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我国高原重要航线飞机颠簸分布规律分析 analysis on the rules o

归档日期:07-11       文本归类:飞机定向      文章编辑:爱尚语录

  我国高原重要航线飞机颠簸分布规律分析 analysis on the rules of distr..

  Jan.20llVoI.22No.1 中国民航飞行学院学报 Joumal CivilAviation Flight Univers时 要:根据2006年卜12月四川航空公司A320和A319飞机的机载QAR数据,对我国高原重要航线上飞机颠簸次数、强度和出现的概率进行了统计,分析了我国高原重要航线 上飞机颠簸的出现规律.研究指出,在我国高原航线上,飞机颠簸主要出现在冬春季节,以成 都为中心,以九黄、丽江,大理、昆明为弧线的扇形区域,是高原航线飞机颠簸主要发生区. 飞机颠簸主要出现在飞机的起飞着陆阶段,颠簸强度越大,发生的概率越小.青藏高原航线上 飞机颠簸出现的概率较小。而云贵高原航线上飞机颠簸出现的概率较大. 关键词;高原航线飞机颠簸分布概率 Analysis ontheRuIesofDistributionof Airplane 1mrbulence ImponantRoutesonPlateauofChina HuangYifang SunZhibO Xiao HuaJlquaIl (sch00lofAjr Tra嫡cMana萨mentofCiVilAviationFlightUtliVcrS时ofchiIlaGuaIl曲an618307Sichu锄ChiIla) Abstract:This papcr isbaSedontheaircrambome QAR(1ata疗om A320锄dA319ofSichu狮 AirliIles du血gJ锄uary Decemb盯in2006.The auth邮analySe tIle statisticsoftIle a卸laIle turbu. Ience抽t11enumberoft曲es,meilltens时aIld t11e probabil时oftlle imponaIlt routeson plate籼of ChinaandreVealme appearallce nlleof airpIane turbulence瓠welLThercsearch poiIltS outtllattlle airplane turbulence mailllyappears iIl wiIltera11d Spring.Chengdu弱tIlecenter’Jiuhuang,Liji- 锄g,Dali,Kunming aS arc胁-sh印edregion,is themainaircraRturbulence缸ea.The airplane turbu Ience mamlyappears i11theairplaIledepaniIlg andl锄dmgphases.Thestronger turbulenceis,tllele豁 probabili够occurS.Theappearaflce probabili移ofaircrafttufbulenceont11e Qillghai-Tibet Plaillis slim,wh订etheprobabilit),ofa卸lane turbulenceont}leYuIulall-GuizIlouPlateauis greater. Key Words:Plateauroutes Airplane turbulence DiStribution Probabili锣 1引言 空气在较大范围的运动中常含有许多局部升 降等不规则运动,这种不规则运动称为乱流。