西安咸陽機場“8.2”低空風切變天氣過程分析

王歡 張磊

摘 要：本文利用歐洲中心實況天氣資料及咸陽機場雷達資料，通過分析2016年8月2日機場低空風切變過程得出：此次風切變主要是由于陣風鋒造成，陣風鋒出現在對流云前沿，并且改變了風向和風速；機場雷達能夠較好的確定陣風鋒的形態、位置、移動方向、速度和影響范圍；陣風鋒天氣是在500hPa副高邊緣攜帶冷空氣配合底層水汽輻合，及對流不穩定的觸發機制出現的。

關鍵詞：低空風切變；陣風鋒；對流云前沿；雷達回波

在航空氣象學中，把出現在600m以下的風切變稱為低空風切變[ 1 ]。陣風鋒由于兩側風切變較強，是僅次于下擊暴流嚴重威脅飛行安全的天氣系統。對流風暴中的冷性下沉氣流到達低空，并向外擴散，與底層暖濕空氣交匯而引發強風，其前緣就是陣風鋒[ 2 ]。陣風鋒影響過程中，通常會造成氣壓涌升、氣溫驟降、風向改變及風速急增。本文利用歐洲中心實況天氣資料、機場天氣雷達及自動觀測系統資料，對比實況過程、分析天氣形勢及實時雷達演變，對2016年8月2日機場風切變天氣過程進行分析，提高此類風切變的預報能力。

1 天氣概況和環流形勢

8月2日下午13：00時（北京時，下同）后終端區北部和南部先后出現對流云團，并且不斷發展加強。17：30從雷達圖上監測到南部對流云團前沿有陣風鋒生成，自東南向西北方向影響本場，18：00-18：15本場受陣風鋒影響偏南風加大，最大風速14米/秒。期間收到西安進近管制室航空器空中報告，有3架飛機因風切變復飛。

500hPa冷渦、槽后類的環流形勢是陜西省出現雷暴天氣的主要類型[ 3 ]。8月2日08：00時500hPa實況顯示副高控制著我國中東大部地區，受高原南部低值系統影響，副高在關中至山西一帶成窄帶狀，終端區西部處于副高邊緣，副高進退震蕩有利于對流不穩定的發生，同時在關中地區有冷平流的活動。低層700hPa受到西南暖濕氣流控制，有利于水汽向本區域輸送，在850hPa配合有風速的輻合區。500-850hPa的上下層環流配置對于對流不穩定的發生展是十分有利的。

2 層結條件

根據08：00T-lnp圖：K=38，SI=1.3℃，Cape值為957J/KG，水汽條件也較為理想。且紅色正不穩定能量區明顯大于藍色負不穩定能量區，以上指數為對流發生提供了十分有利的條件。

3 雷達回波特征

陣風鋒常表現為在強回波的外圍有一條弧狀或者線狀的弱窄帶回波，回波強度一般在15-20dBz[ 4 ]。對于雷達所探測到的陣風鋒窄帶回波垂直和水平范圍的考慮，對于陣風鋒的監測應選用最低仰角來探測，高仰角的探測波束容易從陣風鋒窄帶回波上部穿過，容易遺漏[ 5 ]。

目前西安咸陽機場雷達最有利于陣風鋒監測的是使用75km范圍，1.5°仰角。8月2日午后13：00 -16：30時機場北部和南部先后出現分散的對流云團，并逐漸連成片狀。

17：29時（圖1a），在機場南部約25km處有長60km，寬30km，中心最強回波60dBz的成片對流云。在對流云北部5km附近有一條長50km，寬5km左右的呈東西向的窄帶狀回波，即陣風鋒，其相態呈現 “反S”型，中心強度15dBz，隨著對流云一起從東南快速向西北方向移動。

17：59（圖1b）以機場為中心點的180°-230°方向，距本場約20-30km處有分散的小片狀強回波中心，中心最強回波60dBz。此時陣風鋒移動至本場南部10km處。

18：08-18：15（圖1c-d）強對流回波在向西北方向移動的過程中有所分散，強回波中心位于本場南部25km處和西北部25-50km處，最強回波中心仍為60dBz，而此時陣風鋒在逐漸北上過程中正經過機場，其移動速度明顯快于南部對流云團，在移動過程中兩者的距離逐漸加大，陣風鋒經過時本場偏南風加大，期間最大風速14米/秒。

18：28（圖1e）機場南部強對流回波移動至西北方向，強度有所減弱，陣風鋒對已移過本場，向北偏東方向移動，其形狀變為直線。

4 結論和討論

通過對2016年8月2日由陣風鋒引起的低空風切變過程進行分析，得出以下結論：

1）此次發生在西安咸陽機場的低空風切變過程是一次典型的由于對流云前沿陣風鋒引起的。

2）利用機場雷達能夠很好的確定陣風鋒的形態，得到陣風鋒的回波位置、移動方向和速度以及影響范圍，有利于對低空風切變的監測和預警。

3）陣風鋒天氣是在500hPa副高邊緣攜帶冷空氣配合低層輻合及水汽輸送，及對流不穩定能量積蓄的觸發機制出現的。

參考文獻：

[1] 丁立平.低空風切變對飛行的影響及應對措施[J].指揮信息系統與技術，2010，01（1）：77-81.

[2] 徐芬，楊吉，夏文梅，等.雷達強度數據中的陣風鋒特征統計合自動識別[J].高原氣象，2015，34（2）：586-595.

[3] 杜繼穩，侯明全，梁生俊，等.陜西省短期天氣預報技術手冊[M].北京：氣象出版社，2007：259-260.

[4] 席寶珠.吉林省中部地區出流邊界連續觸發雷暴的對比分析[M].北京：氣象出版社，2011：210-215.

[5] 席寶珠，俞小鼎，孫力，等.我國陣風鋒類型與產生機制分析及其主觀識別方法[J].氣象，2015，41（2）：133-142.

作者簡介：

王歡（1989-），女，青海西寧人，碩士，研究方向為民航氣象數值預報應用；

張磊（1988-），男，寧夏中衛人，碩士，研究方向為民航氣象數據庫系統維護與開發。