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2023年2月5日南宁吴圩国际机场初雷天气过程分析

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科技创新与应用 2024年第1期14卷 93-97页

作者：曾翔宇刘箩石梁宸肖称根民航广西空中交通管理分局南宁530048

该文利用EC再分析资料ERA5(0.25°×0.25°)、自动气象观测站资料、多普勒天气雷达资料、探空资料、风廓线雷达资料,对2023年2月5日南宁吴圩国际机场发生的初雷天气过程进行分析。结果表明,此次初雷天气过程具有出现时间偏早、持续时间... 详细信息

该文利用EC再分析资料ERA5(0.25°×0.25°)、自动气象观测站资料、多普勒天气雷达资料、探空资料、风廓线雷达资料,对2023年2月5日南宁吴圩国际机场发生的初雷天气过程进行分析。结果表明,此次初雷天气过程具有出现时间偏早、持续时间偏短的特点,且雷雨发生前的天气形势及天气实况更符合冬春季连阴雨天气的情况,容易忽略雷暴的产生。此次初雷天气过程发生时近地面受冷空气控制,雷暴在近地层的逆温层以上发展,属于典型的高架雷暴。中低层持续的暖平流造成垂直温度递减率加大,不稳定层结加强,同时中低层水汽充足且存在辐合,是此次高架雷暴产生的主要条件。中低层的强西南暖湿气流叠加在近地层锋区上,沿锋区做斜升运动,低空急流加强产生的辐合以及925 hPa高度的切变辐合为此次初雷的发生提供了初始抬升条件,可能是此次对流形成的触发机制。风廓线雷达最大探测高度、低空急流指数的突然增大,对流参数中的K指数、SI指数、θ_(se850)-θ_(se500)、T_(850)-T_(500)以及订正后的CAPE值,均对此次雷暴天气的预报有较好的指示作用。

关键词：初雷高架雷暴暖平流低空急流对流参数

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城市无人机航线飞行间隔与调控频率综合研究

交通信息与安全 2024年第1期42卷 11-18页

作者：张健王守源赵嶷飞卢飞中国民航大学空中交通管理学院天津300300 民航东北空管局吉林分局长春130000

聚焦城市无人机航线飞行,为确保运行安全,需要为无人机配备合适的飞行间隔。面向同航线纵向飞行场景,研究了考虑冲突频率与碰撞概率且符合ICAO间隔制定原则的间隔调控模型。通过研究仅考虑无人机定位误差下的碰撞风险,得到无人机纵向飞... 详细信息

聚焦城市无人机航线飞行,为确保运行安全,需要为无人机配备合适的飞行间隔。面向同航线纵向飞行场景,研究了考虑冲突频率与碰撞概率且符合ICAO间隔制定原则的间隔调控模型。通过研究仅考虑无人机定位误差下的碰撞风险,得到无人机纵向飞行间隔,作为后续间隔计算的基准;通过综合考虑定位误差和速度误差引发的位置不确定性,计算伴随无人机航线飞行进程的碰撞风险。加大纵向间隔会延迟突破安全目标水平的时机,但随着飞行进程的推进,碰撞风险终将突破安全目标水平。基于此,提出了无人机位置调控机制,对2架无人机位置进行定期调控,以消除速度所产生的累积误差。针对某1个指定的安全目标水平,得到了纵向间隔与位置调控频率的关系曲线,发现二者存在博弈关系,实施高频调控,需要采取更小的航线间隔;反之,则需要加大航线间隔。同时,为兼顾城市空间与位置调控能力的双重约束,提出了选取曲率最大值位置的所需飞行间隔与调控频率作为折中方案,发现安全目标水平要求越严格,所需调控频率和飞行间隔越大。实验得到在满足安全目标水平为5×10^(-9)次/飞行小时情况下,所需调控频率为87次/h,所需纵向飞行间隔为90 m;同时在实际运行环境中,应用上述评估模型与方法可以客观选择所需间隔和调控频率。本文研究可以兼顾城市物流无人机空中运行的安全,提高城市空域利用率和派送效率。

