楊曉鳳，施思，蘇蕾

廈門機(jī)場一次強(qiáng)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(huán)流形勢、大氣能量結(jié)構(gòu)和天氣雷達(dá)等方面進(jìn)行分析，對廈門機(jī)場2019-04-22雷雨天氣過程進(jìn)行分析。結(jié)果表明，高層輻散、中低層的急流和風(fēng)速輻合為對流發(fā)展提供了有利的環(huán)流形勢。雷雨的三個基本條件為層結(jié)不穩(wěn)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(fēng)區(qū)的位置與大小和對流的位置、強(qiáng)度變化呈正相關(guān)的關(guān)系，“牛眼”結(jié)構(gòu)、大風(fēng)核區(qū)、風(fēng)向的輻合變化能夠很好地表明對流的加強(qiáng)趨勢。風(fēng)廓線產(chǎn)品中“ND”區(qū)的變化，對下游的短時臨近預(yù)報有重要的作用。

雷雨；環(huán)流形勢；V-3θ；雷達(dá)回波

對于飛機(jī)來說，雷暴是一種非常危險的天氣現(xiàn)象，在雷暴云中飛行，會引起飛機(jī)顛簸以及積冰、強(qiáng)降水、低能見度、冰雹，低空風(fēng)切變以及下?lián)舯┝鞯?，?yán)重影響了飛行安全。

2019-04-22廈門機(jī)場的一次強(qiáng)雷雨天氣中，機(jī)場從2019-04-22T16：56開始聞雷，雷暴一直持續(xù)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(huán)流形勢、大氣能量結(jié)構(gòu)和天氣雷達(dá)等方面進(jìn)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(huán)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(qū)為西南至偏西氣流，廣東北部至福建中北部地區(qū)有大于等于30 m/s的高空急流區(qū)，高空急流產(chǎn)生高空輻散，有垂直的抽吸作用，有利于對流的維持和發(fā)展[1]。高低層本場西南至偏西氣流控制。500 hPa上副高穩(wěn)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(qū)有風(fēng)速大于等于12 m/s的西南急流區(qū)，廈門位于急流的左前方出口區(qū)，有風(fēng)速的輻合，為上升運動區(qū)。

2 不穩(wěn)定能量分析

2019-04-22T08：00的V-3θ圖如圖1所示，最左側(cè)的位溫＞45°在650 hPa突起向左折，意味著強(qiáng)降溫，有不穩(wěn)定能力待釋放。同時在T-Lnp圖上，層結(jié)曲線在狀態(tài)曲線的左側(cè)，層結(jié)不穩(wěn)定，指數(shù)為36 ℃，不穩(wěn)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(chǎn)生和發(fā)展。600～800 hPa之間出現(xiàn)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(jié)構(gòu)上干下濕，不穩(wěn)定能量增強(qiáng)[2]。風(fēng)場從850 hPa的西南風(fēng)6 m/s到700 hPa及以上的西北至偏西風(fēng)12 m/s，垂直風(fēng)場結(jié)構(gòu)出現(xiàn)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(qiáng)。

圖1 2019-04-22T08：00的V-3θ

3 雷達(dá)圖分析

3.1 強(qiáng)度場分析

2019-04-22T11：00左右廣東的北部開始有對流發(fā)展，并逐漸東移發(fā)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(fā)發(fā)展，并以60 km/h的速度向本場靠近，最強(qiáng)回波中心強(qiáng)度達(dá)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(dá) 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(jié)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(xiàn)了中雷雨，短時有大雷雨，2019-04-22T 19：10本場轉(zhuǎn)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(jié)束，整個雷雨過程結(jié)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(fēng)區(qū)”的位置剛好和對流天氣發(fā)生區(qū)域完全對應(yīng)，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(fēng)區(qū)，并隨著回波的東移，逆風(fēng)區(qū)位置隨之向測站靠近，逆風(fēng)區(qū)大小在逐漸減少，對應(yīng)對流回波的強(qiáng)度也略有減弱，2019-04-22T16：59逆風(fēng)區(qū)消失。2019-04-22T 17：00—2019-04-22T18：30時，負(fù)值面積大于正值面積，表現(xiàn)為輻合場。3 km以下零速度線近似于直線，測站兩側(cè)出現(xiàn)近似于牛眼結(jié)構(gòu)。2019-04-22T18：30開始，零速度線向正值區(qū)域彎曲，表現(xiàn)為風(fēng)向的輻合。如圖2（a）所示，2019-04-22T18：42本場的南面出現(xiàn)逆風(fēng)區(qū)，對應(yīng)強(qiáng)度圖上強(qiáng)回波區(qū)位于測站的南面。2019-04-22T19：00牛眼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)模糊。如圖2（b）所示，2019-04-22T19：33逆風(fēng)區(qū)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(fēng)廓線資料分析

2019-04-22T16：00之前，4～8 km上空多為“ND”（干區(qū)），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(zhuǎn)西北氣流，表明該層有弱冷空氣侵入。從300～1 500 m高度，風(fēng)隨高度順轉(zhuǎn)，且風(fēng)速由4 m/s增至10 m/s，中低層垂直風(fēng)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(fā)展和維持。2019-04-22T17：05，4.0～6 km風(fēng)由西北轉(zhuǎn)為西南氣流，且風(fēng)速加大了2～4 m/s，說明高層有槽線過境和風(fēng)速的輻合，有利于對流的維持和發(fā)展。隨著第一波對流的東移遠(yuǎn)離，風(fēng)向隨高度先順轉(zhuǎn)后逆轉(zhuǎn)，風(fēng)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(jié)不穩(wěn)定有利于對流的維持和發(fā)展。2019-04-22T18：08，1.8～3.0 km由西北轉(zhuǎn)西南偏西氣流，說明中低層有弱淺槽過境，且風(fēng)速達(dá)到12 m/s，低空急流的存在，使對流維持，持續(xù)影響廈門地區(qū)。2019-04-22T18：30，大風(fēng)區(qū)開始影響低層，2019-04-22T 18：32地面出現(xiàn)瞬時風(fēng)速15.1 m/s。

4 結(jié)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(huán)流形勢。通過分析這次雷雨過程V-3θ圖發(fā)現(xiàn)，位溫隨高度增加的態(tài)勢表明了層結(jié)不穩(wěn)定。θsed與θ*的距離相距程度表明水汽條件為上干下濕結(jié)構(gòu)，有利于對流發(fā)展。垂直風(fēng)場結(jié)構(gòu)的方向性表明有動力抬升作用。從雷達(dá)強(qiáng)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(dǎo)，東移且其前端觸發(fā)新的對流，逆風(fēng)區(qū)位置隨對流的東移而東移，逆風(fēng)區(qū)大小和對流強(qiáng)度變化表現(xiàn)弱正相關(guān)關(guān)系，近似于“牛眼”的結(jié)構(gòu)和風(fēng)向的輻合表明了對流的強(qiáng)度有加強(qiáng)的趨勢。通過分析風(fēng)廓線資料可知，風(fēng)廓線產(chǎn)品可清晰地反映雷達(dá)測站的風(fēng)的時空分布和冷暖平流的發(fā)展演變，中低層垂直風(fēng)切變，有利于對流的發(fā)展，通過分析“ND”區(qū)的變化，對下游的短時臨近預(yù)報有重要的作用。

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

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

［3］應(yīng)冬梅，郭艷.江西省一次強(qiáng)對流天氣的多普勒天氣雷達(dá)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〕