重慶江北機場2012～2021年降水特征分析

楊庭瀟，王楷博

(1.民航重慶空管分局氣象臺,重慶 4011202；2.民航重慶空管分局管制運行部，重慶 401120)

1 引言

重慶江北機場，位于中國重慶市渝北區，為4F級民用國際機場，是中國八大區域樞紐機場之一。新時代，西南地區民航工作面臨“一帶一路”國際新通道的開辟以及成渝雙城經濟開發圈的兩大前所未有的新機遇。同時，重慶江北機場作為重慶市重要交通樞紐，對重慶建成長江上游地區綜合交通樞紐具有重要影響，對重慶進一步打造內陸開放高地、建設國際大通道具有重要意義。降水對飛行安全有一定影響，其中強降水過程影響更大。降水對飛機座艙玻璃上造成的水流或粘雪花，會使飛行員觀測到的能見度比氣象觀測員觀測到的差，同時，在過冷雨滴區域或雨夾雪中飛行能造成飛機表面某些部分結冰，以致飛行員操作困難；飛行中若遇冰雹，飛機容易被擊傷，使飛機動力性能變差。重慶地處四川盆地東部，轄區內多山，地形地貌復雜，受西南渦及季風影響極易出現強降水天氣過程[1，4，5，8]。據已有研究表明，暴雨是川渝地區夏季威脅航空飛行安全的一種重要天氣，暴雨導致空中能見度急劇下降，同時大雨滴打在機身上引起動量損失，使著陸飛機空速迅速降低[2，6，7]。此外，降水還會增加跑道濕滑程度，使得飛機滑跑距離增長。分析研究重慶江北機場降水形勢特征變化，可以此優化機場運行，提前做好應對措施，對提高機場安全效率提供一定幫助。

2 數據與方法

重慶江北機場在3條跑道兩端均配備有自動觀測系統，根據民航地面觀測規范規定，機場地面觀測除跑道視程、主導能見度、云以外均選取基準觀測點作為報告標準點，故本文所用降水、氣溫數據均來源于重慶江北機場基準觀測點自動氣象觀測站逐日觀測歷史數據，選取2012～2021年最近10年數據作為統計分析對象。將日降水量劃分以0.1、1.0、5.0、10、25、50、100、150 mm為界劃分為8個等級，對所選數據分類統計分析不同日降水量等級日數、年總雨日數、四季降水量情況、降水與氣溫變化關系以及年降水量變化情況，總結其規律特征。

3 降水形勢特征

3.1 主要影響天氣系統

重慶地處青藏高原與長江中下游平原過渡帶，為典型的亞熱帶季風性濕潤氣候，降水受季風影響，季節變化明顯。影響重慶地區降水過程的天氣系統除季風外還有副熱帶高壓以及西南渦、高原弱波動、切變線，夏季副高位置對重慶地區降水有較大影響，秋季西南渦持續往往帶來連陰雨天氣。已有研究表明，重慶地區降水集中時段多以夜間至凌晨為主，呈自西向東傳播，且暖季降水頻次高、強度大[1]。重慶江北機場位于重慶市西部，較易為重慶地區降水初期階段，研究其降水形勢特征對重慶地區降水形勢特征分析也有一定幫助。

3.2 降水季節特征

受季節性變化天氣系統影響，重慶江北機場降水季節特征明顯，符合重慶地區降水季節特性，雨熱同期，全年降水主要集中在春、夏、秋三季，即每年3～10月份。其近10年四季降水量情況如圖1所示。

圖1 重慶江北機場近10年四季降水量

分析近年來江北機場四季降水數據可發現，年平均夏季降水量最高，為499.5 mm；年平均冬季降水量最低，為51.5 mm；其余兩季春季為346.7 mm，秋季為380 mm。近年來冬、夏季降水年差異較小，春季2018年異常偏多，秋季2017年異常偏多，夏季2018年異常偏少，其余年份均穩定在平均值附近。其中2017年已有研究表明為受中高緯大氣環流異常和西太副高特征明顯而引起的秋季降水前多后少，使得當年秋季降水為1961年以來歷史最多[3]。2018年受環流異常后期影響，使得主要降水集中在了春季。總體來看重慶江北機場四季降水近年來年變化較小，季節降水量變化與溫度變化趨勢基本相同，符合雨熱同期變化規律。