关键词：无人机安全安全目标水平飞行间隔位置调控频率

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基于遗传算法的元胞自动机复杂楼宇人员疏散模型

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实验技术与管理 2024年第8期41卷 236-243页

作者：白鹏刘楠董卓龙丘东林周勍琪王旋中国民航大学空中交通管理学院天津300300 中国民用航空华东地区空中交通管理局江西分局江西南昌330100 天津航大数据有限公司天津300300

为探究复杂楼宇人员疏散的效果,该文基于元胞自动机理论,建立了复杂楼宇人员疏散模型。选取某高校实验中心为应用场景,综合考虑了疏散路径、出口安排、人群密度和人员行为等多种因素,分析引导选择出口、引导使用连廊和基于遗传算法的适... 详细信息

为探究复杂楼宇人员疏散的效果,该文基于元胞自动机理论,建立了复杂楼宇人员疏散模型。选取某高校实验中心为应用场景,综合考虑了疏散路径、出口安排、人群密度和人员行为等多种因素,分析引导选择出口、引导使用连廊和基于遗传算法的适应度函数三种优化方式对疏散效果的影响,并将此模型计算结果与模拟软件Pathfinder计算结果进行对比验证。结果表明,随着优化程度的提高,疏散总时间和极度拥堵面积减少,有效地降低了高人群密度区域,提高了出口使用均衡性,疏散效果得到了显著提升。

关键词：复杂楼宇人员疏散人员特征元胞自动机 Pathfinder

温州机场2023年1月29日霜天气过程分析

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中国科技成果 2024年第3期25卷 39-42页

作者：来劲民航温州空中交通管理站浙江温州325000

在航空气象服务中,霜是一种严重影响飞机正常起飞的天气现象,是需要发布机场警报的天气现象之一.霜也是温州机场较为罕见的天气,本研究利用2023年1月28-29日温州机场地面气象观测资料及数值预报资料,分析了2023年1月29日温州机场霜天气... 详细信息

在航空气象服务中,霜是一种严重影响飞机正常起飞的天气现象,是需要发布机场警报的天气现象之一.霜也是温州机场较为罕见的天气,本研究利用2023年1月28-29日温州机场地面气象观测资料及数值预报资料,分析了2023年1月29日温州机场霜天气的天气形势和气象要素特征.得到的结论如下:29日早晨的天气形势是低层及地面为冷高压控制,中层西北气流影响;数值预报显示清晨气温高于0℃不利于起霜,是当日值班预报员判断不会起霜并导致没有提前发布机场警报及其他通报的主要原因;29日清晨北侧气温明显低于南侧,北侧最低气温达到-1.2℃,且气温维持零度及以下的时长超过1小时,同时相对湿度长时间维持在85%~91%之间,有利于金属表面结霜并增厚,南侧仅短时气温小于零度,相对湿度条件也较差,这是机场北侧停机区飞机结霜而南侧飞机正常的原因;结霜前后21号跑道的风向主要为西北偏北风为主(占比44.08%),东北偏北风次之(占比26.72%),西北风第三(14.05%),风速主要为0~0.3 m/s,占比超过90%,为静风;当天清晨为晴天无云,清晨强烈的辐散降温是温度下降的主要原因.

关键词：温州机场结霜天气分析

基于随机规划的滑行道与跑道资源综合优化调度研究

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昆明理工大学学报(自然科学版) 2024年

作者：周笑桐程傲张颖尹嘉男徐世民南京航空航天大学民航学院南京航空航天大学空中交通管理系统全国重点实验室中国民用航空华东地区空中交通管理局浙江分局南京航空航天大学通用航空与飞行学院

针对机场场面运行中各个资源高度耦合导致场面活动难以协调以及受不确定因素影响导致场面运行策略执行性低等问题，研究了不确定性场景下滑行道与跑道资源综合调度方法。考虑各个资源的耦合方式，以及预计推出时间不确定性的影响，对进... 详细信息

