【摘要】：在全球氣候變暖的情況下,巡航高度層上溫度的變化對航空飛行有著至關重要的影響,為了分析影響飛機小時耗油量的氣象因素—溫度對燃油消耗的影響程度,為民航部門制定決策以及提前采取適應性對策提供參考,緩解全球氣候變化對航空業(yè)帶來的不利影響,本論文利用美國國家大氣科學研究中心和環(huán)境預報中心(NCEP/NCAR)再分析資料,使用經驗正交函數分解(EOF)方法和Morlet小波分析等方法,得到近40年北半球250hPa的年平均溫度場和四季平均溫度場的時空分布特征和變化特征,并分析了飛機在其上飛行燃油消耗特征。所得結論如下:(1)北半球250hPa溫度的空間分布受緯度和其他因素的影響,平均溫度在217k-232k之間,高值中心在低緯度地區(qū),低值中心出現在歐亞大陸北部俄羅斯中部西伯利亞地區(qū)上空,陸地上空的溫度變化比海洋上空大,且在中緯地區(qū)平均溫度梯度最大。從各季節(jié)來看,冬、夏兩季的增溫趨勢明顯高于春、秋兩季。夏季北半球大部分地區(qū)都處在升溫區(qū),冬季高緯度的升溫情況明顯,存在高緯度地區(qū)與中、低緯度地區(qū)的反向變化。值得注意的是:高緯度極地附近溫度變化較為特殊,四個季節(jié)呈現出不同的升降溫趨勢,且升降溫幅度也很大。(2)在該巡航高度層上平均溫度的突變主要發(fā)生在1980年左右和2013年左右的兩個時間段內,季節(jié)溫度突變與年平均溫度突變時間基本保持一致。年均溫度在12,6和3年左右時間尺度上存在明顯波動變化,正負相位交替出現,存在3個主振蕩周期。整個北半球250hPa溫度在12年左右時間尺度上的振蕩周期最為強烈,為第一主周期;3年左右時間尺度的振蕩周期為第二主周期;6年時間尺度周期震蕩為第三主周期。(3)飛機小時耗油量等值線大體上呈與緯線平行的閉合曲線,總體上符合從低緯度向高緯度遞減,陸地上的飛機小時耗油量隨緯度的變化比海洋大,且在中緯度亞歐大陸地區(qū)燃油消耗量隨緯度的變化幅度最明顯。同一地區(qū)夏季的小時耗油量明顯高于其他三個季節(jié),冬季的小時耗油量最少。小時耗油量最少的地方在高緯度大陸地區(qū),主要為西伯利亞地區(qū)上空,而最高值出現在低緯度地區(qū),具體的位置隨季節(jié)變化。(4)四個季節(jié)飛機小時耗油量上升的地區(qū)明顯多于降低的地區(qū),上升區(qū)集中在中低緯度地區(qū),平均值在2磅/十年。降低區(qū)主要出現在高緯度地區(qū)。春、秋季的小時耗油量變化規(guī)律不明顯,夏季除高緯度地區(qū),北半球大部分地區(qū)的小時耗油量都在增加,而冬季高緯度的小時耗油量的增加情況明顯,值得注意的是,在高緯度地區(qū)四個季節(jié)的升降趨勢表現復雜,夏、冬季的升降率明顯高于春、秋季,夏季大部分地區(qū)呈下降趨勢,最大值可達6磅/十年,冬季大部分地區(qū)呈上升趨勢,最大值可達8磅/十年。(5)溫度和飛機小時耗油量的之間的相互關系和影響表現為:春季,在高緯度地區(qū)呈正相關,在中低緯度地區(qū)大部分呈負相關。夏季,在中低緯度除太平洋上空有很高的相關性,且呈負相關,在北緯80°以北地區(qū)都有很高的負相關性,秋季,在高緯度地區(qū)以及亞歐大陸東北部地區(qū),加拿大北部地區(qū)有很高的正相關性,冬季,在高緯度地區(qū)有很高的正相關性,在低緯度地區(qū)和海洋上空地區(qū)呈現很高的負相關性,在中緯度歐亞大陸和北美洲大陸上空地區(qū)呈很高的正相關性。
【圖文】：

空飛行活動都需在一定氣象條件下進行，而溫度因素對航空飛行]，250hPa 作為民航常用的飛機巡航高度層[48]，研究其上溫度的時特征，對分析飛機燃油消耗量具有重要價值。球 250hPa 溫度的空間分布hPa 年平均溫度的空間分布球 250hPa 37 年（1979-2017）平均溫度的空間分布如圖 3-1 所示線呈閉合曲線，平均溫度在 217k-232k 之間，溫度分布主要受緯低緯度向高緯度遞減，低值中心出現在北極點以西俄羅斯北部西比海洋等溫線密集說明陸地上空的溫度變化比海洋上空大，且在最大，在 220k-232k 之間。

圖 3-1 北半球 250hPa 年平均溫度的空間分布（溫度單位：k 下同）3.1.2 250hPa 各季節(jié)溫度的空間分布250hPa 上北半球各個季節(jié)的溫度空間分布如圖 3-2 所示，春季（3、4、5 月），中緯度地區(qū)上空的等溫線大致和緯線平行，溫度隨緯度升高而遞減，低緯度地區(qū)上空溫度的變化不大，而高緯度地區(qū)上空出現 2 個低值中心，一個出現在俄羅斯北部西伯利亞上空，另一個出現在加拿大北部地區(qū)上空。夏季（6、7、8 月），北半球平均溫度在 223k-238k
【學位授予單位】：中國民航大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：V323

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本文編號：2681908