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        重慶江北機(jī)場(chǎng)一次雷雨過(guò)程分析

        2018-10-09 08:15:08丁魅理
        現(xiàn)代農(nóng)業(yè) 2018年9期
        關(guān)鍵詞:本場(chǎng)低層冷空氣

        丁魅理

        (民航重慶空管分局,重慶 401120)

        1 引言

        雷雨天氣通常會(huì)對(duì)飛行安全造成一定的威脅,導(dǎo)致航班延誤。重慶江北機(jī)場(chǎng)地處西南地區(qū)東部的中低緯度地區(qū),屬中亞熱帶氣侯。4月底至5月初已有連續(xù)高溫出現(xiàn)、最高可達(dá)37.3℃的“小陽(yáng)春”;對(duì)流活動(dòng)逐漸加強(qiáng),雷雨開始出現(xiàn),4、5月出現(xiàn)一個(gè)雷暴活動(dòng)小高潮[1]。2018年5月19日凌晨,江北機(jī)場(chǎng)區(qū)域自南向東北出現(xiàn)了一次雷雨天氣過(guò)程,此次過(guò)程在本場(chǎng)共持續(xù)了近3h,由于凌晨航班較少,雖然僅造成了1個(gè)架次的航班備降,但此次過(guò)程本身還是比較強(qiáng)烈,值得仔細(xì)分析,有助于氣象從業(yè)者更加理性地認(rèn)識(shí)江北機(jī)場(chǎng)初夏的雷雨天氣特征,從而更好地為生產(chǎn)生活做好氣象服務(wù)。

        2 天氣形勢(shì)背景

        此次雷雨過(guò)程前幾日,重慶江北機(jī)場(chǎng)多降水天氣且溫度較高,近地層水汽條件較好,集聚了一些不穩(wěn)定能量,大氣層結(jié)不穩(wěn)定性變強(qiáng)。18日20時(shí)各層次天氣形勢(shì)如圖1所示,500hpa中高緯呈三槽兩脊形勢(shì),重慶區(qū)域受弱波動(dòng)前部西南氣流影響,且川東重慶接壤處有一明顯冷中心控制;隨著槽脊的東移南壓,重慶區(qū)域高層會(huì)有槽后更冷空氣匯入,進(jìn)一步為高層氣團(tuán)降溫。700hpa在重慶區(qū)域北部有一暖式切變線存在,且重慶大部比濕(綠色柵格化包圍區(qū)域)達(dá)到12g/kg,為雷雨天氣的發(fā)生提供了有利的動(dòng)力和水汽條件。850hpa在重慶區(qū)域北部同樣有一暖式切變線影響,且大部受熱低壓控制,水汽條件好有利于上升運(yùn)動(dòng)。地面則是均壓場(chǎng)的形勢(shì)。綜合高中低層槽線的位置,有較明顯的前傾傾向,前傾槽意味著高層冷空氣移動(dòng)速度快于低層,在高層冷空氣抵達(dá)的情況下,低層氣團(tuán)相對(duì)暖,上下層溫度差距拉大,氣溫垂直遞減率加大,為對(duì)流天氣的產(chǎn)生創(chuàng)造了良好的環(huán)境條件[2]。