3.3 強降水特征

重慶地區獨特的地形地貌與地理位置，加之極易受副高與季風環流影響，常產生強降水天氣過程。中到大強度的降水不僅會使跑道濕滑，還會影響能見度與飛機性能，影響飛行安全。重慶江北機場位于重慶強降水多發地區，近年夏季均有強降水發生，根據中國氣象局定義，日降水量超過50 mm為暴雨，按此定義統計了近10年暴雨日數及年最大日降水量情況如圖2所示。

圖2 重慶江北機場2012～2021年暴雨情況

近10年中，2018年重慶江北機場暴雨日數最多，達9 d；但2018年最大日降水量為近10年來最大，達129.2 mm，為大暴雨等級。近10年的年平均暴雨日數為4 d，年暴雨日數均未超過10 d；最大的最大日降水量為129.2 mm，最小的最大日降水量64.6 mm，最大日降水量極值較大。總體來看，近年來機場暴雨日數與最大日降水量均變化較小，且未出現極端性日最大降水量與年雨日變化。重慶江北機場強降水近10年變化較小，總體分析表明，出現嚴重威脅飛行安全的強降水天氣過程概率較小，但近年受全球變暖氣候影響，極端天氣頻發，如機場2017年極端降水量顯著偏大，暴雨對飛行安全影響較大，故仍需加強對極端強降水天氣過程的關注，以確保機場飛行安全平穩。

3.4 降水年變化

重慶江北機場近年來年平均降水量為1277.7 mm，略高于重慶地區年平均年降水量1229 mm，與重慶江北機場所處地理位置有一定關系。近年來年降水量變化如圖3所示，年雨日變化如圖4所示。

圖3 重慶江北機場2012～2021年年降水量

圖4 重慶江北機場2012～2021年雨日

重慶江北機場近年年降水量除2017年異常偏多外，其余年份變化較小，均在平均值附近，全年雨量較充沛。近10年年降水量變化趨勢如圖3所示，整體呈緩慢上升趨勢。近10年年雨日年變化較小，其中2013年雨日最少，為122 d，2014年雨日最多，為175 d。近10年平均年雨日為154 d，占全年約42%。重慶江北機場近10年年雨日均穩定偏多，降水現象頻發，應持續保持對降水天氣過程的關注度，防范因降水造成的對飛行的不安全影響。

3.5 降水與氣溫變化關系

隨著全球變暖，氣溫對降水的影響越來越顯著，降水為空氣中水汽凝結后降落的大氣物理過程，水汽的蒸發量受溫度影響較大，故研究降水與氣溫的變化關系對研究降水特征也有一定幫助，并能對降水預報提供一定幫助。近10年重慶江北機場各月月平均降水量與月平均氣溫變化情況如圖5所示。

圖5 重慶江北機場近10年月平均降水量與

對比分析可發現，重慶江北機場近10年月平均降水量與月平均氣溫變化趨勢相同，月平均降水量隨月平均氣溫的升高而增加，春季起隨著氣溫升高，降水量顯著增加；晚秋后隨著氣溫下降，降水量顯著降低。總體分析氣溫與降水量變化趨勢可發現，重慶江北機場降水呈典型雨熱同期變化趨勢，雨季較集中。

4 結論與討論

本文利用重慶江北機場基準點自動氣象觀測系統近10年的逐日降水、氣溫數據，對其月平均、年平均、季平均、降水量與溫度變化關系進行統計處理與分析總結后得到如下主要結論。

(1)重慶江北機場年平均降水量1277.7 mm，年平均雨日202 d，年變化較小，整體呈增加趨勢。且全年降水量較充沛，由于位于重慶市西部雨水較充沛區域，年平均降水量略高于重慶市年平均降水量。

(2)重慶江北機場近10年強降水變化較小，年暴雨日及年最大日最大降水量變化穩定，沒有極端強降水現象發生。

(3)重慶江北機場主要降水集中在春、夏、秋三季，年暴雨日數較少，近10年來均少于10 d，極端降水發生頻率較低，近年最大日降水量為129.2 mm，降水特征近年年變化較小。

(4)分析降水與氣溫變化的規律可以發現，呈雨熱同期趨勢，月平均降水量隨月平均氣溫變化有顯著變化。

降水影響飛行安全，尤其是中或大強度的降水對飛行安全影響極大，分析總結機場降水特征，能有效提高危險性強降水過程的預報準確度，能更好地為相關部門提供更加精準的氣象服務，有效提高機場流量控制工作效率，同時為提高機場安全運行效率做出保障。