Reprint667激光雷达在风切变预警中的业务应用李炳华中国气象学会.PDF

Reprint 667 雷切 李 2006 年年 2006 年 10 24-28 激光雷达在风切变预警中的业务应用 李炳华 香港天文台 摘 要 香 港 国 际 机 场 位 于 山 峦 起 伏 的 大 屿 山 北 面 ， 当 偏 东 或 偏 南 风 吹 越 山 脉 时 ， 机 场 上 空 可 能 出 现 扰 动 气 流 ， 造 成 风 切 变 。 此 外 ， 在 雷 雨 天 气 下 ， 飑 锋 、微 下 击 暴 流 等 亦 可 能 导 致 低 空 风 切 变 。根 据 统 计 大 部 份 的 风 切 变 发 生 在 春 天 的 三 、 四 月 无 雨 的 情 况 下 。 天 文 台 在 2 0 0 2 年 中 于 香 港 国 际 机 场 安 装 了 一 部 多 普 勒 激 光 雷 达 ，在 无 雨 的 情 况 下 探 测 机 场 及 邻 近 地 区 的 风 场 ，并 利 用 这 些 数 据 自 动 探 测 下 滑 道 的 风 切 变 ，及 自 动 发 出 风 切 变 预 警 予 机 场 气 象 预 报 员 和 航 空 交 通 管 制 员 。该 系 统 称 为 激 光 雷 达 风 切 变 预 警 系 统 （ L I d a r W i n d s h e a r A l e r t i n g S y s t e m ） ， 简 称 L I W A S ， 是 世 界 上 第 一 部 应 用 激 光 雷 达 在 机 场 探 测 和 自 动 发 出 风 切 变 预 警 的 业 务 系 统 。系 统 在 2 0 0 5 年 底 启 用 以 来 大 大 增 强 晴 空 风 切 变 的 探 测 能 力 。 配 合 预 报 员 发 出 的 风 切 变 警 告 ，天 文 台 成 功 捕 捉 超 过 百 分 之 9 0 的 飞 机 风 切 变 报 告 ， 效 果 理 想 。 本 文 简 介 香 港 国 际 机 场 风 切 变 的 特 色 ， L I W A S 的 操 作 原 理 ， 系 统 在 风 切 变 预 警 方 面 的 表 现 ， 及 讨 论 未 来 的 发 展 方 向 。 1 . 引 言 风 切 变 是 指 由 于 风 向 或 风 速 出 现 持 续 多 于 数 秒 的 转 变 ，以 致 飞 机 遇 到 的 逆 风 或 顺 风 有 所 改 变 ，影 响 飞 机 的 浮 力 。浮 力 减 低 会 导 致 飞 机 向 下 偏 离 预 定 航 道 ；反 过 来 说 ，浮 力 增 强 则 会 令 飞 机 向 上 偏 离 预 定 航 道 （ 图1 ）。 飞 行 员 在 进 场 区 或 离 场 区 如 遇 到 显 着 的 低 空 风 切 变 ，控 制 飞 机 可 能 会 有 困 难 ，因 此 须 及 时 作 出 适 当 的 修 正 行 动 ，以 确 保 飞 机 安 全 。国 际 民 航 组 织 一 项 调 查 指 出 1 9 6 4 至 1 9 8 3 年 间 共 有 2 8 班 严 重 空 难 引 致 7 0 0 多 人 伤 亡 ， 它 们 都 是 由 低 空 （ 低 于 1 5 0 0 英 呎 ） 风 切 变 导 致 [ 1 ] 。 香 港 国 际 机 场 位 于 山 峦 起 伏 的 大 屿 山 北 面 ， 最 高 的 山 峰 海 拔 接 近 1 0 0 0 米 ， 之 间 被 低 至 4 0 0 米 的 山 谷 分 隔 。 当 偏 东 或 偏 南 风 吹 越 大 屿 山 山 脉 时 ， 机 场 上 空 可 能 出 现 扰 动 气 流 ， 造 成 风 切 变 。 此 外 ， 在 雷 雨 天 气 下 ， 飑 锋 、微 下 击 暴 流 等 亦 可 能 导 致 低 空 风 切 变 。根 据 过 往 记 錄 （1 9 9 8 - 2 0 0 5 ）， 在 香 港 国 际 机 场 平 均 每 5 0 0 班 飞 机 有 一 班 报 告 遇 到 显 着 风 切 变 ，大 部 份