南通兴东国际机场 王昱苏 朱亮 王馨 226300
摘要：对江苏江北四个机场（南通、扬泰、淮安、连云港）历年风速不小于9米/秒和不小于12米/秒的大风天气进行统计分析及对比，总结四个机场大风特点。在各天气模型下，对历次大风出现时风速和气压、气温的多种变差（三小时变压、二十四小时变压、三小时变温、二十四小时变温、与累年各月逐时气压差值、与累年各月逐时气温差值）进行逐步回归分析，最后建立用于未来3小时和未来24小时大风经验预报公式。
关键词：大风 江苏机场 逐步回归分析 经验预报公式
1前言
风对飞行活动的影响非常重要，当风向与跑道的夹角大于45 度或以上时，风速达到一定的值（对于不同的机型有不同的侧风标准值）时，飞机就不能起降。这时候风速1米/秒的偏差就决定飞机能否达到起降标准，所以此时对风速预报的精度要求很高。
2资料及各机场气候说明
1.1 飞行标准
机场在实时报文中均选取十分钟风速平均值。大风为地面风速和阵风达到或者超过17米/秒。苏北四个机场（南通、扬泰、淮安、连云港）主要运行飞机机型对侧风的标准为：当跑道为湿跑道时侧风必须小于9米/秒，当跑道为干跑道时侧风必须小于12米/秒。
1.2 所用气象资料
本文所用资料为南通、扬泰、淮安、连云港各机场气象台观测资料，由于各机场运行年限及观测状况不一，各机场资料情况如下：南通机场、淮安机场为2011年 ---2019年；连云港机场、扬泰机场为2016年---2019年。
3大风特征分析
3.1四个机场2016年—2019年大于等于9米/秒的大风特征分析
下文3.1章节所说大风都是大于等于9米/秒的大风。
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图四.各机场历年大风日数
据统计2016至2019年，如上图连云港机场历年大风日数为13日、16日、19日、18日，合计65日；淮安机场历年大风日数为15日、11日、22日、13日，合计61日；扬泰机场历年大风日数为14日、7日、17日、14日，合计52日；南通机场历年大风日数为15日、19日、16日、19日，合计69日。
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这四年间历次大风持续时间为1至3小时的扬泰机场占93%，连云港机场占80%，南通机场占89%，淮安机场占86%。持续时间为4至6小时的，各机场比例依次为：4%、10%、7%、9%；持续时间为7至9小时的，各机场比例依次为：4%、9%、3%、1%；持续时间为不小于10小时的，各机场比例依次为：0%、1%、1%、3%。持续最长时间据统计分别为：扬泰机场为2018年8月17日，持续9小时，受台风影响；连云港机场为2018年2月24日，持续14小时，为冷锋过境影响；南通机场为2016年1月24日，持续10小时，为冷空气补充南下影响；淮安机场为2017年2月20日、2018年8月17日、2019年2月7日，持续11小时，影响系统分别为：冷锋过境、台风、冷锋过境。
3.1.2季度对和影响系统对比
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从这四年资料看，各机场相比较下，连云港机场和南通机场四季都易发生大风天气，而淮安机场和扬泰机场冬、春季节比夏、秋更易发生大风天气。
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查看历史天气通，可以把影响大风发生的天气大致分为以下七类：冷空气补充型、冷锋过境型、气旋入海加强型、雷暴型、台风外围遇冷空气型、台风型、北低南高（地面倒槽或锋前）型。
影响各机场发生大风天气最多的天气类型都是冷锋过境型；影响连云港机场、淮安机场、扬泰机场发生大风天气次多的天气类型是冷空气补充型，影响连南通机场发生大风天气次多的天气类型是气旋入海加强型。
3.2 四个机场2016年—2019年大于等于12米/秒的大风特征分析
淮安机场最大最大风速16米/秒，发生在2013年3月9日，受冷锋过境影响；南通机场最大风速也是16米/秒，发生在2015年6月25日，受雷暴影响；连云港机场最大风速达14米/秒，发生在2019年4月9日，受冷锋过境影响；扬泰机场最大风速达12米/秒，发生在2018年3月4日和7月22日，分别受，受冷锋过境和台风影响。
