基于多种探测资料的飞机人工增雨航线设计方法及应用

基于SWAN多普勒雷达产品和FY-2C/D卫星等综合观测资料反演产品,研制了层状云飞机人工增雨飞行航线和对流云(混合云)飞机绕云飞行航线设计方法,并分别应用于湖北省2009年2月5次层状云飞机人工增雨飞行航线设计和2010年4月12日对流云飞机人工增雨绕云航线设计模拟试验.结果表明,飞行航线设计作业区与实际作业区基本一...     

陕西省飞机增雨(雪)作业航线设计及应用

利用2007—2014年陕西飞机增雨(雪)作业的气象及机场保障等资料,分析影响航线设计的主要因素,介绍陕西飞机作业航线设计和应用经验,结果表明:固定航线加临时修正的模式设计作业航线,可提高飞行作业批复率,增加作业量,延长作业时间。     

人影无人飞机航线设计及飞行控制

人工影响天气无人驾驶飞机是一种自控或远程控制的微型无人驾驶飞机系统,它具有自动导航、自动驾驶、实时显示飞机飞行轨迹及状态参数等功能。而要实现这些功能就离不开稳定、可靠的控制软件。首先要熟练的掌握飞机的控制软件的使用并结合实际情况才能设计合理的作业航线,还要根据飞机传回的基本信息如位置、高度、航向、速度、发动机转速等通过空气动力学方程计算出需要的参数,从而对飞机的飞行状态进行调整和有效的控制。1航线设计无人机在视线外飞行时可根据飞机传回的参数远程遥控,也可按预先设定的程序飞行。飞机在飞行时是无法接收程…     

飞机增雨作业“8”字型航线设计探讨

针对飞机增雨效果检验、水库增蓄水和森林防火等需求,在充分考虑云系移动、飞机性能等基础上,提出满足无缝隙催化要求的"8"字型飞行航线设计方法,给出"8"字型航线长度、宽度等特征值计算公式。在云系移动速度快、慢两种情况下,结合业务需要,分别设计向下、向上游漂移的移动"8"字型飞行航线。实际飞行试验表明,装有北斗等定位系统的飞机完全可以按照设计的航线进行增雨作业。     

海南岛海风三维结构的数值模拟

利用中尺度模式WRF对2012年4月12日海南岛在无明显天气系统强迫下产生的一次典型的海风个例进行了数值模拟,目的在于揭示海南岛海风的三维结构及其演变特征。通过与观测资料的比较可以看出,WRF模式能够较为合理地模拟出此次海南岛海风的演变特征。海风环流开始时间较我国其他地区偏晚,午后开始形成,15—18时达强盛时期,夜间21时海风转为陆风环流。南北向的海风维持时间和强度明显大于东西向的海风环流,而东西部的海风环流开始时间、维持时间和强度都相差不大。午后辐合线主要分布在岛屿城市较密集的北部和西北部沿海地区,污染物不易扩散而导致灰霾等天气,这样的分布与岛屿形状及地形密切相关。在向岸型背景风作用下,岛屿南部海风环流向内陆传播了约80 km,远大于东西部;岛屿西南部五指山和鹦哥岭两座山岭之间形成了强烈的沿峡谷分布的西南气流。垂直方向：白天岛屿西南部山地对海风起到了抬升、加强的作用,大地形结合向岸型背景风共同作用使得高空回流减弱;东部和北部平原地区的海风环流结构较完整,东部海风垂直伸展达1.8 km,而北部18时海风环流高度可达2.5 km。12时,海南海岸线附近的位温梯度大幅增大,从而激发了四面的海风;海风锋后是水汽储备的大值区,18时,岛屿山脉南侧(迎风坡)和岛屿中心东北部极易产生暴雨等强对流天气。     

微型无人驾驶飞机航测试验

微型无人驾驶飞机航测试验使用微型无人驾驶飞机采集图像,用解析方法绘制地形图.微型无人驾驶飞机采用GPS导航,具有自动导航、自主飞行功能.它能在自动控制系统的控制下完成预定测绘航线的飞行,地面控制人员根据预先计算的摄影点控制机载的相机或数码相机进行拍摄.解析测图仪根据采集的图像以及外业地面控制点解析计算并绘制地形图.     

