張玉
摘 要 利用桃仙機(jī)場1990-2016年月總簿資料統(tǒng)計分析桃仙機(jī)場秋冬季節(jié)雷雨天氣特點。結(jié)果表明:桃仙機(jī)場秋冬雷雨主要發(fā)生在10月,持續(xù)時間大部分少于2h,主要開始于白天及傍晚,一般南風(fēng)開始,北風(fēng)結(jié)束,南風(fēng)轉(zhuǎn)北風(fēng)類型及南風(fēng)轉(zhuǎn)南風(fēng)類型持續(xù)事件較長。
關(guān)鍵詞 雷雨;統(tǒng)計;持續(xù)時間;風(fēng)向
中圖分類號:P446 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.33.069
雷雨對航空飛行的安全/正常有重大影響。沈陽桃仙機(jī)場雷雨多發(fā)生在6-9月,但進(jìn)入秋冬的10-12月,雷雨仍可能出現(xiàn)。2016年10月30日,沈陽桃仙機(jī)場出現(xiàn)雷雨天氣,雷雨持續(xù)5h以上,30多架飛機(jī)遭遇雷擊,對于航班安全和正常造成極大影響。由于當(dāng)時已經(jīng)深秋,對于雷雨的預(yù)報著眼點與夏季有很大不同。本文通過統(tǒng)計分析1990-2016年的10-12月出現(xiàn)的雷雨情況,試圖找出沈陽桃仙機(jī)場秋冬雷雨的特點。
1 氣候背景
沈陽桃仙機(jī)場觀測場位于北緯41°39′,東經(jīng)123°29′,海拔高度51.5 m,10月平均溫度9.9℃,平均降水量41.7 mm,平均出現(xiàn)雷暴天數(shù)2.0 d;11月平均溫度0.1℃,平均降水量
20.2 mm,平均出現(xiàn)雷暴天數(shù)0.6 d;12月平均溫度-8.3℃,平均降水量9.8 mm,平均出現(xiàn)雷暴天數(shù)0.0 d[1]。
2 統(tǒng)計分析
沈陽桃仙機(jī)場在10-12月,隨著溫度的逐漸降低,雷暴天氣的發(fā)生逐漸減少。根據(jù)沈陽桃仙機(jī)場1990-2016年的月總簿資料,對在此期間10-12月發(fā)生雷暴天氣統(tǒng)計分析,得出如下結(jié)論。
第一,1990-2016年,沈陽桃仙機(jī)場每年秋冬季節(jié)(10-12月)雷雨發(fā)生天數(shù)在2006年達(dá)到7 d,之后逐漸回落,近4 a穩(wěn)定在1~2 d。1990-2016年的10-12月,發(fā)生雷暴天數(shù)65d,10月發(fā)生雷暴50 d,占比達(dá)到77%,11月14 d,占22%,12月1 d,占1%。從中看出,秋冬雷雨大部分發(fā)生在10月,隨著溫度降低,11月發(fā)生雷雨迅速減少,12月接近于無。
第二,由于秋冬雷雨大部分發(fā)生在10月,統(tǒng)計10月出現(xiàn)雷雨天數(shù),雷雨發(fā)生主要在10月1-5日及10-16日,其余日期在1990-2016的27年間只發(fā)生1~2次。
第三,將雷暴開始時間與雷暴持續(xù)時間制成散點圖,如圖1所示。從中看出,在00:00-13:00(UTC)開始的雷暴占全部雷暴的81%,即大部分雷暴在此時間段內(nèi)開始;持續(xù)時間小于2h的雷暴占64%;沒有在后半夜(18:00-21:00)開始的雷暴。在03:00-12:00開始的雷暴中,持續(xù)時間少于2h的占69%,其中09:00-12:00開始的雷暴有73%持續(xù)時間不到2 h,在12:00-17:00開始的雷暴有67%持續(xù)時間超過2 h。
圖1 雷暴開始時間與持續(xù)時間
第四,統(tǒng)計雷暴出現(xiàn)及結(jié)束方向發(fā)現(xiàn),雷暴發(fā)生時開始方位最多的是在仙桃機(jī)場以西,達(dá)29%,其次是仙桃機(jī)場以北及西北方,占18%和16%。結(jié)束方位最多的是仙桃機(jī)場東南方,占20%,其次是仙桃機(jī)場以東,占16%,再次是仙桃機(jī)場以北、東北以及天頂,均占13%。結(jié)合雷暴持續(xù)時間來看,在仙桃機(jī)場以北、以東及天頂開始的雷暴,有81%的雷暴持續(xù)時間不超過2 h,50%的雷暴持續(xù)時間不到1 h。而在仙桃機(jī)場以西開始的雷暴,有44%持續(xù)時間超過2 h,在仙桃機(jī)場東南及西南開始的雷暴,71%持續(xù)時間超過2 h。
第五,對于雷暴伴隨著的強降水、大風(fēng)、冰雹等強對流天氣,有如下統(tǒng)計:1990-2016年間,10-12月發(fā)生的雷暴伴隨出現(xiàn)冰雹僅2次,占3%;出現(xiàn)大風(fēng)(風(fēng)速大于等于17m/s)7次,占11%,風(fēng)向范圍250゜~350゜,基本以西北風(fēng)為主,大風(fēng)持續(xù)時間最長為74 min,最大風(fēng)速為22 m/s,風(fēng)向270゜;出現(xiàn)強降水(中或大的降水)29次,占總數(shù)的45%,強降水的持續(xù)時間大部分少于