飞 机遇到乱流,就会产生振颤、上下抛掷、左右摇 晃,造成操纵困难、仪表指示不准等现象,这就 是飞机颠簸。轻度颠簸会使旅客感到不适,强烈 颠簸会使飞机高度变化数十米甚至几百米,空速 变化2hl/h以上,飞行员虽全力操纵飞机,仍会 暂时失去控制IlJ,可见飞机颠簸对飞行安全有着 重大影响。一直以来,国内许多航空气象工作者 因家自然科学基金资助项目(60832012)对飞机颠簸现象进行了多方面的研究。近年来, 朱志愚【2】、李子良f3J等对飞机颠簸的形成机制进行 了研究,赵树海【引、吕艳彬【5】、郭虎道16】等对飞机 颠簸的预报及其处置方面进行了研究。 我国地域辽阔,地形复杂,多山地、丘陵和 高原,海拔500m以上的面积占全国总面积的 84%,高原的面积占全国总面积的三分之一.高 原上山峰连绵,地势起伏,飞机颠簸尤其严重。 因此,对高原航线飞机颠簸的统计分析与预测显 得尤为重要。很多学者对高原(特别是青藏高 万方数据 中国民航飞行学院学报Joumal CivilAviation Flight University ChinaJan.20ll V01.22NO.1 原)在天气和气候方面的研究比较多,但很少涉 及到航空气象,而在民航气象研究方面主要集中 在高原机场适航天气的研究和高原航空特征以 及航空气象服务保障方面,有代表性的是李积 2007年12月,徐海和黄仪方针对2006年2月26日成都一拉萨航线上的一次严重颠簸过程, 采用卫星云图、高空风速垂直剖面图和E110rd指 数资料,对这次严重颠簸产生的原因进行了详细 的分析【9】。这些研究对我国高原航线飞机颠簸的 研究起到了抛砖引玉的作用。 由于飞机颠簸实际观测资料十分缺乏,所以 目前还没有人对高原航线飞机颠簸规律进行过全 面的分析。本文根据四川航空公司2006年A319 和A320飞机记录的过载数据,统计和分析了我 国高原航线飞机颠簸的出现和分布规律,这对高 原航线飞机颠簸预报和航空公司高原飞行运行管 理有重要的参考价值。 2飞机颠簸的确定和强度等级的划分 本文分析所用的资料是四川航空股份有限公 司A319、A320机队飞往高原机场的航线航班上 飞机自动记录系统QuickAccessRecorder(快速存 取记录器,即QAR)记录的飞机过载数据。资料 内容有机型、航班号、起降机场、起飞时间、颠 簸发生时间、颠簸出现高度、最大过载、最小过 载等,资料时间为2006年1月-12月。在飞机颠 簸资料统计过程中,把飞机过载不为lg的情况作 为碰到了扰动气流,把飞机过载1.29或0.89 作为有飞机颠簸的判断依据,根据空客公司的规 定,A320和A319的飞机颠簸强度的标准参数如 表l【lo】。 表1颠簸强度等级的划分 3高原航线飞机颠簸出现次数及分布规律 高原航线是指全部或大部分时间是在青藏高 原或云贵高原上空飞行的航线,这些航线主要有 成都一拉萨、成都一丽江、成都一九寨、昆明一 成都、丽江一重庆、重庆一昆明等。根据Q讯资 料,2006年四川航空公司高原航线上的各月颠簸总 次数如表2。 2006年1月一12月高原航线 28 69 51 64 84 52 58 945 图1颠簸次数的年变化 从表2可以看出,在12个月中四川航空公司 在高原航线次颠簸,发生颠簸 次数最多的为3月,达到162次,其次是4月117 次,颠簸次数出现最少的是6月,为28次。根据 上表做出颠簸次数的年变化图(图1)。 从图l可以看出,我国高原重要航线上飞机 颠簸出现最多的是l、2、3、4月,次数均在100 次以上,飞机颠簸几乎每天都会碰到。这是因为 冬春季高原上大风天气多,高原山区地形复杂, 动力乱流强,而这段时间南支西风急流较强,且 位置偏南,正好经过青藏高原上空,急流中有强 的气流切变,所以湍流特别强。动力乱流加上风 切变乱流,所以在青藏高原上空飞行,必然会出 现飞机颠簸。