【科研动态】 海洋学院周韫韬最新研究成果揭示气候变化会增加对流天气下的飞机航班延误
发布日期: 2021/02/26

近日,上海交通大学海洋学院副教授周韫韬应邀在Environmental Research Letters的专刊Focus on the Transportation and the Environment上,以第一和通讯作者的身份发表了题为“Monthly analyses of convection-related irregular flights and their linear projections for the future climate in China”的研究论文。该成果的合作者包括周韫韬课题组硕士研究生龚红静,中国民用航空局空中交通管理局航空气象中心的樊彭磊,李娜和顾雷。论文获得国家自然科学基金项目(批准号11701485)资助。该文章主要研究了气候变化引起的极端对流天气对飞机航班无法正常运行的影响。

雷暴和降雨等对流天气是导致飞行不能正常运行(包括延误、取消、备降返航)的主要原因之一。频繁的非正常飞行不仅给航空公司造成严重的经济损失,而且会破坏乘客的出行计划。在中国,根据日常航空运行记录,2016年至2019年,79%的航班因对流性天气而受到干扰。由于气候变化,许多潜在影响航空的气象因素也发生了变化。之前的研究表明在气候变化的背景下,对流天气的发生频数和强度不断增加。但缺少未来对流天气的发生频数,空间分布以及强度变化如何影响飞机运行方面的研究。因此,有必要探讨对流天气对飞行运行的影响和气候变化背景下飞机运行的未来趋势。

中国东南部2006-2025年(a)和2081-2100年(b)的抬升指数(LI)的分布以及2081-2100年与2006-2025年之间的LI的相对(c)和绝对(d)变化

针对该研究目标,本研究使用中国东南部(以“胡焕庸线”为分界线)飞机延误、取消、备降返航的航班数和表征对流天气的指标中大雨量、对流有效位能(CAPE)、抬升指数(LI)数据建立模型,确定导致飞机非正常运行的关键气象因素为LI,并预测到本世纪末这些关键因素对飞机运行的影响。贝叶斯信息准则(BIC)和地统计回归模型(GRM)的模拟结果揭示了2016-2019年4-9月近2/3的飞机非正常运行次数是由低LI引起的,LI下降1℃会导致大约6000次的飞机非正常运行。随着全球气候进一步变暖,对流天气环境的发生概率将增加,气候条件变得更加不稳定。到本世纪末,LI在云南、广西和海南最低,LI的相对下降幅度在贵州、广西和云南最大,而LI的绝对下降幅度在华北平原特别是山东最大。在高二氧化碳排放浓度的情景(RCP8.5)下,未来LI的变化将导致中国东南部无法正常运行的飞机航班将增加17%(3100次/月)。这说明气候变化将会导致未来更多的飞机航班延误。

Environmental Research Letters (ERL)是英国物理学会出版社(IOP)主办的开源期刊,是中科院SCI期刊分区气象与大气科学一区,影响因子为6.096。

周韫韬,本科毕业于中国科学技术大学,在美国密西根大学获硕士和博士学位。2013-2015年在美国斯坦福卡耐基科学研究所从事博士后工作,2015-2019年在厦门大学任副教授,2019年5月加入上海交通大学海洋学院任副教授。研究领域包括富营养化(缺氧与赤潮)、气候变化、资源管理、统计与地统计,目前以第一和通讯作者在EST,LO,ERL等期刊上发表SCI论文10余篇。

 

论文链接:https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/abe1f4

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