福州机场一次雷雨天气过程的诊断分析

(整期优先)网络出版时间:2018-08-18
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福州机场一次雷雨天气过程的诊断分析

薛昊聪

(中国民用航空华东地区空中交通管理局福建分局,350001)

摘要:本文利用地面观测资料、NCEP再分析资料、台站观测资料等对福州机场一次雷雨天气过程进行诊断分析。结果表明:在长江中下游地区,存在明显的冷槽,高空槽逐渐向东移动,引导弱冷空气不断扩散南下,在沿海和副热带高压前沿形成强烈的辐合,为随后强对流天气的出现提供了有利条件;切变线东移南压的过程中,来自南北地区的冷暖空气交汇,由此形成了上层干冷下层暖湿的配置形式,进一步推动了强对流天气的发生发展;强烈的低层水汽辐合为雷雨天气的发生提供了充足的水汽,此时低层大气主要以湿润为主,有利于强对流天气的出现;对于出现在福州机场的雷雨天气,高层辐散区和低层辐合区的有利配置,使得上升运动不断加强,为强对流天气的发生发展提供了有利的环境条件。

关键词:雷雨天气环流形势物理量场福州机场

引言

雷暴是自然界中常见的天气现象之一,其在出现的过程中往往伴随有暴雨、大风、冰雹等强对流天气,在影响人们日常生产生活的同时,还危害着航空运输安全。根据相关部门的统计资料结果表明,在全世界范围内有超过35%的航空事故同雷雨天气之间有间接或直接的关系。雷暴天气的主要特点是范围小、发展迅速、破坏力强,属于中小尺度系统,内部存在强烈的对流,底部有强下沉气流和风切变,严重威胁着航空飞行安全。国内外针对强对流天气的研究较多,并得出了很多有意义的结论。由于雷雨天气的形成因素较为复杂,且突发性强,一直是航空气象预报预警工作的难点和重点。所以做好雷暴天气的预报,对于防灾减灾,确保社会经济和航空飞行安全具有十分重要的现实意义。

1机场天气实况

2014年6月18日晚上,由于受到雷雨天气的影响,从17日02时开始,福州机场几乎所有的航班都停止起降,除了大量的国内航班外,国际航线也遭受到了不同程度的影响,从下午5点左右开始,机场天气略微好转,有少数航班被放行,随即又有大量航班被延误,截止到6月19日,福州机场积压了近100个航班无法起降。

2环流形势

2.1高空环流形势

2014年6月18日,500hPa东亚大陆中高纬度地区呈现出“两槽一脊”的环流形势,此时的福州机场在副热带高压边缘的位置处,到了20时,副热带高压减弱东退,且在副热带高压西侧的西南气流不断向福州上空输送源源不断的水汽。在长江中下游地区,存在明显的冷槽,高空槽逐渐向东移动,引导弱冷空气不断扩散南下,在沿海和副热带高压前沿形成强烈的辐合,为随后强对流天气的出现提供了有利条件。

6月18日08时,700hPa中低层处,在长江口南部地区存在明显的风切变,随着海上低值系统逐渐向东移动,切变线有明显的东移南压趋势。此时的福州机场在切变线南侧的西南急流中,低空急流在输送水汽的同时,在向东移动的过程中,同切变线北侧的偏北气流交汇,进而出现剧烈的上升运动,为持续强对流天气的出现提供了有利条件。在长江口南部500hPa和850hPa上空均存在一条冷舌,逐渐向福建北部地区延伸。切变线东移南压的过程中,来自南北地区的冷暖空气交汇,由此形成了上层干冷下层暖湿的配置形式,进一步推动了强对流天气的发生发展。

