Transcript 二、机场选址航空气象条件评估现状

机场选址航空气象条件评估研究
-----气象服务参与飞行全过程决策
成永勤
2012年9月
机场选址航空气象条件评估研究
一、概述
二、机场选址航空气象条件评估现状
三、实测气象资料收集和深度分析
一、概述
机场建设是一项牵涉多方面的系统工程
本文仅站在航空气象的角度去探讨气象条件对机场选址的影响
和作用，论述机场选址气象条件分析的手段和方法。
一、概述
航空气象条件评估的地位和作用
1）、气象条件不会决定一个机场能否飞得起来，但可以决定
一个机场能否飞得好、飞得高效——所以，气象条件是机场建设中
是必不可少的因素。
2）、从选址论证时就把气象条件充分的考虑进去，会为以后
的顺利运营带来许多好处。特别是在天气复杂机场和高原机场，天
气条件会成为制约机场高效顺畅运营的一个重要因素。
3）天气是机场运营中唯一难以人为控制的因素，详细到位的
航空气象条件分析，不但能帮助选定一个受天气影响较少的场址，
还可为机场航班时刻申请、航班编排提供依据、从而为机场顺利运
营打下基础。
机场选址航空气象条件评估研究
一、概述
二、机场选址航空气象条件评估现状
三、实测气象资料收集和深度分析
二、机场选址航空气象条件评估现状
1、地方气象部门提供的气象资料不能完全满
足评估的需求
2、场址附近气象台站的观测资料不能完全代
表场址的气象情况
3、客观推演分析不能完全满足评估的需求
二、机场选址航空气象条件评估现状
AP-129-CA-02
《民用机场选址报告编制内容及深度要求》
第一章 总则
• 第1.0.4条第2项要求机场场址气象条件能够满足机场安全运行的要求；
第二章
选择报告编制内容及深度
• 第2.4.3条明确规定机场选址应收集场址地区附近气象台、站一般不少于连续5年
的气象观测资料，该资料应尽可能的符合航空气象要求。
二、机场选址航空气象条件评估现状
1、地方气象部门提供的气象资料不能完全满足评估的需求
地方气象台提供的一般为固定时次02、08、14、20点（北京时，
下同）的气象资料有的地方仅为08、14、20点的观测资料，资料分
析多统计气象要素在一定时间、一定阈值的平均值和统计频率。
这些资料和这样的统计方法，可以提供当地的气候概况，但不
能完整地反映航空气候条件。
二、机场选址航空气象条件评估现状
 以重庆武隆机场选址资料为例
武隆机场选址时，经过地面条件和航行条件等多方排查，确定
了仙女山、关山作为预选场址，最后确定仙女山作为推荐场址。
二、机场选址航空气象条件评估现状
 以重庆武隆机场选址资料为例
仙女山地处乌江北岸、七曜山南麓的仙女山景区南侧的
山顶台地之上（海拔1746.5米，北纬2927，东经
10741）。，四周沟壑众横，高低山峰环绕。场址初
选时,武隆县提供了县气象局观测站2002-2006年气象资
料来作场址气象条件分析，资料观测时次为08、14、20
点。 武隆县气象局观测站地处乌江边上，武隆县气象
局内，（海拔277.9米，北纬2919＇，东经10745＇），
位于仙女山场址的东南方向，距仙女山直线距离约5公
里
二、机场选址航空气象条件评估现状
 以重庆武隆机场选址资料为例
风向
风速
N
NNE
NE
ENE
E
ESE
SE
SSE
S
SSW
SW
WSW
W
WNW
NW
NNW
静稳
C
2332
总计
百分率
%
2332
34
1~3
230
201
195
180
323
370
95
80
311
320
312
260
410
121
95
88
3591
51
4~5
112
121
101
31
15
18
21
5
28
46
127
106
83
17
16
25
872
12
6~7
12
15
14
10
21
4
16
40
36
50
15
233
3
总计
354
337
310
221
359
392
116
85
339
382
479
