基于AMDAR资料的锋区飞机颠簸高发区特征研究

飞行安全一直是人们所关注的问题,飞机颠簸是飞行中常会发生的安全问题,而冷锋天气系统下运行常常会伴随着严重的颠簸,故研究区中飞机颠簸的特征和预报方法对航空安全具有重要的意义.首先采用合成分析的方法对冬季澳洲冷锋时空分布特征进行研究再对15次冷锋事件进行分析并确定出锋区的位置,绘制锋区空间结构图.将重度颠簸数据与锋区空间位置对应后得到重度颠簸点的高发区位置.进一步探寻锋区颠簸机制,绘制锋区位温度梯度图,发现重度颠簸最密集区位于位温垂直梯度大值区内,此区域内存在较强的重力波.同时,在西风急流带南侧颠簸密集区内水平流场存在较大的气旋性切变,且垂直速度的水平梯度大值区位于0值区附近,此区域内存在次级环流,冷气团与暖气团的抬升与下沉运动最强烈.流场中随着切变速度增加Richardson数减少,Reynolds增加,持续的扰动导致该区域内较强的重力波不稳定碎变,失去稳定性的重力波从而转化为能量较高的湍流导致飞机产生严重颠簸.考虑锋区内湍流形成的重力波机制,将锋生过程中的垂直运动作用加入由Ellrod基于锋生公式推导出的EI指数中,得到EI*指数并绘制颠簸预报图,经对比验证EI*指数有较好的预报效果.