微型无人驾驶飞机气象探空系统

微型无人驾驶飞机气象探空系统由微型无人驾驶飞机,数字化探空仪和地面接收控制处理系统组成。微型无人驾驶飞机采用ＧＰＳ导航,具有自动导航,、自动驾驶功能,它能在机载自动控制系统控制下完成预定航线的飞行,并实时地浆飞机的飞行轨迹和探测数据传送到地面。     

民航621数值预报产品应用分析

高空风,高空温度预报图是飞行气象文件的重要组成部分.本文分析了在飞机平飞时,高空风速(U)、高空温度(K)对飞机小时燃料消耗量(Ch)的影响,为寻找最经济的平飞航线提供理论依据.     

碘化银人工冰核在云中的扩散及飞机播撒航线的设计

为在飞机播撒碘化银进行人工增雨中科学设计飞行航线。本文推导并求解了湍流扩散方程，得出了过冷层状云中ＡｇＩ人工冰核的扩散规律。为此为根据给出了飞行航线间距满足的方程和ＡｇＩ的空间浓度。     

乌鲁木齐地区飞机积冰综合分析

积冰是影响飞机安全航行的重要天气现象之一.在航行中,飞机如遇到积冰,能使飞机的空气动力学性能变差,阻力增大,升力减小,仪表失灵,通讯中断,甚至导致机毁人亡的恶性事故.例如:1986年12月15日,一架安-24,3413号飞机,执行兰州-西安的航班任务时,在3600m高空遇到严重积冰.由于发动机进气口严重积冰,引起进气道气流不畅,使气压机工作不稳定,从而导致发动机喘振、右发停车.飞机速度由338km/h,降到195km/h,飞机高度从3675m,掉到2450m.飞机被迫返航中川,降落阶段,又在积冰单发飞行的情况下进行复飞,结果在中川机场跑道头延长线1345m处,撞断15棵树和一根电线杆后触地失火,造成机上6名乘客不幸身亡.     

海风辐合线对雷暴系统触发、合并的动热力过程

利用加密自动气象站和雷达监测资料,结合VDRAS资料(其时间分辨率12 min、水平垂直分辨率分别是3和1 km左右),分别针对单纯海风辐合线触发和海风辐合线与已有雷暴系统合并的两个实例,揭示海风辐合线对雷暴系统影响的动力和热力过程。结果表明:(1)在环境系统风很弱时,天津沿海海风伸入内陆的移速约为15~18 km·h~(-1),且海风过后,气温降低、湿度加大。(2)海风辐合线配合地面高不稳定区,从而触发和加强了雷暴系统,对雷暴系统的预警时间可达2 h。(3)雷暴单体在海风辐合线附近产生,这与倾斜海风锋锋面(向海洋一侧倾斜)上的中尺度垂直环流相对应。(4)海风辐合线与雷暴系统合并后,雷暴系统强烈发展是由于海风辐合线附近积聚着水汽,同时也是辐合上升运动大值区的缘故。     