402
543
153
111
113
百分率
%
5.0
4.8
4.4
3.1
5.1
5.6
1.7
1.2
4.8
5.4
6.8
5.7
7.7
2.2
1.6
1.6
备
注
8~21
≥21
静稳
C值
2002—2006年风向、风速统计表
2332
7028
从表格中，我们只能知道风向风速
几年中出现的频次，却不知道它们
随时间的分布，是出现在上午，还
是下午；是出现在春季还是在冬季；
二、机场选址航空气象条件评估现状
 以重庆武隆机场选址资料为例
空气温度（℃）
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
平均最高气温
10.0
12.2
18.2
22.4
26.4
29.1
32.0
32.9
28.3
21.9
17.3
11.9
21.7
平均最低气温
4.6
5.8
9.3
13.9
17.5
20.7
23.4
23.1
19.7
15.0
10.6
6.2
14.2
平均气温
6.7
8.2
12.1
17.4
21.1
24.2
27.1
27.3
23.0
17.8
13.0
8.5
17.2
绝对最高气温
18.4
24.7
32.2
35.3
37.0
38.0
41.7
42.7
39.4
35.3
27.7
20.2
42.7
绝对最低气温
-3.3
-2.1
0.6
0.2
10.4
14.4
17.1
17.9
12.0
5.8
0.9
-3.5
-3.5
空气湿度（%）
最小相对湿度
31
22
23
19
19
27
27
25
21
23
23
31
19
平均相对湿度
80
79
79
81
81
83
82
78
81
85
83
84
81
降水量（0.1mm）
平均降水量
158
189
417
1087
1578
1775
1546
1258
1088
904
471
181
10652
日最大降水量
119
201
120
311
682
707
677
509
623
324
249
46
707
日最小降水量
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
平均降水日数
10
15
18
16
21
18
14
15
15
19
18
13
12
2002—2006年气温、湿度、降水量统计表
二、机场选址航空气象条件评估现状
 以重庆武隆机场选址资料为例
雾日数
最多雾日数
1月
4
2月
2
3月
2
4月
1
5月
1
6月
1
7月
1
8
月
0
9
月
0
10
月
1
11
月
1
12
月
7
最少雾日数
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
2
1
1
1
0.3
0.3
0.3
0
0
0.
3
0.
3
3
平均雾日数
发生时间
一般在05时至09时（北京时）
消散时间
一般在09时至12时（北京时）
最多雷日数
0
1
2
雷日数
5
8
4
10
5
4
1
3
0
0
0.3
1
4.3
6
2.7
6.7
4.
3
3
0.
3
1
0
平均雷日数
发生时间
多发生在午后至夜间
冰雹日数
最多冰雹日数
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
平均冰雹日数
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
发生时间
多发生在午后至夜间
2002—2006年天气现象统计表
二、机场选址航空气象条件评估现状
 以重庆武隆机场选址资料为例
能见度次数
能见度
（米）
1月
2月
3月
4月
5月
6月
7月
8月
9月
10月
11月
12月
全年平均百
分率%
＜500
3
2
1
2
1
1
0
0
0
0
1
5
0.3
＜1000
6
3
3
