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短程激光雷達應用於風切變預警的好處

撰文:陳栢緯     2013年1月



天文台現時運用一系列氣象儀器,包括長程激光雷達,為香港國際機場提供風切變預警服務。這些儀器對於由地形或雷暴引起的風切變有顯著的成效。可是,對於一些空間尺度更為細小,例如與建築物或人工結構相關的風切變 / 湍流,需要使用更高空間分辨率的氣象儀器。為此,天文台在過去數年的夏季均於亞洲博覽館屋頂上裝設短程激光雷達,對增強機場北跑道東面的抵埗跑道(即跑道 25RA)風切變預警的可能性作實地研究。結果顯示,短程激光雷達在空間及時間分辨率上,較現時沿用之長程激光雷達分別提高約百分之 29(長程激光雷達為 105 米,短程激光雷達為 75 米)及百分之 83(長程激光雷達為 120 秒,短程激光雷達為 20 秒)。

圖一
圖一 短程激光雷達在 2012 年 6 月 22 日所捕捉之風切變特徵(圈中所示)。圖中藍線為航機飛行路徑。顏色像素為短程激光雷達探測之徑向速率。據報,當日上午11 時 54 分於跑道 25RA 離地 150 米處發生風切變,逆風增加 15 海浬。是次風切變為風切變及湍流預警系統所漏報。


天文台在實地研究期間,曾對利用短程激光雷達預警風切變的算法作出不同嘗試。過去四個夏季的研究結果顯示,使用短程激光雷達,對基於飛行員報告之風切變的成功捕捉率帶來約百分之 11 的改善(在總共 240 次風切變報告中,加入短程激光雷達後能成功捕捉 214 次,而天文台現行之風切變及湍流預警系統則能捕捉 193 次)。同時,總預警時間相應增加百分之 13。此外,短程激光雷達亦展現了新的能力,能偵測現行的風切變及湍流預警系統中所未見的風切變特徵。圖中的風切變案例,正為短程激光雷達成功捕捉而風切變及湍流預警系統所漏報。天文台正考慮於香港國際機場長期安裝一台短程激光雷達。

 

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最近修訂日期: <2013年7月5日>