过冷层状云中飞机播云有效区域的模拟研究

根据飞机人工增雨作业个例 ,利用层状云中催化剂输送扩散的三维时变模式 ,对过冷层状云中播云产生的有效区域、催化剂水平输送和扩散速率等进行了模拟研究。结果表明 :(1)飞机播云 4 5min线长 32 7km ,投影有效面积和有效体积在播云刚结束时 (5 0分 )达到极大 ,其值分别为 70 7km2 和 2 98.0km3 ,有效扩展宽度和厚度为 2 .5 1km和 0 .4 2km ;(2 )有效作用时段为 2 0～ 80min ,其间的投影有效面积平均值为 5 13.3km2 ,平均有效扩展宽度和厚度分别为 2 .4 1km和 0 .4 5km ;(3)在扩散作用下 ,投影有效面积和有效体积先随时间不断增加 ,达到极值后逐渐减小 ,播云结束 (5 5分 )后 ,云中的有效区域消失 ,其间的投影有效面积平均值为 389.7km2 ,平均有效扩展宽度和厚度分别为 2 .34km和 0 .4 4km ;(4)云中催化剂水平输送 1h的平均值达到 6 5km ,仅与风场有关。催化剂扩散速率 1h平均为 0 .82m/s,与风、温、湍流有关 ;(5 )在飞机增雨作业时 ,飞行方案的设计必须是严格科学的 ,以便进一步提高人工增雨的实效     

一次引发北部湾大暴雨过程的海风锋模拟研究

利用非静力中尺度模式MM5对2008年6月5日北部湾一次引发大暴雨过程的海风锋系统进行模拟研究,结果表明:(1) 模式成功模拟出了降水落区、强度及时间变化;此次强降水天气过程是由于海陆风环流引发的中小尺度海风锋系统所造成。(2) 日出至午后14时,北部湾沿海区域,伴随着西南强风气流和出海高压后部的东南风气流,来自印度洋海域和南海海域的两股相对高温、高湿空气在与内陆相对较干较冷的空气相遇,来自洋面的两股暖平流叠加,造成温度梯度增大;暖湿气流堆积后,不稳定能量增加,激发了对流运动,引发海风锋生。降水区域大致位于两个不稳定能量轴之间,随着能量轴的移动而移动,同时能量轴在不断深入内陆的过程中不断消耗减弱,降水强度随着减弱。(3) 此次海风锋发生、发展和消亡的整个过程集中在日出至14时前后,海陆温度的分布是由暖海冷陆转变成暖陆冷海的过程中。海风锋的整个垂直对流尺度大约在5 km,主要的对流发生在950～800 hPa层(约0.6～2.0 km),水平尺度约40～60 km,是一种近地面层的中-β尺度系统。(4) 海风锋自海岸线向内陆的入侵过程中强度逐渐减小。空气流厚度紧靠锋面处较低,其后迅速增大,锋面过后空气流厚度缓慢减小,充分表现出海风锋结构上存在的一个隆起的“头”的特征。      

渤海湾海风锋与雷暴天气

利用天津新一代天气雷达探测到的2008年6～9月共56次渤海湾海风锋天气过程资料、 255 m高的气象铁塔资料及相应的自动气象站资料, 统计分析了渤海湾海风锋的气候特征, 包括渤海湾海风锋出现的时间、 频率和海风锋触发形成雷暴天气的演变特征。结果表明, 2008年6～9月雷达共观测到渤海湾海风锋56次; 每日海风锋的形成时间有所不同, 最早形成时间是09：30（北京时, 下同）, 最晚在16：00; 维持时间也各有长短, 最长维持时间为6.5 h, 最短的仅1 h; 伸展到内陆的一般距离为70～80 km, 最远距离达120 km, 高度一般为1.5 km, 最高为2.0 km。同时, 结合2002-2007年典型的海风锋天气个例分析表明, 单一海风锋由于水平范围小, 垂直厚度最高为2 km, 一般不能形成雷暴天气。但是, 当它与西边很弱的冷锋形成一定角度（30°～90°）碰撞时, 在碰撞的交叉处能够形成雷暴天气; 当海风锋与其它系统呈追赶碰撞时, 一般不能形成雷暴天气; 当海风锋与其它系统平行碰撞时, 有时雷暴加强, 有时雷暴减弱。     