3
2
2
7
0
0
1
1
13
0.7
＜1500
6
3
3
3
2
2
7
0
0
1
1
9
0.7
＜3000
9
5
7
6
5
5
10
3
3
4
4
12
0.7
＜5000
74
46
55
41
61
51
22
30
42
77
71
62
11.5
≥5000
373
367
399
398
396
391
426
432
405
383
373
373
86.8
总计
465
423
465
450
465
450
465
465
450
465
450
465
＜4000
2002—2006年能见度统计表
二、机场选址航空气象条件评估现状
 以重庆武隆机场选址资料为例
云高
（米）
云高次数
1月
2月
3月
4月
5月
6月
7月
8月
9月
10月
11月
12月
＜1000
100
40
45
85
45
80
95
10
65
90
60
70
＜1500
190
140
135
165
155
215
250
355
180
210
180
200
＜2000
175
243
285
200
265
155
120
100
205
165
210
195
＜50
＜200
＜450
＜700
2002—2006年云高统计表
二、机场选址航空气象条件评估现状
 以重庆武隆机场选址资料为例
飞机总是起降于机场某一具体的时间，航班保障需要知道所有既定
运行时刻的气象情况，了解天气的日变化规律。航空气象条件分析，不
但要了解场址的气候概况以及气象要素的年、季、月平均变化规律和频
率，更重要的是要了解气象要素的日变化规律，特别是对航空运行影响
较大的重要天气的日变化规律。只有掌握了天气的日变化情况和特征，
才能全面评估场址的航空气象条件，合理编排航班时刻，避开不利天气
的影响，避免返航、备降、航班取消等事件的发生，高效运行，为机场
和航空公司赢得效益。
二、机场选址航空气象条件评估现状
气象资料不能完全满足评估的需求主要表现在：
 观测的频次不能满足要求
 统计的方法不能满足要求
观测的时次太少，会漏掉一些对飞行有影响的重要天气现象和天气变化
过程；资料的平均统计方法也会平滑掉一些对飞行有影响的某些气象要素的
重要航空气象特征。
二、机场选址航空气象条件评估现状
2、场址附近气象台站的观测资料不能完全代表场址的气象情况
地方气象台站一般与机场场址有一定的距离和高度差，在平原
地区资料的代表性较好，但在高原山区，由于地形的影响，代表性
就有限，不能完全反映场址的气象情况。
比如：1.武隆县气象局观测站观测资料年平均雾日数不到10天，
无降雪天气，而仙女山场址实测2009年仅1-10月就137天雾，21天
的降雪日；2. 澜沧县气象观测站2005-2009年5年观测资料无低于
50米的低云，年平均雷暴日数89天，最多年103天。澜沧机场东回
预选场址2010年9月1日～2011年8月31日一个年度出现了12次低于
50米的低云，110天的雷暴日。
二、机场选址航空气象条件评估现状
澜沧东回机场场址位置示意图
二、机场选址航空气象条件评估现状
3、客观推演分析不能完全满足评估的需求
解决上述问题，主要有两条途径：一、实地踏勘场址及周边地
形地貌、植被和生态情况，向当地居民了解场址气象情况，利用当
地气象局提供资料进行综合分析，合理推演。二、在场址建立气象
观测站，收集气象资料。很显然，第二种方法真实可靠，但费时费
力，需要一定的投入和一定的时间。
二、机场选址航空气象条件评估现状
3、客观推演分析不能完全满足评估的需求
在各种气象要素中，压、温、湿要素对飞行运行影响不大，变
化的规律性较强，遵从气象规律进行推演，有其合理性。但对飞行
影响较大的大风、低云低能见度、雷暴、积冰等危险天气，与地形、
海拔有相当大的关系，而且变化多端，在平原和天气简单地区进行
推演，有一定的合理性，但在地形复杂的高原和山区，天气变化快、