30 min,占59%,超過30 min的僅占41%,最長持續(xù)時間為81 min。大風(fēng)和強降水天氣同時出現(xiàn)5次。也就是說,在秋冬季節(jié)發(fā)生雷暴時,出現(xiàn)冰雹和大風(fēng)的概率較低,但出現(xiàn)大風(fēng)時有較大概率伴隨著強降水;有近一半的可能會出現(xiàn)中或大的降水,但持續(xù)時間通常不會超過
30 min,最長也不超過1.5 h。
第六,分析雷暴發(fā)生前后的風(fēng)向,利用月總簿數(shù)據(jù),取雷暴發(fā)生前整點風(fēng)向及雷暴結(jié)束后第一個整點的風(fēng)向數(shù)據(jù),得出如下結(jié)論:秋冬雷暴發(fā)生前,桃仙機(jī)場風(fēng)向為西南風(fēng)(180°~270°)占46%,東南風(fēng)(90°~180°)占23%,西北風(fēng)(270°~360°)占20%,東北風(fēng)和VRB各占3%和8%;雷暴結(jié)束后,桃仙機(jī)場風(fēng)向為西北風(fēng)(270°~360°)占39%,東北風(fēng)(0°~90°)占20%,東南風(fēng)(90°~180°)占18%,西南風(fēng)(180°~270°)占16%,VRB和靜風(fēng)分別占5%和2%。從中看出,雷暴開始前,桃仙機(jī)場以偏南風(fēng)為主,雷暴結(jié)束后,以偏北風(fēng)為主。
將雷暴開始前后的風(fēng)向簡單分為偏南風(fēng)(90°~270°)和偏北風(fēng)(270°~90°),從而將風(fēng)向變化分為4個類型:北風(fēng)轉(zhuǎn)北風(fēng)、南風(fēng)轉(zhuǎn)北風(fēng)、南風(fēng)轉(zhuǎn)南風(fēng),北風(fēng)轉(zhuǎn)南風(fēng),對月總簿資料進(jìn)行統(tǒng)計分析,得出如下結(jié)論:桃仙機(jī)場秋冬雷暴43%為南風(fēng)轉(zhuǎn)北風(fēng)類型,34%為南風(fēng)轉(zhuǎn)南風(fēng)類型,20%為北風(fēng)轉(zhuǎn)北風(fēng)類型,3%北風(fēng)轉(zhuǎn)南風(fēng)類型。這也與之前統(tǒng)計的大部分雷暴為南風(fēng)開始,北風(fēng)結(jié)束相符。統(tǒng)計分析雷暴前后風(fēng)向變化與雷暴持續(xù)時間得知:南風(fēng)轉(zhuǎn)北風(fēng)類型中,持續(xù)時間小于1h的占32%,68%持續(xù)時間在1 h以上,其中48%持續(xù)時間在2 h以上。南風(fēng)轉(zhuǎn)南風(fēng)類型,持續(xù)時間小于1 h的占27%,持續(xù)1~2 h的占41%,持續(xù)2 h以上的占32%。北風(fēng)轉(zhuǎn)北風(fēng)類型,50%持續(xù)時間不到1 h,17%持續(xù)時間大于2 h。北風(fēng)轉(zhuǎn)南風(fēng)類型僅出現(xiàn)2次,持續(xù)時間分別為119 min和264 min。
造成雷暴持續(xù)時間有如此差異,除了與系統(tǒng)強度和移動速度有關(guān)外,還與秋冬季節(jié)的氣候特點有很大關(guān)系[2]。秋冬季節(jié),冷空氣活動頻繁,若要出現(xiàn)較大的雷雨天氣,需要有暖空氣活動與之配合。因而南風(fēng)時易生成雷暴,風(fēng)向轉(zhuǎn)北后,強對流減弱,雷暴結(jié)束。但南風(fēng)轉(zhuǎn)南風(fēng)類型,地面無明顯鋒面,受高層氣流影響較大,持續(xù)時間容易較長。而北風(fēng)轉(zhuǎn)北風(fēng)類型與之相反,雖然也無明顯鋒面過境,但多為鋒后雷雨,持續(xù)時間較短。
3 結(jié)論
第一,桃仙機(jī)場秋冬雷雨近平均主要發(fā)生在10月,11月、12月發(fā)生較少。
第二,雷雨發(fā)生主要在10月1-5日及10-16日。
第三,雷暴大部分在00:00-13:00(UTC)開始,后半夜沒有雷暴開始;傍晚左右開始的雷暴大部分持續(xù)時間不超過2 h,前半夜開始的雷暴大部分持續(xù)2 h以上。
第四,桃仙機(jī)場以北、以東及天頂開始的雷暴持續(xù)時間較短,仙桃機(jī)場東南及西南開始的雷暴持續(xù)時間較長。
第五,秋冬季節(jié)出現(xiàn)雷暴時,有一半可能伴有強降水,但強降水時間較短。
第六,桃仙機(jī)場雷暴大部分以南風(fēng)開始,北風(fēng)結(jié)束,主要為南風(fēng)轉(zhuǎn)北風(fēng)類型和南風(fēng)轉(zhuǎn)南風(fēng)類型,持續(xù)時間較長,北風(fēng)轉(zhuǎn)北風(fēng)類型持續(xù)時間較短。
參考文獻(xiàn)
[1]中國民航東北空中交通管理局.沈陽桃仙國際機(jī)場航空氣候志[M].沈陽:中國民航東北空中交通管理局,1997.
[2]朱乾根,林錦瑞,壽紹文.天氣學(xué)原理和方法[M].北京:氣象出版社,1992.
(責(zé)任編輯:劉昀)