5月以后高原飞机颠簸次数明显减 少,因为这时高原进入雨季,西风急流北抬减 弱,对高原影响较小,颠簸也就减少。 为了分析飞机颠簸出现的区域,我们统计了 不同高原航线上飞机颠簸出现次数,结果如表3。 万方数据 Jan.20ll V01.22No.1 中国民航飞行学院学报 Civil Aviation FIight Univers时 表3不同高原航线飞机颠簸出现次数统计从表3可以看出,在众多高原航线中,发生 颠簸次数最多的航线为成都一九寨,一年中多达 234次,占飞机颠簸总次数的24.76%,其次是成 都一昆明,为146次,占飞机颠簸总次数的 15.45%,发生颠簸次数较多的高原航线还有成 都一拉萨、成都一攀枝花、重庆一昆明等,颠簸 次数占总颠簸次数的概率均在10%以上。发生飞 机颠簸次数较少的两条高原航线为版纳一大理和 重庆一丽江,颠簸次数分别为15次、12次,占 总颠簸次数的概率均在l%左右。根据表3,可以 画出如下的颠簸次数的航线颠簸次数的航线可以看出,飞机颠簸集中出现在以成 都为中心,飞往高原机场的航线上,如成都一九 黄、成都一拉萨、成都一丽江、成都一昆明等。 而在大理、西双版纳、昆明、丽江之间的各航线 发生颠簸的次数较少。考虑到我国西南地区的地 形,可以得出一个重要的结论,就是由盆地飞往 高原机场的时候。经常会出现飞机颠簸,而在高 原上空飞行的时候,颠簸出现的情况反而较少。 因为从成都出发,往高原机场飞行的时候地形总 是上升的,航线上经常会碰到由地形产生的上升 或下降气流,所以飞机颠簸容易出现。可以说,以 成都为中心,以九黄、丽江、大理、昆明为弧线的 扇形区域,是高原航线飞机颠簸主要发生区。 4高原航线不同飞行阶段飞机颠簸出现规律 我们将所有飞机颠簸分为巡航、爬升、下降 三个阶段,各航段飞机颠簸的统计结果如表4。 表4高原航线不同飞行阶段飞机颠簸次数 图3不同飞行阶段各高原航线飞机颠簸次数分布 从表4可以看出,在945次飞机颠簸中,以 下降阶段出现的飞机颠簸最多,为463次.占颠 簸总次数的48.99%,即将近一半的飞机颠簸是在 飞机下降阶段出现的,爬升阶段飞机颠簸为283 次,为颠簸总次数的29.95%,在巡航阶段发生的 颠簸次数最少,为199次,占颠簸总次数的 21.06%。根据表4画出图3所示的不同飞行阶段 各高原航线飞机颠簸次数分布图。 万方数据 中国民航飞行学院学报Joumal CivilAviation Flight UniVerSity ChinaJan.20ll VoI.22No.1 由图3可以看出,高原各航线不同飞行阶段 飞机颠簸次数总的分布趋势相似,巡航阶段飞机 颠簸次数最少,绝大多数在20次以下,其次是爬 升阶段,最多是下降阶段。因此可以说高原航线 飞机颠簸主要出现在起飞着陆阶段。其中比较特 殊的是成都一九寨航线,巡航阶段的飞机颠簸次 数最多,占了该航线高原航线颠簸强度概率分布 按照表l的标准,根据四川航空公司运控中 心提供的2006年1月到12月各航线的航班总 数,得出不同高原航线不同强度颠簸的出现次数 和概率如表5。 表5高原各航线上不同强度等级的飞机颠簸出现情况 根据表5可以知道:高原航线出现飞机颠簸 的概率是6.39%,轻度颠簸出现的概率为1.50%, 轻.中度颠簸出现的概率为4.36%,中度颠簸出现 的概率为O.47%,强烈颠簸出现的概率为0.07%。 颠簸出现最多的成都.九寨航线%,轻度颠簸出现的概率为1.58%,轻.中 度颠簸出现的概率为5.17%,中度颠簸出现的概 率为0.46%,强烈颠簸出现的概率为0.03%。从表 中可以知道,颠簸强度越大,则其出现的概率就 越小,强烈颠簸出现的概率不足千分之一。 由表5还可以知道,高原航线飞机颠簸出现 得最多的是轻.中度颠簸(644次),占飞机颠簸 总次数(945次)的68.15%:其次是轻度颠簸 (222次),占飞机颠簸总次数的23.49%;中度 颠簸出现得比较少(69次),占飞机颠簸总次数 的7.3%,强颠簸出现得最少(10次),占飞机颠 簸总次数的1.06%。