限的区域内与地面撞击后转变为水平风，并向四面发散形成水平风切线。当飞机经过雷暴云母体下方，由无明显升降气流的区域进入强烈的下冲气流切变区域后，会突然出现下沉，也可使正在起飞或降落的飞机突然消失高度到触地。飞机着陆时，如果下滑通道正通过微下冲气流，飞机极有可能出现下降失常，偏离原有下滑轨迹，或出现高度过低现象而造成安全事故。
顺风切变对飞行安全的威胁也较大。如果飞行中突然遭遇由强逆风转为弱逆风，或由逆风区突然改变成无风或顺风，这种严重的顺风切变现象将使飞机在瞬间损失很多空速，导致掉高度，甚至是道外接地或坠毁。飞机飞离微下冲气流后进入顺风气流，飞机与气流相对速度突降，使得飞机飞行速度瞬间小于最小速度，飞机进入失速状态，飞行姿态难以控制，在这种低高度和速度下，飞行员根本没有足够空间以及控制时间恢复状态，因而酿成飞行事故。
3 加强低空风切变预测预报
3.1 提高风切变目视判别能力
雷暴冷性外流气流的尘云通常可视为引发风切变的云系，雷暴云提下垂的雨幡是有强烈下冲气流的重要征兆，滚轴状云也是预示强低空风切变存在一个重要目视判别方法。当雷暴天气临近时，应加强对天气雷达的速度图像，风场图像的监测。出现明显的速度辐合辐散区和大风区，或者底层风场上出现明显风向突变时，应及时趋势预报和机场警报；自动观测风向风速数据的监测也相当重要，南北头跑道出现风向变差超过120。或风速差超过3m/s时，也有出现风切变的危险，应及时机场警报。
3.2 及时灾害性天气预警预报信息
一旦收到航空器报告后，应迅速机场警报，通过电话通知管制、运管、机场和各航空公司签派，同时立即加强临时天气会商，根据最新天气资料和前期分析进行判断分析，并将预报结果进行通报，在机场实况报文中发加发风切变的趋势预报。
3.3 不断提高低空风切变预报水平
低空风切变预报难度较大，但在困难和压力面前，预报员应不断提高对低空切变预报的要求，充分利用先进的监测设备，业务人员应本着高度的责任心，加强业务学习培训，机场所在区域气象常识及风的季节变化规律，并及时总结成功和失败的经验教训，加大天气监视力度等，努力提高低空风切变预报水平。
参考文献
[1] 王朝霞.低空风切变对飞机起飞及着陆的影响[J].陕西气象，2001（4）.
作者简介：赵素玲（1986-），女，回族，广西桂林人，大学本科，助工，从事气象预报工作。
发表评论