神舟七号转运日浅层风预报分析

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1、工程报告载人航天2010年第2期神舟七号转运日浅层风预报分析陈晓静1周率2周景荣1(1中国酒泉卫星发射中心梁玉秋2李正刚1李羿霏22北京航天飞行控制中心)摘要利用常规气象资料、数值预报产品、以及发射场加密观探测资料，分析神舟七号任务转运El大风降水过程。重点分析导致浅层风超过气象条件的形势、要素及物理量场。本次过程是在副高异常强盛、水汽较为充沛、北部小波动不断东移的背景下发生的；直接影响系统是西北路冷空气；气压场和温度场的变化明显反映冷空气的强度及影响时间；过程生消对应了场区附近正涡度区、较强辐合区、以及气流上升区

2、的发生、加强及减弱。关键词垂直转运浅层风天气形势要素物理量场分类号V555文献标识码A文章编号1674—5825(2010)02-0031-09引言箭船组合体垂直转运(以下简称垂直转运)是载人航天发射任务的一个重要环节，垂直转运气象保障的重点是大风、降水、雷电等天气过程，80m以下的浅层风是影响垂直转运安全的关键气象要素。耸立在发射平台上的箭船组合体高度近70m，气象条件规定垂直转运时80m以下浅层风不能超过lOm／s，从测试厂房到发射点之间距离大约1．Skm，转场时间需要l至2小时。由于受地形、湍流等因素的影响，

3、浅层风风场异常复杂，其预报保障一直是气象领域的一个难题。在神舟一号至神舟六号的6次任务中，就有4次因浅层风不满足气象条件而改变预定垂直转运窗口，因此大风过程是垂直转运气象保障的重中之重。统计表明【l】，酒泉发射场大风过程由冷空气导致。2008年9月21日08时是神舟七号任务预定的箭船组合体垂直转运窗口，当天遭遇了一次较强冷空气过程，出现了大风降水天气，导致预定转运窗口不满足气象条件。在总结场区要素规律及历次任务浅层风保障的基础上，认真分析各种资料，准确预报了本次过程。任务指挥部及时调整工作计划，将垂直转运提前到20

4、日下午进行，成功保障了垂直转运。本文利用常规气象资料、欧洲、日本及T213数值预报产品、酒泉发射场气象站加密观探测资料、以及任务期间的高精度气象资料，分析本次过程的环流背景、天气形势、影响系统、以及物理量场，探讨浅层风的预报保障，以期为后续任务提供参考。1过程概况9月20日至21日是垂直转运的关键节点，其间出现了一次大风降水过程。从天气实况(图1)可见．20日15时前后场区开始出现较强东北风，浅层风平均风速6m／s一8m／s。最大瞬时风速10m／s；23时风力增大，平均风速达10re／s；到21日03时一04时风力

5、最大，8m高度浅层风达到lOm／s。12m／s，80m高度最大风速达18m／s；21日07时风力转6m／s．8m／s，大风过程结束；08时风力又加大到7m／s～9m／s；10时以后风力转小到4m／s．6m／a。与大风过程相伴，场区从20日20时23分开始出现间歇性小雨，21El00时18分转为持续性降水，至21日08时15分雨停，累计降水时间8小时7分钟，降水量4．6mm。本次过程前后气象要素变化剧烈(见表1)，21日00_-08时场区明显升压降温，8个小时内温度下降11．7℃、升压达9．8hPa，持续性降水使得场

6、区能见度一度下降到lOkm，表明这是一次由较强冷空气带来的大风降水过程。来稿El期：2010-02—22；修回El期：2010-03-20。作者简介：陈晓静(1967．02-)，女。本科，高级工程师，主要从事航天气象保障研究。3l工程报告0l03晒0709ll131517192l230l03c15cr7091l131517192l23一风速一降水一掘温图12008年9月20--21日酒泉发射场天气实况进一步分析过程前后浅层风的逐时变化。20日表l2008年9月21日Oo__08时酒泉发射场气象要素变化统计表温度(℃

7、)气压(hPa)能见度(km)过程前24．0998．525过程后(中)12．31008．3(10)差值一11．7+9．8一1532／．、{一例匿1430．025．020fO气15．0温℃lo．O5．00．0(图2)10时前8m高度浅层风风速小于4m／s，且浅层风廓线符合风速随高度增大的规律；ll时开始，浅层风风速增大，且8m一80m各高度层风速差值减小；14时、17—19时、23—24时8m高度浅层风风速大于6m／s，23、24时80m高度风速超过lOnds。21日(图3)01—06时8m高度浅层风风速均在6rid

8、s以上，47m、80m高度风速则大多超过lOm／s以上；02、06时分别达到两个峰值，其中06时8m高度风速为llm／a、80m高度风速则达到18m／s；07时以后浅层风风速快速减小，至18时前8m高度浅层风风速维持在2m／s～4m／s。I23456789101112131415161718192021222324时图22008年9月20日各高度浅层风日变化