针对机场场面运行中各个资源高度耦合导致场面活动难以协调以及受不确定因素影响导致场面运行策略执行性低等问题，研究了不确定性场景下滑行道与跑道资源综合调度方法。考虑各个资源的耦合方式，以及预计推出时间不确定性的影响，对进离场航班在跑道与滑行道的运行进行综合优化调度，构建滑行道与跑道资源一体化综合调度随机规划模型，并设计模拟退火算法，获得对离场航班的推出时间、进离场航班在滑行道的路径和过点时间以及跑道起降时间的综合优化调度方案。以昆明长水机场为例，构建场面滑行路段网络拓扑结构节点-链接模型为每架航班规划场面滑行路径，然后对所提随机规划模型进行验证分析。实验结果表明：不确定性水平高低以及交通流量均会影响推出延误与滑行时间大小，置信水平对推出延误影响更突出，考虑预计推出时间不确定性的随机规划模型优化方案较确定性优化方案抗干扰能力更强，更具稳健性。

关键词：滑行道调度起降顺序优化随机规划模型模拟退火场面运行优化

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九寨黄龙机场两次降雪过程对比分析

气候变化研究快报 2024年第4期13卷 793-801页

作者：窦体正赵德显中国民航西南地区空中交通管理局云南分局云南昆明

本文利用欧洲中期预报中心发布的ERA5再分析资料、NCEP/NCAR再分析资料、气象常规资料、九寨黄龙机场月总薄等对九寨黄龙机场2020~2021年两次10月降雪过程的天气形势、物理量场等进行对比和诊断分析。两次降雪过程均由冷暖气团交汇引起... 详细信息

本文利用欧洲中期预报中心发布的ERA5再分析资料、NCEP/NCAR再分析资料、气象常规资料、九寨黄龙机场月总薄等对九寨黄龙机场2020~2021年两次10月降雪过程的天气形势、物理量场等进行对比和诊断分析。两次降雪过程均由冷暖气团交汇引起,高层抽吸作用增强抬升运动有利于降雪的维持。水汽和降温是降雪两个必备的条件,两次过程分别随着水汽、降温条件的满足而开始。个例一降雪过程水汽条件好,且有较强的水汽积聚,降雪量大。600 hPa的−2℃线可作为九黄机场10月份降雪过程中低层降温的参考线。正压位涡正值的变化与降雪强度变化一致,降雪中心位于斜压位涡绝对值得到较大增长的区域;两次降雪过程九黄机场上空均有倾斜的上升气流存在。

关键词：降雪水汽通量散度垂直速度湿位涡

冷涡背景下一次阵风锋与海风锋碰撞触发强对流的观测分析

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气候变化研究快报 2024年第5期13卷 1311-1322页

作者：施思秦婷吴福浪徐恩东中国民用航空厦门空中交通管理站气象台福建厦门民航华东地区空中交通管理局气象中心上海中国民用航空宁波空中交通管理站气象台浙江宁波中国民用航空华东地区空中交通管理局江苏分局江苏南京

利用常规观测资料、NCEP/FNL再分析资料、多普勒雷达资料等,对2023年8月16日厦门市的雷暴天气进行分析,结果表明:此次雷暴天气发生在冷涡后部西北气流中,高低空温度差动平流加强了不稳定层结,高CAPE值和0~6 km弱垂直风切下,在阵风锋与... 详细信息

利用常规观测资料、NCEP/FNL再分析资料、多普勒雷达资料等,对2023年8月16日厦门市的雷暴天气进行分析,结果表明:此次雷暴天气发生在冷涡后部西北气流中,高低空温度差动平流加强了不稳定层结,高CAPE值和0~6 km弱垂直风切下,在阵风锋与海风锋碰撞区域形成脉冲风暴,具有爆发性强对流的典型特征。触发的新生对流沿着海风锋自东北向西南发展加强给闽南地区带来较大范围、较长时间的强降水天气;通过此次雷暴个例分析可知,沿海地区的预报员加强地面辐合线推移和演变的监测,一定程度上可以提前判断出多条辐合线碰撞触发新生对流,由此对此类强对流天气提前作出预报决断。Using conventional observation data, NCEP/FNL reanalysis data, Doppler radar data, etc., an analysis was conducted on the thunderstorm weather in Xiamen on August 16, 2023. The results showed that the thunderstorm occurred in the northwest airflow behind the cold vortex, and the high and low altitude temperature differential advection strengthened the unstable stratification. Under high CAPE values and weak vertical wind shear of 0~6 km, a pulse storm was formed in the collision area between the gust front and the sea breeze front, with typical characteristics of explosive strong convection. The newly triggered convection develops and strengthens along the sea breeze front from northeast to southwest, bringing large-scale and long-term heavy precipitation weather to the southern Fujian region. Through the analysis of this thunderstorm case, it can be seen that forecasters in coastal areas can strengthen monitoring of the movement and evolution of ground convergence lines, which can, to some extent, predict in advance the collision of multiple convergence lines triggering new convection, and thus make forecast decisions for such severe convective weather in advance.