差别大，推演难以进行。在高原和山区，调查了解天气情况、实地
踏勘、综合分析推演气象资料可帮助我们了解场址的基本气象情况，
建立场址气候概念模型，但依然不能完全满足场址航空气象条件评
估的要求。
二、机场选址航空气象条件评估现状
3、客观推演分析不能完全满足评估的需求
全面了解场址的航空气象条件，唯一的途径就是建立气象观测
站，按航空气象的要求收集场址气象资料。
机场选址航空气象条件评估研究
一、概述
二、机场选址航空气象条件评估现状
三、实测气象资料收集和深度分析
三、实测气象资料收集和深度分析
1、场址气象资料收集
2、场址气象资料分析
三、实测气象资料收集和深度分析
收集分析场址气象资料的目的：
一是利用场址的温度、气压、风的资料确定跑道方向、跑道长度、适
飞机型。
二是评估场址天气条件对飞行的影响程度。
由于非场址气象资料的各种局限，以及航空气象对资料的精度
要求，和考虑气象资料收集需要花费相当长时间的需要，应当尽早建站
进行实地观测，开展航空气象条件的深度研究。
三、实测气象资料收集和深度分析
1、场址气象资料
要全面了解场址的气象情况，至少需要收集一年的气象资料
由于机场场址均在离城市有一定距离的郊外，生活条件差，机场选
址常规气象观测6要素，目前一般采用无人值守的自动遥测站24小时自
动记录，云、能、天等要素采用08-20点连续13个时次（北京时）人工
观测。这样的观测体制对于天气不复杂地区、非夜航支线机场完全能够
满足运行评估要求。但是，对于天气复杂机场、夜航机场不能完全适用。
三、实测气象资料收集和深度分析
2、场址气象资料分析
场址航空气象条件分析就是要评估气象条件能否满足机场安全、高
效运行的要求，为机场当局航班时刻申请、航空公司航班编排提供基本
依据。有了场址实测气象资料，就有了客观分析的依据。
（1）气温、气压资料在选址阶段主要用于飞行性能分析，确定跑
道长度，更注重极值和平均值，地方气象部门通用的气候资料统计分析
方法就能满足选址要求。
三、实测气象资料收集和深度分析
2、场址气象资料分析
(2) 风向、风速在选址阶段主要用于计算跑道风力负荷，确定跑道
方向。运行阶段主要关注大风、风的变化对运行的影响，因此资料分析
不仅要统计风向、风速的等级和频率，还需要分析风随时间分布的情况、
风的日变化，以及大风（≥17米/秒）的出现季节、日数、时段、持续
时间；分析场址及周边地形地貌情况对风的影响，研究地形造成低空风
切变、湍流的可能性。
N
净
空
条
件
VAR 45′E
33道班场址位于河滩
平地，场址标高4510M，
场址周边地势较为平坦，
净空条件条件较好。
总体上，端净空较侧
净空好，南侧净空较北侧
净空好。
三、实测气象资料收集和深度分析
2、场址气象资料分析
(3) 航空运行主要关注降水引起的对飞行有危害的天气现象，降水
本身只要是不引起跑道积水、积雪、积冰、导致低于机场运行标准的低
云能见度天气，对运行就没有多大影响，地方气象部门通用的气候资料
统计分析方法就能满足选址分析要求。如果场址降水常常导致低云低能
见度等影响飞行的天气，就要近一步分析降雨的性质、降水出现时段、
持续时间，与之关联的天气现象情况。
三、实测气象资料收集和深度分析
2、场址气象资料分析
(4) 低云、低能见度天气对飞行运行影响较大，对于低云、低能见
度较多的场址，还要进一步分析低云、低能见度成因及特点，与之关联
的天气现象。大雾只是造成低能见度的一种天气现象强雷暴、大暴雨、
毛毛雨均可导致低云、低能见度天气。在山区，由于地形影响，低云与
雾还会常常相互转换。大气湿度是与低云低能见度密切有关的要素，与
低云低能见度天气相联系时，应分析其日变化情况。
三、实测气象资料收集和深度分析
2、场址气象资料分析
(5）雷暴、冰雹、冻雨、积雪、结冰、大风、大雾等恶劣天气现象
均会对机场运行造成影响，甚至造成机毁人亡的事故，气象分析应给以
高度的关注。需要统计分析各种天气现象出现的频率、季节、日数、时
