廈門機場一次強雷雨天氣過程分析

楊曉鳳，施思，蘇蕾

廈門機場一次強雷雨天氣過程分析

楊曉鳳，施思，蘇蕾

（中國民用航空廈門空中交通管理站，福建 廈門 361000）

通過對環流形勢、大氣能量結構和天氣雷達等方面進行分析，對廈門機場2019-04-22雷雨天氣過程進行分析。結果表明，高層輻散、中低層的急流和風速輻合為對流發展提供了有利的環流形勢。雷雨的三個基本條件為層結不穩定、水汽條件以及動力抬升，都能通過V-3θ圖直觀反映出來。逆風區的位置與大小和對流的位置、強度變化呈正相關的關系，“牛眼”結構、大風核區、風向的輻合變化能夠很好地表明對流的加強趨勢。風廓線產品中“ND”區的變化，對下游的短時臨近預報有重要的作用。

雷雨；環流形勢；V-3θ；雷達回波

對于飛機來說，雷暴是一種非常危險的天氣現象，在雷暴云中飛行，會引起飛機顛簸以及積冰、強降水、低能見度、冰雹，低空風切變以及下擊暴流等，嚴重影響了飛行安全。

2019-04-22廈門機場的一次強雷雨天氣中，機場從2019-04-22T16：56開始聞雷，雷暴一直持續至2019-04-22T 19：47，而雷暴帶來的降水可以分為兩個過程，分別為2019-04-22T17：08—2019-04-22T17：29，2019-04-22T18：04—2019-04-22T21：12。本文通過對此次雷雨天氣過程的環流形勢、大氣能量結構和天氣雷達等方面進行分析，希望對今后的雷雨天氣保障提供一些參考。

1 大尺度環流背景分析

從2019-04-22T08：00的天氣圖分析可知，200 hPa上福建地區為西南至偏西氣流，廣東北部至福建中北部地區有大于等于30 m/s的高空急流區，高空急流產生高空輻散，有垂直的抽吸作用，有利于對流的維持和發展[1]。高低層本場西南至偏西氣流控制。500 hPa上副高穩定在南海北部的洋面上，南支槽位于孟灣，緩慢東移。其中，700 hPa上，廣東西部至廣東沿海地區有風速大于等于12 m/s的西南急流區，廈門位于急流的左前方出口區，有風速的輻合，為上升運動區。

2 不穩定能量分析

2019-04-22T08：00的V-3θ圖如圖1所示，最左側的位溫＞45°在650 hPa突起向左折，意味著強降溫，有不穩定能力待釋放。同時在T-Lnp圖上，層結曲線在狀態曲線的左側，層結不穩定，指數為36 ℃，不穩定能量較充足。在600～1 000 hPa的θsed與θ*線距離很接近，說明該厚度層水汽接近飽和，有利于雷暴的產生和發展。600～800 hPa之間出現了間斷性左傾，同時500～600 hPa濕度降低得較快，說明有干空氣侵入，垂直結構上干下濕，不穩定能量增強[2]。風場從850 hPa的西南風6 m/s到700 hPa及以上的西北至偏西風12 m/s，垂直風場結構出現了順滾流，有動力抬升作用，使得雷暴中的氣流傾斜上升，運動得以加強。

圖1 2019-04-22T08：00的V-3θ

3 雷達圖分析

3.1 強度場分析

2019-04-22T11：00左右廣東的北部開始有對流發展，并逐漸東移發展成一條弓形回波帶。2019-04-22T15：00其前端，離本場西北面70 km處開始有對流觸發發展，并以60 km/h的速度向本場靠近，最強回波中心強度達65 dBz左右。2019-04-22T16：56本場開始聞雷，2019-04-22T17：11覆蓋本場，2019-04-22T17：13瞬間降水量23號跑道達 3.1 mm，RVR降至375 m，隨著孤立對流的減弱東移，2019-04-22T17：29第一段降水趨于結束。隨著弓形回波的東移靠近，逐漸演變成塊狀回波，2019-04-22T18：25開始影響本場，出現了中雷雨，短時有大雷雨，2019-04-22T 19：10本場轉小陣雨伴雷暴，2019-04-22T19：47本場聞最后一聲雷，2019-04-22T21：12第二段降水結束，整個雷雨過程結束。