        3 對(duì)流條件分析

        圖1 a、b、c、d分別為 18日 20時(shí) 500hpa、700hpa、850hpa及地面天氣形勢(shì)圖

        圖3 重慶江北機(jī)場(chǎng)EC細(xì)網(wǎng)格18日08時(shí)初始場(chǎng)單站垂直剖面圖

        圖4 a-f分別為19日凌晨01:00~06:00紅外衛(wèi)星云圖

        如圖2所示,可以分析出以下幾個(gè)特征:(1)由地面到700hpa區(qū)間內(nèi),當(dāng)時(shí)的溫度露點(diǎn)差較小,低層水汽條件較為豐富;而700~300hpa溫度露點(diǎn)差較大,相對(duì)濕度比較干,呈現(xiàn)出“上干下濕”的垂直結(jié)構(gòu)。(2)500hpa有干冷空氣侵入,氣溫到達(dá)-4℃,對(duì)應(yīng)1000hpa處25℃左右的氣溫,溫差達(dá)到29℃,氣溫垂直遞減率較大。且隨著500hpa波動(dòng)槽的東移南壓,中低層暖式切變線的發(fā)展,高層更多的冷空氣將進(jìn)一步冷卻上層空氣,中低層有充足的暖濕空氣維持,促使溫差繼續(xù)加大,顯然滿足了對(duì)流發(fā)生的層結(jié)條件。(3)CAPE值305,CIN(對(duì)流抑制能量)值176,雖然對(duì)流抑制能量相對(duì)較大,不利于低層弱對(duì)流的發(fā)展,但是中高層存在大氣層結(jié)不穩(wěn)定,一旦中高層觸發(fā)條件足夠強(qiáng)烈,強(qiáng)對(duì)流天氣一旦發(fā)展并沖破抑制,之前蓄積的不穩(wěn)定能量就可以充分快速的釋放出來(lái)。

        基于以上認(rèn)識(shí),我們又參考了EC細(xì)網(wǎng)格預(yù)報(bào)的重慶江北機(jī)場(chǎng)以18日08時(shí)為初始場(chǎng)的單站垂直剖面圖,如圖3所示,19日凌晨02:00~07:00,本場(chǎng)有一較大的垂直上升運(yùn)動(dòng)區(qū),垂直上升速度達(dá)-1hpa/s,且濕度場(chǎng)的垂直分布也是典型的上干下濕,有利于對(duì)流發(fā)展。同時(shí),根據(jù)EC 細(xì)網(wǎng)格的 500hpa、700hpa、850hpa 風(fēng)場(chǎng)預(yù)報(bào),槽線逐漸東移,槽前西南氣流在凌晨02:00后有所加強(qiáng)。

        4 觸發(fā)因素

        結(jié)合上文的綜合形勢(shì)分析,初步考慮是由500hpa及高層的槽后冷空氣導(dǎo)致上層氣團(tuán)降溫明顯,從而使上下層溫差加大,促進(jìn)了對(duì)流的發(fā)展。為驗(yàn)證此次觸發(fā)因素,我們截取了19日凌晨的衛(wèi)星云圖,企圖追尋高空槽云系的移動(dòng)給重慶上空帶來(lái)的影響。

        如圖4所示,隨著高層槽后西北冷空氣的入侵,在重慶區(qū)域西南面逐漸生成一高亮對(duì)流云團(tuán),在槽前西南氣流的引導(dǎo)下,此云團(tuán)強(qiáng)度逐漸增強(qiáng),自西南向東北快速移動(dòng),重慶本場(chǎng)19日03:00~06:00出現(xiàn)了中等強(qiáng)度的雷雨天氣。

        5 小結(jié)

        此次雷雨天氣的發(fā)生,主要是由初夏高層冷槽,配合低層暖式切變線共同作用引起的,由于冷槽的移動(dòng)方向及發(fā)展直接影響著對(duì)流的初生及移動(dòng),所以也是此次預(yù)報(bào)的難點(diǎn)。在搞清楚此類對(duì)流天氣原理的基礎(chǔ)上,借助數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品及傳統(tǒng)的探空分析,有助于預(yù)報(bào)員更好地把握類似天氣過(guò)程,同時(shí),在更加精細(xì)的短時(shí)臨近服務(wù)時(shí),則要依靠值班人員利用本場(chǎng)多普勒雷達(dá)對(duì)實(shí)時(shí)的對(duì)流天氣進(jìn)行監(jiān)控及預(yù)判,這也是廣大氣象預(yù)報(bào)人員需要在工作中不斷積累經(jīng)驗(yàn)、深入學(xué)習(xí)的方向。

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