而大多数航线没有出现强烈 颠簸。在颠簸出现的最多的成都.九寨航线次,轻一中度颠簸出现了167次, 中度颠簸出现了15次,而强颠簸只出现了1次。 根据表5作出如下的高原航线颠簸发生概率 分布图(图4)。 图4高原航线颠簸发生概率分布图 图4是高原航线颠簸发生概率分布图。由分 布图可知,青藏高原上各航线飞机颠簸发生的概 率较小,而云贵高原飞机颠簸发生的概率较大, 从青藏高原到云贵高原,飞机颠簸发生概率由北 向南逐渐增大。由成都出发的几条高原航线发生 颠簸的概率都不高,而大理、昆明、版纳地区尽 万方数据 Jan.20ll VoI.22No.1 中国民航飞行学院学报 Joumal CiV订Aviation Fli曲t UniVers毋 管总的航班数较少,但航线发生颠簸的概率却很高。因此在这些航线的签派放行时,一定要做好 气象分析,预防飞机颠簸的发生。 6结论 根据四川航空公司2006年A319和A320飞 机在高原重要航线上飞行时记录的飞机颠簸资 料,经过以上分析可以得出如下结论: (1)我国高原航线飞行中,飞机颠簸主要出 现在冬春季节,飞机颠簸集中出现在以成都为中 心,飞往高原机场的航线上,以成都.九寨航线发 生飞机颠簸的次数最多。 (2)以成都为中心,以九黄、丽江、大理、 昆明为弧线的扇形区域,是高原航线飞机颠簸主 要发生区。从青藏高原到云贵高原,飞机颠簸次 数由北向南逐渐减少。 (3)由盆地飞往高原机场的时候,经常会出 现飞机颠簸,而在高原上空飞行的时候,颠簸出 现的情况反而较少。 (4)飞机颠簸主要出现在飞机的起飞着陆阶 段,而在巡航阶段出现较少。 (5)高原航线飞机颠簸出现的概率是 6.39%,颠簸强度越大,发生的概率越小,强烈颠 簸出现的概率不到千分之一。 (6)青藏高原上航线飞机颠簸概率较小,而 云贵高原飞机颠簸概率较大,从青藏高原到云贵 高原,飞机颠簸发生概率由北向南逐渐增大。 高原航线飞机颠簸的分布规律分析需要大量 的实际资料,所以直到目前还几乎没有人进行过 系统的研究。我们得到的资料仅限于四川航空公 司2006年在高原重要航线上的Q啵记录。由于 资料限制,本文的研究仅初步揭示了我国高原部 分航线飞机颠簸的出现和分布规律,在资料具备 时,高原航线飞机颠簸的统计规律分析还需要进 一步研究。 参考文献 【l】黄仪方,朱志愚.航空气象【M】.成都:西南 交通大学出版社,2002:139.148 【2】朱志愚.高空急流区飞机颠簸的一种形成机制 的探讨【J】.成都气象学院学报,1997(4):298.303 【3】李子良,黄仪方.重力惯性波及其不稳定.急 流附近飞机颠簸产生的机制[J】.高原气象,2008 (4):859.865 【4】赵树海等.颠簸区中的飞行及其对策【J】.飞行 力学,1994(2):91.96 【5】吕艳彬等.一次较强飞行颠簸的成因分析及对 策【J】.四川气象,2000(1):26.27 【61郭虎道等.飞机颠簸的预报【J】.河南气象, 2002(2): 26.27 【7】李积富等.九黄机场的航空气象特征分析叨. 四川气象,2005(2):32.35 【8】牟艳彬.高原航空天气特征和航空气象服务保 障【J】.四川气象,2007(2):26.3l 【9】徐海,黄仪方,李跃春等.成都_拉萨航线一 次严重颠簸过程分析【J】.中国民航飞行学院学 报,2007(6) 【l0】AIRBUS,Flight ProfileMaJlual,revision03, Line OperationsMonitoring System,Version 2.6, LOMS.2002 万方数据

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