曝光台 注意防骗
网曝天猫店富美金盛家居专营店坑蒙拐骗欺诈消费者
伤。1979—1989 年间美国地区因低空风切
变因素发生飞行事故有13起，死亡人数达
455人
引言
• 低空风切变定义
• 低空风切变危害
• 建设低空风切变的探测设施和
加强风切变预报的意义
建设低空风切变的探测设施
和加强风切变预报的意义
• 机场选址和机场设计等相关因素
• 国内民航运输总量也呈爆炸性增长，飞行
密度加大
低空风切变的探测
与一些预报思路
• 提要
• 引言
• 低空风切变的探测
• 上海机场低空风切变的预报
• 小结
低空风切变的探测
• 机场多普勒雷达
• 风廓线仪
• 低空风切变告警系统
• 多普勒激光雷达
• 集成的业务化风切变警报系统
低空风切变的探测
• 机场多普勒雷达
• 风廓线仪探测
• 低空风切变告警系统
• 多普勒激光雷达
• 集成的业务化风切变警报系统
机场多普勒雷达
• 利用物理学上的多普勒效应来测定降水粒
子的径向运动速度。对反演值设定一定的
阈值，测定低空风切变发生
• 机场天气多普勒雷达在探测微下击暴流和
积雨云所伴随的低空风切变有着相当大的
优势
机场多普勒雷达(续1)
• 实际风场速度需要算法反演，探测出来的
风场存在误差
• 探测风场的实际范围较小，精度也随着远
离雷达天线地点逐渐变差
机场多普勒雷达(续2)
• 探测实时的低空风切变要求对着机场范围
进行扫描，由于国内选址限制，使得不能
直接应用于跑道范围
• 原理是测量降水粒子，盲点是探测晴空低
空风切变
• 分析低空风切变需专业人员的操作
低空风切变的探测
• 机场多普勒雷达
• 风廓线仪探测
• 低空风切变告警系统
• 多普勒激光雷达
• 集成的业务化风切变警报系统
风廓线仪
• 基于相控阵原理的脉冲多普勒雷达，跟踪
大气折射指数变化
• 相比多普勒天气雷达系统，可以在晴空的
情况下监测某处的垂直风场分布
风廓线仪（续）
• 单部风廓线仪只能监测其上空的风的情
况，只能在选址上考虑合适位置
• 风切变告警功能依赖于当地实际情况需
要，需要统计才能进行设置阈值
风廓线仪
风廓线仪
风廓线仪
风廓线仪
低空风切变的探测
• 机场多普勒雷达
• 风廓线仪探测
• 低空风切变告警系统
• 多普勒激光雷达
• 集成的业务化风切变警报系统
低空风切变告警系统
• low level wind shear alert system简称
LLWAS，是美国等国家普遍采用装于机
场，用于直接提供低空风切变预警信息的
设施
• phase-1 LLWAS
• phase-II LLWAS
• phase-III LLWAS
phase-1 LLWAS
• FAA在1970年代开发，含以下子系统
– 海陆风锋面(sea breeze fronts)
– 阵风锋面(gust fronts)
– 冷锋（cold fronts)
– 暖锋（warm fronts)
• 原理是把位于跑道中段一个测风传感器得到的风
场资料与在机场四周安装的五个测风传感器得到
的风场资料加以比较，当风的向量差达15海里/小
时以上时，塔台管制员就将每一测风传感器的测
风资料，直接告诉起降的飞机
phase-1 LLWAS（续）
• 飞行员收到各测风传感器的测风资料后，
自行计算顶风或顺风分量
• 由于各测风传感器距离太大,无法探测到较
小尺度的风切变
phase-II LLWAS
• 1983年FAA要求美国国家大气研究中心
（NCAR）另外开发一套更新系统，期望系统可
以探测小尺度的微下击暴流（microbursts)
• NCAR在1983—1988年开发出phase-II LLWAS，
系统通过计算顶风或顺风强度，探测位于跑道或
跑道两端距离机场1—3海里的低空风切变或小尺
度微下击暴流
• 可以探测到90%以上的低空风切变，有10%以下
的警告失败率。
phase-III LLWAS
• phase-II LLWAS经不断改良，现在美国机
场所用的系统称之为第三代低空风切变警
告系统（phase-III LLWAS)，该系统在跑道
两端向外延伸三海里范围内有足够的测风
传感器，通常有12—16个之多。系统能提
供跑道向外延伸3海里，离进场走廊300米
下区域的风切变探测能力。
phase-III LLWAS（续1）
• 由测风仪及处理器（离地面20—30米）所组成，
用以探测并确认危害性低空风切变，并将此实时
信息提供给塔台管制员和机场气象台观测员，以
便提供危害性低空风切变、微下击暴流警报给正
在降落或起飞的飞机
• 测风仪测量风向的精确度为±3.0度，可自动进行
磁北校准，介于0到99 kts 的风速的测量精度为
±2 kts 或实际风速的±5 % (取较大值)，系统观
测周期为10秒。
phase-III LLWAS（续2）
• 系统将风场资料转换成一个风的向量(u，
v)，指向风的去向，供UCAR提出的危害性
风切变探测分析算法使用。
• 系统利用任意三点的测风仪资料，算出此
三角形里的辐合辐散场，再与其他三角形
递归运算，得出起降区低空风切变信息
phase-III LLWAS（续2）
phase-III LLWAS（续3）
• 当测风网内探测到跑道方向顺风或顶风值
超过预定参数值(单位为kts)的低空风切变情
况时，系统发布风切变警告
• 参数值由飞机因环境风场造成的增减速程
度来定，飞机顺风从15 kts至29 kts或顶风
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空管资料5(69)