关键词：冷涡阵风锋海风锋短时强降水

哈尔滨机场一次极端冻雨天气成因及气候背景分析

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气象与环境学报 2024年第1期40卷 1-8页

作者：王天竺孙超李裕赫何佳宇袁少华聂语勃中国民航东北地区空中交通管理局黑龙江分局黑龙江哈尔滨150078 中国民航东北地区空中交通管理局气象中心辽宁沈阳110000

基于观测资料和ERA5再分析资料,从环流背景、水汽追踪以及气候异常的角度,应用合成分析等方法,研究了2021年11月8日哈尔滨太平国际机场冻雨灾害天气的形成原因。结果表明:此次冻雨天气发生时哈尔滨机场上空温度具有显著的“冷-暖-冷”特... 详细信息

基于观测资料和ERA5再分析资料,从环流背景、水汽追踪以及气候异常的角度,应用合成分析等方法,研究了2021年11月8日哈尔滨太平国际机场冻雨灾害天气的形成原因。结果表明:此次冻雨天气发生时哈尔滨机场上空温度具有显著的“冷-暖-冷”特点,是典型的“融化机制”。850 hPa低空暖湿东南急流、低空逆温层的稳定维持和地面东北风控制下地表气温偏低2~4℃为此次过程的关键因素。通过拉格朗日轨迹模式(Hysplit),发现影响哈尔滨机场冻雨天气的水汽通道主要有3支,起源于鄂霍兹克海上空850 hPa高度的水汽通道2为此次降水过程的主要水汽通道,日本海为重要水汽源地。此次天气过程发生在双峰型拉尼娜事件气候背景下,高低空环流形势场和地面气压场、温度场较往年同期均表现出一定的异常特征。双峰拉尼娜年表现出低层暖湿气流偏强和地面温度偏低的异常特征,与此次过程相似。

关键词：冻雨天气环流背景水汽追踪拉尼娜

昆明长水机场两次静止锋雷暴过程对比和保障难点分析

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中国民航飞行学院学报 2024年第3期35卷 43-47页

作者：赵德显窦体正王睿中国民航西南地区空中交通管理局云南分局云南昆明650200

运用常规探空观测资料、风廓线雷达和多普勒雷达资料对2019年8月13-14日和2020年6月13-14日两次典型的静止锋雷暴天气和保障过程进行对比分析。两次天气均是昆明准静止锋配合500hPa槽后西北气流和700hPa切变线南压的过程,不同之处在于2... 详细信息

运用常规探空观测资料、风廓线雷达和多普勒雷达资料对2019年8月13-14日和2020年6月13-14日两次典型的静止锋雷暴天气和保障过程进行对比分析。两次天气均是昆明准静止锋配合500hPa槽后西北气流和700hPa切变线南压的过程,不同之处在于2019年8月13-14日700hPa本场处于滇中槽前,而2020年6月13-14日位于西太平洋副高西南侧东南气流控制。二者的区别也造成了航班影响状况的不同,前者是锋面从东北面过境先后造成本场和五边延长线雷雨,后者是锋面迅速过境后首先造成五边延长线长时间雷雨覆盖,然后随着锋面的北退才造成本场雷雨,与前者影响顺序正好相反,且两次过程主要影响的时段都是每日0-2点的回港小高峰。

关键词：静止锋雷暴风廓线雷达多普勒雷达