導(dǎo)語：航空產(chǎn)品論文：數(shù)值產(chǎn)品在航空中的適用性一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

本文作者：劉永春工作單位：民航華北空管局氣象中心

格點資料在預(yù)報判斷中的運用

判斷雷暴對流產(chǎn)生的原因及其預(yù)報NWP系統(tǒng)所呈現(xiàn)的參數(shù)不斷變化的，例如在預(yù)報時間段為10小時的WAFS預(yù)報資料中，我們可以運算出800hPa條件下的水汽運動散度,并設(shè)置一張詳細的地形圖紙。水汽運動散度的運算，只要是為了測量低層水汽的聚集凝結(jié)的速度，而低層水汽的聚集凝結(jié)對雷暴對流起著重要的作用，可以對雷暴產(chǎn)生時間和地點做出判斷[2]。又例如運算800hPa提高至250hPa中的環(huán)境以及氣塊的溫差，就可以獲取該層上升氣塊所承受的浮力，對雷暴產(chǎn)生高度和強度的判斷提供重要依據(jù)。雷暴對流判斷的兩個要素：其一，當(dāng)?shù)蛯赢a(chǎn)生溫度差以及水汽層發(fā)生變化時，表示白天雷暴對流穩(wěn)定度較差。其二，當(dāng)海陸溫度不均勻時，海陸風(fēng)對白天的低層水汽運動散度造成影響，為雷暴對流起到水汽傳輸?shù)淖饔?。同時上升氣塊所承受的浮力，可以清楚呈現(xiàn)出雷暴對流的變化情況，了解雷暴對流產(chǎn)生的高度。判斷飛機積冰產(chǎn)生因素及其預(yù)報飛機積冰就會對飛機飛行性能造成很大的破壞，一方面增加了飛機的重量，導(dǎo)致飛機承載超限；另一方面，改變了飛機機翼的流體力學(xué)，導(dǎo)致飛機上升能力下降或者失去上升功能，對飛機飛行造成很大的影響。導(dǎo)致飛機積冰的原因主要包括：雨滴大小、運行情況及環(huán)境溫度等。根據(jù)有關(guān)研究資料表明，飛機處于0℃至-14℃環(huán)境溫度下，如果遇到較大且較冷的雨滴是極易積冰的，而飛機處于-5℃至-9℃的環(huán)境溫度時，飛機積冰的強度是最大的。根據(jù)WAFS呈現(xiàn)出的相對濕度格點預(yù)報信息，可以預(yù)算出飛機積冰的指數(shù)。其運算公式為：飛機積冰指數(shù)=((RH-50)×2)×(T×(T+14/-49)。其中RH表示相對濕度，T表示環(huán)境溫度。飛機積冰指數(shù)為正值，表示可能出現(xiàn)積冰的位置和潛在積冰位置，其指數(shù)最大值可為100。為了更加清楚的掌握飛機積冰可能出現(xiàn)的位置、高度以及航線，我們可以利用航線剖面圖來分析，并在每條航線上設(shè)置積冰預(yù)報產(chǎn)品，顯示積冰預(yù)報信息。飛機垂直上升也是導(dǎo)致飛機積冰的因素之一，特別是當(dāng)飛機從高度的上升運動轉(zhuǎn)變?yōu)閺姸容^弱的垂直運動時，飛機積冰概率是很高的。飛機垂直上升導(dǎo)致飛機上的較冷雨滴增加，并在飛機垂直運行較弱以及環(huán)境溫度較低情況下積冰懸浮。將飛機垂直運行圖與上訴參數(shù)進行結(jié)合，完善了飛機積冰指數(shù)剖面圖，對飛機積冰判斷提供了重要的依據(jù)。

晴空環(huán)境下飛機顛簸的預(yù)報方法。飛機顛簸產(chǎn)生概率運算公式為：Ri=(g/θ)(αθ/αz)/|αv/αz|2。公式中(g/θ)(αθ/αz)表示氣層大氣的穩(wěn)定度，|αv/αz|2表示大氣垂直風(fēng)速切變的平方值。Ri表示氣層大氣處于垂直風(fēng)速切變上升情況下，且大氣穩(wěn)定度較差時，飛機就會出現(xiàn)顛簸現(xiàn)象。按照上述運算原理，氣層之間產(chǎn)生的風(fēng)速切變是存在極小值和極大值的，當(dāng)氣層風(fēng)速切變處于極限值的時候，氣層之間就會產(chǎn)生垂直翻轉(zhuǎn)的情況，以降低垂直風(fēng)速切變的數(shù)值。當(dāng)飛機處于急流周圍時，如果飛機垂直風(fēng)速切變值較大，飛機就可能出現(xiàn)晴空顛簸現(xiàn)象或者當(dāng)接近低層位置存在大風(fēng)且氣層最低處出現(xiàn)不穩(wěn)定情況時，其邊界層也可能因為受熱而出現(xiàn)飛機顛簸現(xiàn)象。有關(guān)研究表明，運用預(yù)報公式計算出來的Ri值為5或者比5小一些，但是其極限值卻低于1。這是由于飛機顛簸出現(xiàn)在較小的范圍內(nèi)，且產(chǎn)生時間較短，導(dǎo)致NWP預(yù)報出來的數(shù)值不符合上述理論的極限值。導(dǎo)致這種現(xiàn)象的原因主要有：NWP系統(tǒng)無法詳細呈現(xiàn)出較社區(qū)域氣象變化情況；一般情況下，NWP只能預(yù)報某個時刻區(qū)域氣象的平均值，不能對及極限值進行預(yù)報；系統(tǒng)沒有增加參數(shù)化方式，導(dǎo)致系統(tǒng)動力出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象[3]。其余環(huán)境下飛機顛簸的預(yù)報方法。當(dāng)山脈的背風(fēng)坡出現(xiàn)破碎時，會產(chǎn)生巨大的重力波，對飛機上升高度和下降高度造成很大的影響，特別是對位于山谷地區(qū)機場中的航空設(shè)備造成很大的破壞。這種飛機顛簸情況發(fā)生于較為穩(wěn)定的氣層周圍，從急流氣層中的高速度氣流一直延伸至山頂上，從而形成了較大的重力波。但是現(xiàn)階段的NWP系統(tǒng)無法準(zhǔn)確的預(yù)報出重力波，但是可以為重力波提供判斷的依據(jù)，并顯示可能出現(xiàn)重力波的位置。還有一種情況時，主要是發(fā)生在雷暴對流區(qū)域，因此可以通過預(yù)報雷暴對流來飛、判斷飛機顛簸的區(qū)域。

我國的航空天氣預(yù)報中WAFS數(shù)值產(chǎn)品的應(yīng)用

WAFS數(shù)值產(chǎn)品能夠適用于全球范圍內(nèi)，其垂直分層相對較多，并含有溫度與高空風(fēng)的預(yù)報圖，航空公司金額以根據(jù)自身的實際情況，來制定任意那一個區(qū)域內(nèi)的高空風(fēng)/溫度氣象預(yù)報圖，另外還可以制作對流頂層與急流軸的預(yù)報圖。WAFS數(shù)值產(chǎn)品資料在航站天氣預(yù)報中主要用于制作需要層次內(nèi)的濕度場、降水場、形勢場、垂直速度、溫度平流的預(yù)報圖。除此之外，還能夠運用溫度與高空風(fēng)的預(yù)告場來制作航線的剖面分析圖。將WAFS所提供的相對濕度以及溫度格點資料來預(yù)測飛機的積冰指數(shù)，分析積冰指數(shù)最高的區(qū)域以及有可能出現(xiàn)積冰隱患的地點。