雷暴是一種強(qiáng)對流性惡劣天氣,對飛行安全有強(qiáng)烈的威脅,雷暴區(qū)域一直以來都是飛行的禁區(qū),為了飛行安全,航空器在飛行過程中必須避開雷暴區(qū)域。因此,如何在確保飛行安全的同時,準(zhǔn)確高效地劃設(shè)雷暴區(qū)域,并根據(jù)延誤成本決策飛行一直是研究的重點(diǎn)。本文以西安2017年5月2日的一次雷暴過程為例,分析此次雷暴過程發(fā)生之前的環(huán)流形勢,并根據(jù)雷暴發(fā)生的有利條件對物理量進(jìn)行診斷分析,歸納此次雷暴過程前的物理特點(diǎn);然后利用多普勒天氣雷達(dá)資料對此次雷暴過程進(jìn)行分析并利用德洛內(nèi)三角剖分的方法劃設(shè)雷暴區(qū)域并確定雷暴中心,通過雷暴中心的移動確定此次雷暴過程的移動軌跡;再定義飛行安全余度區(qū)域及計算方法,并結(jié)合GIS工具Arc Map強(qiáng)大的空間分析功能將西安管制區(qū)內(nèi)的航管信息與多普勒天氣雷達(dá)信息進(jìn)行融合處理分析,確定飛行限制區(qū)域,以更直觀簡便的方法確定此次雷暴過程中受到影響的航路航線;最后對此次雷暴過程影響下機(jī)場延誤水平進(jìn)行評估,并與飛行計劃結(jié)合,確定此次雷暴過程中受到影響的航班,得到機(jī)場的評估流量情況,為航空公司決策飛行提供支持。分析結(jié)果表明:(1)在雷暴過程發(fā)生之前,位于關(guān)中地區(qū)的西安咸陽國際機(jī)場中低層處于暖濕空氣的控制下,高層有一高空槽過境,受到暖濕空氣控制的同時又受到西北方向過來的干冷空氣沖擊,同時低層有來自孟加拉灣和我國東海方向的水汽輸送,低層做輻合上升運(yùn)動,且K指數(shù)和CAPE指數(shù)配合較好,各方面因素顯示不久將有雷暴過程發(fā)生。(2)基于德洛內(nèi)三角剖分的方法處理多普勒天氣雷達(dá)數(shù)據(jù)劃設(shè)雷暴影響區(qū)域顯示效果比較不錯,但得到的雷暴區(qū)域不能直觀的確定受雷暴影響的航路航線。根據(jù)多邊形重心的原理計算出雷暴中心坐標(biāo),通過分析其變化發(fā)現(xiàn)此次雷暴過程的移動沒有明顯規(guī)律,只是整體略微東移。(3)利用ArcMAP將航管信息和天氣雷達(dá)信息融合是一種全新的嘗試,在其基礎(chǔ)上定義飛行安全余度并計算其范圍劃設(shè)出飛行限制區(qū),可以簡單直觀地了解雷暴過程的移動及其影響的航路航線。(4)本次雷暴過程持續(xù)影響著西安咸陽國際機(jī)場,分析當(dāng)航班以該機(jī)場為起點(diǎn)或終點(diǎn)時應(yīng)對雷暴過程的不同方式,并根據(jù)飛行計劃與受影響航路航線結(jié)合確定此次雷暴過程導(dǎo)致45架次航班不同程度的延誤;再定義準(zhǔn)點(diǎn)流量,得到在2017年5月2日當(dāng)日時間內(nèi),因雷暴天氣過程而導(dǎo)致航班的準(zhǔn)點(diǎn)率只有94.9%,通過評估機(jī)場的流量變化,為航空公司積累飛行決策經(jīng)驗。
【學(xué)位單位】：成都信息工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：V321.227
【部分圖文】：

圖 1-1 論文框架結(jié)構(gòu)圖安排究主要內(nèi)容將全文分為七章，各章具體安排如下：，緒論部分，闡述了本論文的研究背景和意義；對國內(nèi)外關(guān)于暴對航空氣象服務(wù)影響和航管信息與氣象信息融合的研究現(xiàn)狀指出目前研究中存在的問題和不足，并為本文研究工作提供理，數(shù)據(jù)資料與資料處理方法，介紹了個例的選擇及本文使用的具體說明采用何種方法對這些資料進(jìn)行處理及運(yùn)用。，雷暴天氣過程分析及物理量診斷研究，根據(jù)歐洲中心的再分過程發(fā)生前的環(huán)流形勢進(jìn)行分析，然后再對其物理量進(jìn)行診斷程前的物理特點(diǎn)，分析雷暴有利條件。，基于多普勒天氣雷達(dá)信息確定雷暴影響區(qū)域的方法研究，根信息分析此次天氣過程，然后使用德洛內(nèi)三角剖分的方法處理暴影響區(qū)域，并利用數(shù)據(jù)里雷暴反射率回波強(qiáng)度找到雷暴區(qū)域

（a）（c）（e）為5月2日02:00形勢場

成都信息工程大學(xué)碩士學(xué)位論文第 15 頁 共 55 頁圖3-3 （a）（b）渦度分別在850hPa和300hPa上的分布（c）（d）散度分別在850hPa和300hPa上的分布（e）（f）渦度和散度在109°E上的垂直分布根據(jù)圖3-3（a）中渦度在850hPa上的分布可以看出在陜西地區(qū)大部分都是紅色區(qū)域，（c）中散度在850hPa上的分布可以看出在陜西地區(qū)大部分都是紅色區(qū)域，這表示該地區(qū)主要是做輻合上升運(yùn)動，同時可以發(fā)現(xiàn)在陜西中西部有一個輻合中心，與水汽通量和水汽通量散度圖相結(jié)合可以看出在低層水汽充分的匯聚并產(chǎn)生輻合上升運(yùn)動，帶來向上的沖擊力。由（b）中渦度在300hPa上的分布可以看出陜西北部和南部是藍(lán)色區(qū)域，由（d）中散度在300hPa上的分布可以看出陜西大部分都是紅色區(qū)域，表示該地區(qū)是以輻散下沉運(yùn)動為主，還有部分是繼續(xù)做輻合上升運(yùn)動。由于西安咸陽機(jī)場位于34°N，109°E附近
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2894729