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本文作者：劉永春工作單位：民航華北空管局氣象中心

格點資料在預報判斷中的運用

判斷雷暴對流產生的原因及其預報NWP系統所呈現的參數不斷變化的，例如在預報時間段為10小時的WAFS預報資料中，我們可以運算出800hPa條件下的水汽運動散度,并設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的速度，而低層水汽的聚集凝結對雷暴對流起著重要的作用，可以對雷暴產生時間和地點做出判斷[2]。又例如運算800hPa提高至250hPa中的環境以及氣塊的溫差，就可以獲取該層上升氣塊所承受的浮力，對雷暴產生高度和強度的判斷提供重要依據。雷暴對流判斷的兩個要素：其一，當低層產生溫度差以及水汽層發生變化時，表示白天雷暴對流穩定度較差。其二，當海陸溫度不均勻時，海陸風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的作用。同時上升氣塊所承受的浮力，可以清楚呈現出雷暴對流的變化情況，了解雷暴對流產生的高度。判斷飛機積冰產生因素及其預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，導致飛機承載超限；另一方面，改變了飛機機翼的流體力學，導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。導致飛機積冰的原因主要包括：雨滴大小、運行情況及環境溫度等。根據有關研究資料表明，飛機處于0℃至-14℃環境溫度下，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℃的環境溫度時，飛機積冰的強度是最大的。根據WAFS呈現出的相對濕度格點預報信息，可以預算出飛機積冰的指數。其運算公式為：飛機積冰指數=((RH-50)×2)×(T×(T+14/-49)。其中RH表示相對濕度，T表示環境溫度。飛機積冰指數為正值，表示可能出現積冰的位置和潛在積冰位置，其指數最大值可為100。為了更加清楚的掌握飛機積冰可能出現的位置、高度以及航線，我們可以利用航線剖面圖來分析，并在每條航線上設置積冰預報產品，顯示積冰預報信息。飛機垂直上升也是導致飛機積冰的因素之一，特別是當飛機從高度的上升運動轉變為強度較弱的垂直運動時，飛機積冰概率是很高的。飛機垂直上升導致飛機上的較冷雨滴增加，并在飛機垂直運行較弱以及環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進行結合，完善了飛機積冰指數剖面圖，對飛機積冰判斷提供了重要的依據。

晴空環境下飛機顛簸的預報方法。飛機顛簸產生概率運算公式為：Ri=(g/θ)(αθ/αz)/|αv/αz|2。公式中(g/θ)(αθ/αz)表示氣層大氣的穩定度，|αv/αz|2表示大氣垂直風速切變的平方值。Ri表示氣層大氣處于垂直風速切變上升情況下，且大氣穩定度較差時，飛機就會出現顛簸現象。按照上述運算原理，氣層之間產生的風速切變是存在極小值和極大值的，當氣層風速切變處于極限值的時候，氣層之間就會產生垂直翻轉的情況，以降低垂直風速切變的數值。當飛機處于急流周圍時，如果飛機垂直風速切變值較大，飛機就可能出現晴空顛簸現象或者當接近低層位置存在大風且氣層最低處出現不穩定情況時，其邊界層也可能因為受熱而出現飛機顛簸現象。有關研究表明，運用預報公式計算出來的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在較小的范圍內，且產生時間較短，導致NWP預報出來的數值不符合上述理論的極限值。導致這種現象的原因主要有：NWP系統無法詳細呈現出較社區域氣象變化情況；一般情況下，NWP只能預報某個時刻區域氣象的平均值，不能對及極限值進行預報；系統沒有增加參數化方式，導致系統動力出現不穩定現象[3]。其余環境下飛機顛簸的預報方法。當山脈的背風坡出現破碎時，會產生巨大的重力波，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機場中的航空設備造成很大的破壞。這種飛機顛簸情況發生于較為穩定的氣層周圍，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。但是現階段的NWP系統無法準確的預報出重力波，但是可以為重力波提供判斷的依據，并顯示可能出現重力波的位置。還有一種情況時，主要是發生在雷暴對流區域，因此可以通過預報雷暴對流來飛、判斷飛機顛簸的區域。

我國的航空天氣預報中WAFS數值產品的應用

WAFS數值產品能夠適用于全球范圍內，其垂直分層相對較多，并含有溫度與高空風的預報圖，航空公司金額以根據自身的實際情況，來制定任意那一個區域內的高空風/溫度氣象預報圖，另外還可以制作對流頂層與急流軸的預報圖。WAFS數值產品資料在航站天氣預報中主要用于制作需要層次內的濕度場、降水場、形勢場、垂直速度、溫度平流的預報圖。除此之外，還能夠運用溫度與高空風的預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測飛機的積冰指數，分析積冰指數最高的區域以及有可能出現積冰隱患的地點。