2.2地面形势

在第7号台风“海贝思”登陆我国后穿过福建,在17日夜间从东海移出,逐渐转变为温带气旋。有一高压中心出现在长江流域,并在东侧偏北气流的引导下使得北方弱冷空气逐渐向南移动,在浙江与福建交界处一直到江西一带有一条静止锋,福州机场在静止锋南侧的位置处。台风“海贝思”残余云系不断引导向南移动的弱冷空气同暖湿西南季风在福州一带交汇,为对流云系的发展提供了低层扰动源。

3物理量场诊断

3.1水汽条件

6月18日08时~20时这段时间内,有一支西南走向的低空急流分别出现在我国沿海700hPa和850hPa处,此时的中心风速在24m/s左右。暖湿空气带有明显的湿舌形成,有利于低层水汽通量辐合。由于西南急流的强度较大,推动了孟加拉湾地区的水汽从广东地区不断向浙江、福建、华东沿海地区输送,随着时间的推移逐渐入海;700hPa处的急流中心也逐渐向东移动。在强对流天气还没有出现之前,福州机场在急流最大风速中心的前方,该区域有明显的水汽辐合和较强的上升运动,进一步促进了强对流天气的持续发展。

850hPa低空处,福州机场位于急流带的西侧,急流轴左前方是正切变涡度区,促进了对流活动的发生发展;14时水汽输送明显加强,同地面观测到的相对湿度急剧上升较为一致。强烈的低层水汽辐合为雷雨天气的发生提供了充足的水汽,此时低层大气主要以湿润为主,有利于强对流天气的出现。

3.2动力条件

在雷雨天气还没有出现,大气呈现出低层辐合、高层辐散的高低空形势配置,这种配置的形式有利于强对流天气的发生发展。在强对流天气还没有发生前,200hPa高空处,浙江和福建地区形成有辐散中心;14时,陆上辐散区同海上辐散区交汇,此时辐散区的区域不断扩大并逐渐向东移动,同强对流天气系统的移动方向保持一致。高层辐散产生强大的抽吸作用,使得低层气流上升运动加强,促进了雷雨天气的出现。

500hPa处,雷有强的辐合中心出现福建北部沿海的低层处;14时,福州机场在辐合区域内。低空强辐合使得上升运动强度加强,低层暖湿不稳定空气逐渐释放不稳定能量,对于强对流天气的发展较为有利。

3.3不稳定条件

K指数是综合了垂直温度梯度、低层水汽含量和湿层厚度的一个物理量,可以表示大气中低层暖湿程度和大气稳定度,K指数越高,说明大气层结越不稳定,对于强对流天气的出现越有利。通过对6月18日08时的K指数进行分析,在福州上空存在K指数高于40℃的高值区,说明此时福州机场上空的大气极不稳定,对于短时强降水等强对流天气的出现十分有利;18日14时探空图中,福州机场上空的K指数达到了42℃,对流有效位能达到了1630,沙氏指数为-3℃,各项数值均能说明福州上空的大气层结极不稳定,促进了雷雨天气的发生发展。

4结论:

(1)在长江中下游地区,存在明显的冷槽,高空槽逐渐向东移动,引导弱冷空气不断扩散南下,在沿海和副热带高压前沿形成强烈的辐合,为随后强对流天气的出现提供了有利条件。

(2)切变线东移南压的过程中,来自南北地区的冷暖空气交汇,由此形成了上层干冷下层暖湿的配置形式,进一步推动了强对流天气的发生发展。

(3)强烈的低层水汽辐合为雷雨天气的发生提供了充足的水汽,此时低层大气主要以湿润为主,有利于强对流天气的出现。

(4)对于出现在福州机场的雷雨天气,高层辐散区和低层辐合区的有利配置,使得上升运动不断加强,为强对流天气的发生发展提供了有利的环境条件。

参考文献:

[1]丁楠.兰州中川机场一次强雷雨天气过程诊断分析[J].科技风,2018(9).

[2]郭建华董玲编著.一次暖区暴雨诊断分析[C].闽浙赣皖毗邻地区军队地方气象联防协会第四十四届年会论文集,2016.11:168-172.