深圳機場強對流云的統計特征

李蕾

摘 要：強對流云是影響機場航班起降的重要天氣現象，也是雷暴產生的前兆。所以，研究強對流云的年變化，日變化，以及與雷暴之間的關系，可以有助于機場氣象人員了解強對流天氣的演變過程，總結歷史經驗，為機場天氣監測和預報提供重要參考。

關鍵詞：對流云；年變化；日變化；雷暴

中圖分類號：P426.5 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）34-0061-02

Abstract： The strong convective cloud is an important weather phenomenon that affects the takeoff and landing of airport flights， and it is also a precursor of thunderstorms. Therefore， the study of the annual and diurnal variations of convective clouds and their relationship with thunderstorms can help airport meteorologists understand the evolution of severe convective weather， sum up historical experience， and provide important reference for airport weather monitoring and forecasting.

Keywords： convective cloud； annual variation； diurnal variation； thunderstorm

1 概述

強對流云中氣流的上升和下沉運動都非常強烈，其影響范圍可達到強對流云周圍30公里。最主要的強對流云是濃積云（TCU）和積雨云（CB）[1]。濃積云一般不會產生降水，影響也較小，只有當它發展旺盛的時候才產生降水，并以陣性降水為主，且持續降水時間較短；而積雨云的強度則要大得多，影響也大得多，有時甚至會出現大到暴雨，同時伴有雷電及大風等。積雨云對飛行安全的危害非比尋常，積冰、風切變、雷擊、無線電干擾，強烈顛簸等各種因素都可能對飛機造成嚴重損失[2]。所以，強對流云是一種和雷暴息息相關的具有預警意義的天氣狀況，氣象工作人員需要提前發布天氣預報，為航班出行提供更加精準的天氣服務。

2 寶安機場強對流天氣的特點

2.1 天氣特點

深圳機場地處珠江入海喇叭口海岸，南北風向切變的要沖之地，故為強對流天氣多發區。寶安機場雷暴的平均初期出現在每年的2月26日，平均終期在10月11日，平均活動期為228天[3]。春、夏兩季低緯度天氣系統（低壓槽、副高、熱帶氣旋、東風波）在深圳機場最為活躍，因而使該地區成為強對流天氣多發區。當熱帶氣旋影響或登陸深圳或珠江口地區時，會出現長時間的雷暴及狂風暴雨等，對飛行活動影響很大[4]。另外，夏季還時常出現熱力性雷暴，多出現于午后，伴隨陣雨、大風等天氣現象。

2.2 研究資料

本次研究主要采用了本站《地面觀測記錄簿》從2013年至2017年的云況和天氣演變數據作為依據，統計出出現強對流云和雷暴的時間段，然后對強對流云出現的時空特征做出了分析，進而又對雷暴和強對流云出現的時間做了相關性分析。

3 深圳機場強對流云的年變化特征

寶安機場的強對流云一年四季均有發生，年平均頻率為31.78%，平均大約116天。本次研究分別統計了2013-2017年強對流云出現的頻率圖，發現每年都是從3月份開始強對流云出現概率增加，10月份之后開始減少。峰值大多出現在7月，只有2016年出現在6月。夏季（6、7、8月）出現頻率遠高于其他三個季節。

為了更清楚研究年變化的平均特征，把五年的資料做了平均處理，如圖1。強對流云主要集中在夏季，六、七、八三個月份的平均概率都超過了60%；而在年初的一月、二月和年底的十一月、十二月很少出現，平均概率均在3.3%以下。整個形態呈山峰狀，峰值出現在七月，越往兩邊呈坡狀下滑。

4 深圳機場強對流云的日變化特征

由于夏季出現對流云概率最大，因此把全年與夏季七月份的強對流云的日變化作進一步的分析比較，如圖2。從圖可以看出，全年與七月份的日變化曲線基本走向是一致的：早、晚曲線在平均線之下，中午前后曲線在平均線之上，高值區出現在上午5點到下午13點之間。上午5點之前呈上升趨勢，下午13點之后呈下降趨勢。

然后重點關注5點到13點這一階段。在全年的強對流云出現時間分布曲線中，極大值出現在上午9點，占比達到14%；另外上午5點和下午13點也出現了兩個峰值，占比在13-14%之間。在夏季的曲線中，從5點到6點略有下降，6點之后開始上升，6點到10點上升斜率較大，10點到13點保持平穩。而10-13點也是處于一個峰值區，占比在7%左右。其實，綜合兩根曲線可以分析到，2013至2017年，強對流云出現頻率最高的時段在9到12點之間，其次在早上5點有一個極值點。由于數據有限，出現這一情況的原因還有待進一步研究。

5 雷暴出現和強對流云的關系

眾所周知，雷暴是對流云發展到一定階段的產物，但即使有對流云發展，如果沒有合適的天氣發展條件，也不一定形成雷暴。根據之前的統計已經知道，深圳機場對流云出現最為頻繁的時間當屬每年夏季七月，同樣方法統計得到雷暴出現最高頻率的也是這一月份。根據我國目前的天氣分析統計，熱力性雷暴一般出現在對流云生成后兩小時之內，為了具體了解深圳機場近五年內雷暴出現時間和熱力性對流云之間的關系，本次研究從2013-2017七月的資料中挑選了共91次典型雷暴天氣過程， 對雷暴云和雷暴的出現時間做相關性分析。

如圖3，每一個圓圈代表一次雷暴過程，橫軸代表是雷暴出現時間，縱軸代表了對流云開始時刻。絕大多數是分布在斜率為45°的一條直線以及附近偏右區域，少數距離直線右側較遠。說明雷暴大多是緊跟著強對流云之后出現，一小時以內生成的概率達62.6%，兩小時以內生成的概率更是高達79.1%。當然，還有剩余20.9%的概率晚于強對流云生成兩小時后。

6 結束語

一般而言，深圳機場夏季多雷雨，春秋次之；而在夏季，強對流性天氣出現在正午前后的概率最大；而雷暴一般在強對流云生成的一到兩小時內發生。根據這些數據統計，可以提前做好年度或者季度工作安排，安排好雷雨的換季學習工作，強化觀測員的業務素質，提升在雷雨季節對天氣變化趨勢的敏感度。對民航氣象工作人員而言，此項研究的意義在于，可以從歷史經驗判斷天氣的發展演變，及時準確地發布天氣報告，向用戶通報實況和天氣變化趨勢，及時做好防護措施。

參考文獻：

[1]黃士松，湯明敏.我國南方初夏汛期和東亞夏季風環流[J].熱帶氣象學報，1995，11（3）：203-213.

[2]毛文書，王謙謙，李國平.近50a江淮梅雨的降雨特征[J].氣象學報，2008，28（1）：68-73.

[3]吳尚森，梁建茵，李春暉.南海夏季風強度與我國汛期降水的關系[J].熱帶氣象學報，2003，19：25-36.

[4]劉罡，蔣維楣，羅云峰.非均勻下墊面邊界層研究現狀與展望[J].地球科學進展，2005，20（2）：223-230.