3.2 基本速度場分析

2019-04-22的2.4仰角徑向速度如圖2所示。

2019-04-22T16：02—2019-04-22T17：00在2.4仰角速度圖上，“逆風區”的位置剛好和對流天氣發生區域完全對應，時間也非常吻合[3]。在離本場西北方向約50 km處和偏西140 km處有逆風區，并隨著回波的東移，逆風區位置隨之向測站靠近，逆風區大小在逐漸減少，對應對流回波的強度也略有減弱，2019-04-22T16：59逆風區消失。2019-04-22T 17：00—2019-04-22T18：30時，負值面積大于正值面積，表現為輻合場。3 km以下零速度線近似于直線，測站兩側出現近似于牛眼結構。2019-04-22T18：30開始，零速度線向正值區域彎曲，表現為風向的輻合。如圖2（a）所示，2019-04-22T18：42本場的南面出現逆風區，對應強度圖上強回波區位于測站的南面。2019-04-22T19：00牛眼結構出現模糊。如圖2（b）所示，2019-04-22T19：33逆風區逐漸消散，回波逐漸減弱。

（a）2019-04-22T18：42

（b）2019-04-22T19：33

圖2 2019-04-22的2.4仰角徑向速度圖

3.3 風廓線資料分析

2019-04-22T16：00之前，4～8 km上空多為“ND”（干區），隨著對流的靠近，“ND”逐漸減少，呈三角形收斂。2019-04-22T16：48開始，1.5～2.4 km由西南轉西北氣流，表明該層有弱冷空氣侵入。從300～1 500 m高度，風隨高度順轉，且風速由4 m/s增至10 m/s，中低層垂直風切變維持，有利于上升氣流和下沉氣流長時間共存，使得對流得以發展和維持。2019-04-22T17：05，4.0～6 km風由西北轉為西南氣流，且風速加大了2～4 m/s，說明高層有槽線過境和風速的輻合，有利于對流的維持和發展。隨著第一波對流的東移遠離，風向隨高度先順轉后逆轉，風速逐漸增加，說明低層有暖平流，中高層為冷平流，上干下濕，層結不穩定有利于對流的維持和發展。2019-04-22T18：08，1.8～3.0 km由西北轉西南偏西氣流，說明中低層有弱淺槽過境，且風速達到12 m/s，低空急流的存在，使對流維持，持續影響廈門地區。2019-04-22T18：30，大風區開始影響低層，2019-04-22T 18：32地面出現瞬時風速15.1 m/s。

4 結語

高低空三層為一致西南氣流，高層輻散的抽吸作用，中低層的輻合上升為這次雷暴過程提供了有利的天氣環流形勢。通過分析這次雷雨過程V-3θ圖發現，位溫隨高度增加的態勢表明了層結不穩定。θsed與θ*的距離相距程度表明水汽條件為上干下濕結構，有利于對流發展。垂直風場結構的方向性表明有動力抬升作用。從雷達強度圖上和徑向速度圖可以看出，該弓形回波從廣東北部生成，受高空氣流的引導，東移且其前端觸發新的對流，逆風區位置隨對流的東移而東移，逆風區大小和對流強度變化表現弱正相關關系，近似于“牛眼”的結構和風向的輻合表明了對流的強度有加強的趨勢。通過分析風廓線資料可知，風廓線產品可清晰地反映雷達測站的風的時空分布和冷暖平流的發展演變，中低層垂直風切變，有利于對流的發展，通過分析“ND”區的變化，對下游的短時臨近預報有重要的作用。

［1］陸漢城，楊國祥.中尺度天氣原理和預報［M］.北京：氣象出版社，2004.

［2］李軍霞，湯達章，魏鳴，等.V-3θ圖在一次特大暴雨預報中的應用［J］.氣象科學，2007，27（5）：557-563.

［3］應冬梅，郭艷.江西省一次強對流天氣的多普勒天氣雷達分析［J］.江西氣象科技，2003（3）：20-22.

2095－6835（2019）22－0096－02

P457.6

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.22.036

楊曉鳳（1992—），女，助理工程師。

〔編輯：張思楠〕