辽宁绥中地区海陆风的多普勒测风激光雷达观测与特征提取

2019年3月,利用相干多普勒测风激光雷达首次在辽东湾西部绥中地区进行了风廓线测量试验。根据研究区域海岸线走向采用风向的十六分位法定义局地海风和陆风,分析和提取海陆风特征验证了多普勒测风激光雷达在春季季风间断期间观测海陆风的可行性,并计算和分析了大气边界层湍流能量的变化以及回流水平变化等特性。结果表明：1）绥中地区春季存在明显的海陆风环流特征,测风激光雷达观测海陆风出现的时间与地面自动气象站观测的数据较为一致,符合海陆风日的定义。2）海陆风日发生时,水平局地回流指数（RF）较小,1.2 km以下的RF值小于0.5,使得污染物循环累积,较易形成雾霾天气;但是海风时大气边界层的高度可达1 km以上,有利于低层大气污染物向高层扩散,减轻低层大气污染。研究结果为该地边界层参数化方案的设计和污染的防治提供了参考依据。     

TB—20机飞行中的一次结冰天气分析

１９９２年４日上午９时３０分,ＴＢ－２０飞行执行广汉－遂宁－广汉航线的训练任务,飞机高度１８００Ｍ,入航后在云中飞行,据机组反映;云中雾蒙蒙的,在飞机两侧的挡风玻璃及机翼前缘出现一层薄薄的冰晶,飞机及时返航,安全落地。根据当日天气形势及条件,对这次结冰天气一性和定量分析,以求掌握此次结冰的形成原因。     

民航621数值预报产品应用分析

高空风，高空温度报图是飞行象文件的重要组成部分。本文分析了在飞机平飞时，高空风速（U)，高空温度（K）对飞机小时燃料消耗量（Ch)的影响，为寻找最经济的平飞航线提供理论依据。     

海南岛海风演变特征的观测分析

本文利用2012年海南岛19个常规气象站、5个海岛站的逐时资料以及海口站的探空资料,对海南岛海风的时空演变特征及在不同天气条件下海风发展的特征进行了统计分析,结果表明:2012年全年海南岛的海风多发生于春、秋季,频率分别为40%和33%,冬季最少(约为19%),尤其是一月,大部分站点均不足10%。夏季海风出现时刻较早;南部沿海海风结束时间晚于北部沿海;冬季海风开始得较晚,南部海风结束时间早于北部沿海。海风平均持续时间约为10 h。沿海站的海风风速主要集中在3~6 m·s~(-1),且最大风速值出现在春季,除琼山、海口站外,最大海风强度多出现于春夏季。内陆站中部山区附近海风出现频率较高、开始时刻较早、持续时间较长、强度也较大。海风向内陆的传播距离至少为70 km;海风易发生在阴天,其次为多云天气,少云日的海风最少。     

贵州飞机人工增雨空地通信作业指挥系统研制与应用

为了进一步提高飞机增雨空地跟踪指挥科学作业效率,建立了集作业跟踪指挥监控通信于一体的贵州飞机人工增雨空地通信作业指挥系统。 本文简述北斗卫星导航系统特征,紧密联系贵州飞机人工增雨实时跟踪指挥作业需求,实现了贵州飞机人工增雨业务工作中飞行航线设计和申报、飞行作业时实时GPS数据收集、飞行轨迹信息实时显示和监控、催化剂播撒情况和实时作业决策指挥等功能。实践的结果表明,自2018年以来使用该系统应用于每次飞机人工增雨空地协调跟踪指挥作业,作业指挥效果较好,使得贵州飞机人工增雨工作在抵御干旱、增加水库电站蓄水、保护生态文明建设、保障脱贫攻坚成果等方面发挥重要作用。     

长期预报基本观测资料自动化处理

将微型气象无人驾驶飞机与无线数字影像采集、传输设备相结合,构成了一套微型无人机空中火情监测系统,并开发了相应的地面监测软件.经过地面测试和空中飞行试验证实,该系统运行良好,对于地面火点有较好的探测能力.目前试验系统已具备单架次完成半径30 km以内,面积80～100 km2林区巡护任务的能力,而且这一系统成本低、使用灵活方便,具有良好的应用前景.同时就系统开发中遇到的相关问题和今后的改进方向进行了讨论.