段、持续时间、日变化特点、成因。
 比如武隆机场仙女山场址年平均雾日160天，每月都有发生，冬春季
多，夏秋季也不少，由辐射雾和雨雾组成，辐射雾居多；93℅为≤400
米的浓雾，略56℅的雾发生在上午，24℅的雾发生在下午， 20℅的雾
持续全天（注：北京时08-20点观测，夜间无观测）。对于机场来讲
，160天的雾日已相当多，且分布在全年的每一个月里，也就是说飞
行每个月都会受雾的影响，还有20℅的雾日(略二十几天)全天都不能
飞行。由此我们可以看出，仙女山场址的雾日多、分布广、持续时间
长，再加上场址雷暴、积雪（2009年实测均为21天）的影响，一年
差不多有半年的时间会受天气较大影响。如果是建一个飞行流量大的
枢纽机场，这样的气象条件，运行效率会非常低，场址会因天气原因
不能满足运行要求被否决。但是作为一个航班量不大的支线机场，或
其它的客观条件不允许考虑其它的场址的情况，我们可以做进一步观
测（24小时的观测）和分析，分析了解场址夜间的天气情况，寻找最
大可飞时段，争取将航班安排在不受或少受天气影响的时段里。
三、实测气象资料收集和深度分析
一般来讲，一个机场总会有几种影响飞行的天气现象存在，评估一
个机场的运行效率，需要考虑各种危险天气影响，进行综合评估。在统
计危险天气的日数时，由于影响飞行的多种天气会同时出现，不能将各
种天气的日数简单相加，需要排查各种危险天气的重叠时间和重叠时段，
才能客观的统计出场址的安全运行日数和可飞时段。
三、实测气象资料收集和深度分析
要素
低能见度日数
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
13
22
13
15
21
11
9
7
11
15
14
18
1
6
1
7
1
4
1
17
3
2
6
1
1
4
1
1
雷暴日数
积雪日数
积雪时能见度
＜1000米日数
雷暴时能见度
＜1000米的日数
1
3
三、实测气象资料收集和深度分析
2、场址气象资料分析
(6）根据资料分析结论，提出气象设备配备的建议。如场址积雪、
积冰日较多，就应当配备扫雪除冰设施设备；雷暴较多，就应当配备气
象雷达或引接当地地方气象部门的雷达信息；风场复杂，就应多配备几
套侧风仪器或适合的侧风系统
三、实测气象资料收集和深度分析
总结
航空气象条件分析是机场选址报告的一部分，它与跑道方向、长度、
机型选择、飞机配载、机场运营安全和效益相关联，进行机场选址的航
空气象条件分析：
（1）首先要了解当地所处气候带及所属气候类型，掌握影响当地的
主要天气系统及各季气候特点，建立初步的气候概念；
（2）随之进行场址的实地踏勘，调查了解各预选场址周边的地形地
貌和自然环境，向当地居民调查了解场址周边的一年四季天气情况，参
考附近气象观测站资料对场址航空气候条件做出初步评估，提出推荐场
址意见，并根据场址的天气和地形情况提出各场址实测观测站的观测仪
器的配备方案；
三、实测气象资料收集和深度分析
总结
（3）在经过工程技术条件分析、建设投资估算、航行服务研究等综
合评估确定了首选场址后，指导业主方按照《民用气象地面观测规范》
和《民用航空气象地面观测技术手册》的规定和要求建立观测站收集资
料，资料收集至少一年。供航观测的支线机场可采取08-20的观测体制，
枢纽机场应采取24小时观测体制；天气复杂的机场和高原山区机场可根
据需要延长观测时间或采用24小时观测体制。
（4）获得场址实测气象资料后，按照航空气象要求和特点详细分析
气象资料，根据其对飞行和机场运行的影响程度，给出最终评估结论，
并提出机场设备配备的意见，为场址的确定提供航空气象技术支持。
邦达机场（4334米）
阿里昆莎机场（4272米）
康定机场（4238米）
拉萨机场（3570米）
九寨机场（3448米）
迪庆机场（3288米）
林芝机场（2949米）
攀枝花机场（1980米）