南通机场9年间共发生14次大风天气；扬泰机场4年间发生2次大风天气；淮安机场9年间共发生14次大风天气；连云港机场4年间共发生8次大风天气。连云港机场发生频率最高，扬泰机场最低。
从总体看，夏季最多为12日，但春、冬与其相差不大分别为11日和10日，秋季最少为5日。南通机场夏季最多为6次，淮安机场冬季最多为5次，连云港机场冬春、夏季都为3次。
3.2.2 以影响系统类比
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在这38次大风中，有15次为冷锋过境型；5次为冷空气补充型；4次为气旋入海加强型；4次台风型；2次台风外围遇冷空气型；7次雷暴型，其中1次为冷锋雷暴，1次为台风雷暴，其余为夏季静止锋或切边线雷暴；1次地面锋前型。其中由同一系统影响两个机场造成大风天气的有2次，1次为台风直接影响，1次为气旋加强。
4分模型各类逐步回归分析
4.1资料选取
各次大风过程风速大于等于9米/秒的第一个时次，且前三小时未出现大于等于9米/秒的风。
4.2逐步回归方法
双重检验的逐步回归方案基本思路是：将预报因子一个个引入，引入因子的条件是该因子的方差贡献是显著的，同时，每引入一个新因子后，要对老因子逐个检验，将方差贡献变为不显著的因子剔除，这种方法是统计预报所常用的方法之一。
用相关分析方法对预报因子作进一步筛选，同时对因子进行优化处理， 从而从大量的预报因子中挑出少量的可预报因子，利用双重检验的逐步回归方案计算出每个预报站的风速回归方程，其形式为：Y=A0+A1X1+A2X2+A3X3+……+AnXn 上式中:Y为预报的风速增量，Y1为未来3小时风速增量，Y2为未来24小时风速增量；X1，X2，……，Xn 为挑出预报因子值；A0，A1，A2， ……An 为预报系数，即方程的权重系数，根据预报方程即可获得预报值。
4.3 预报量和预报因子的选取
对大风的预报采用预报风速增量的方法，分未来3小时风速增量，和未来24小时风速增量。分别用于临近预报和短期预报。
对四个机场大风的预报有较好的指示意义的预报因子：
1. 预报未来三小时变压：X1
2. 预报未来二十四小时变压：X2
3. 预报未来三小时变温：X3
4. 预报未来二十四小时变温：X4
5. 预报未来气压与累年该月该时气压差值：X5
6. 预报未来气温与累年该月该时气温差值：X6
4.4各个机场分系统讨论
以影响系统为类别，分析各变量和风速的相关性。天气模型分为：1.冷空气补充型、2.冷锋过境型、3.气旋入海加强型、4.雷暴型、5.台风外围遇冷空气型、6.台风型、7.北低南高（地面倒槽或锋前）型。
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5总结
1、四个机场侧风（不小于9米/秒）发生频率相差不大，每年约15日左右，基本不超过20日。四个机场大风（不小于9米/秒）持续时间80%不超过3小时
2、连云港机场和南通机场四季都易发生大风（不小于9米/秒）天气，而淮安机场和扬泰机场冬、春季节更易发生大风天气。
3、四个机场发生不小于12米/秒大风天气频率较小，平均不超过2次/年。
4、根据不同模型，虽然由于资料不足或要素相关性较差，四个机场分别得到各预报模型的预报方程。连云港机场得到四类天气模型预报方程：冷空气补充型、冷锋过境型、雷暴型、台风型；淮安机场得到五类天气模型预报方程：冷空气补充型、冷锋过境型、雷暴型、台风型、北低南高（地面倒槽或锋前）型；扬泰机场得到五类天气模型预报方程：冷空气补充型、冷锋过境型、台风型；南通机场得到六类天气模型预报方程：冷空气补充型、冷锋过境型、气旋入海加强型、台风外围遇冷空气型、台风型、北低南高（地面倒槽或锋前）型。
5、不足：1、很多模型资料不足，要素间相关性较差，还需继续积累资料；2、有些天气模型下要素相关性较差，如扬泰机场的气旋入海加强型，无法有效建立预报方程，可能还需详细分析模型背景。
参考文献：
1. 李健 张文军.河西走廊中期大风预报模型探讨.青海气象，2019年04期:6pp—9pp.
2. 施能.气象科研与预报中的多元分析方法（第二版）.气象出版社,2002.2:37pp—44pp.
作者简介：王昱苏（1989.07）；女；汉族，江苏省南通市人；本科学历，助理工程师，从事气象预报员工作。