2 0 1 3年廣漢機(jī)場初雷診斷分析

龍妍妍 干 全

（中國民用航空飛行學(xué)院，四川 廣漢618307）

0 引言

雷暴是危及飛行安全的主要天氣現(xiàn)象之一，常伴有大風(fēng)、微下?lián)舯┝?、冰雹等?zāi)害性天氣。雷雨大風(fēng)具有很強(qiáng)的陣性，不僅能造成嚴(yán)重的飛行顛簸，影響飛機(jī)的起飛和著陸，而且能使機(jī)場設(shè)施損壞，造成地面與空中通信中斷。因此，在機(jī)場預(yù)報(bào)中雷暴的預(yù)報(bào)是重點(diǎn)。

根據(jù)廣漢機(jī)場航空氣候志（1986-1995年）的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，廣漢機(jī)場累年年平均雷暴日數(shù)為11.5天，歷年出現(xiàn)在3-12月份，1、2月份沒有出現(xiàn)過雷暴。在1986年-1995年中，最早初雷為1990年3月24日，最晚初雷為1994年5月12日。廣漢機(jī)場多夜雷，這是因?yàn)閺V漢機(jī)場白天四周山脈的增溫比盆地劇烈，空氣上暖于下，大氣層結(jié)穩(wěn)定，晚上高層輻射快于低層，西部的高大山脈和東邊的龍泉山散熱轉(zhuǎn)冷，空氣上冷下熱，大氣層結(jié)不穩(wěn)定。

2013年3月21日至22日夜間，廣漢機(jī)場出現(xiàn)了本年的初雷。此次過程主要影響四川省和重慶市，四川省有34個市、縣有雷暴過程，重慶5個縣有雷暴過程。本文利用常規(guī)觀測資料對此次初雷過程進(jìn)行了探討，有助于雷暴的預(yù)報(bào)。

1 主要影響系統(tǒng)分析（2013年3月21日20點(diǎn)）

圖1 21日20點(diǎn)高度場、風(fēng)場及分析

500hpa形勢圖上圖1（a）：中高緯為1槽1脊型，溫度場落后于高度場，中心位于黑龍江處的東北氣旋勢力較強(qiáng)，影響范圍較廣。低緯度印度地區(qū)有1低槽，把孟加拉灣水汽輸送到四川盆地，由于受東北氣旋在中國東部產(chǎn)生的大槽影響，未來印度地區(qū)低槽有向東移動的趨勢，未來四川省地區(qū)將受此系統(tǒng)影響，經(jīng)歷一次小槽過境過程。

700hpa形勢圖上圖1（b）：在四川以西高原上，明顯已經(jīng)形成一個閉合的小低壓系統(tǒng)，并且已形成一個閉合的暖中心，這不僅為上升運(yùn)動提供了動力條件，同時(shí)低層為暖條件有利于空氣上升運(yùn)動，也為不穩(wěn)定能量的形成提供了良好的條件。在四川以北，有冷平流，已經(jīng)逐漸有冷空氣侵入，也為冷暖空氣的匯合形成雷暴提供了條件。

850hpa形勢圖上圖1（c）：四川西部已經(jīng)形成閉合低壓，有利于上升運(yùn)動，溫度露點(diǎn)差溫江站為7℃，低層水汽不是很充分，但是同周圍測站相比，也形成了一個濕中心，此時(shí)暖中心同樣位于四川盆地，四川以北，冷平流較強(qiáng)，未來將進(jìn)入四川盆地，影響盆地。

地面圖上圖1（d）：四川盆地21日上午早已形成低壓中心并維持，20日低壓中心仍然存在，并且在低壓中心的后部已經(jīng)出現(xiàn)雷暴天氣，預(yù)示著此低壓可能誘發(fā)雷暴產(chǎn)生。地面變壓場為負(fù)變壓，有利于高空低槽繼續(xù)加強(qiáng)東移。

綜上所述，該過程主要是500hpa上有小槽經(jīng)過，并且中低層都為低值系統(tǒng)控制，形成了低氣壓環(huán)境，并且低層形成暖中心，大氣處于不穩(wěn)定狀態(tài)，四川北部有冷平流入侵，冷暖空氣的交匯，觸發(fā)不穩(wěn)定能量的釋放，加強(qiáng)了垂直上升運(yùn)動。

2 雷暴機(jī)制分析

2.1 能量條件分析

表1 假相當(dāng)位溫表

由表1可以看出，雷暴發(fā)生前，假相當(dāng)位溫925hpa到850hpa隨高度升高是上升的，850hpa到500hpa隨高度升高是降低的，雷暴發(fā)生后是相反的。這可以表明，雷暴發(fā)生前，低層能量比高層大，雷暴發(fā)生后低層能量比高層小，這就是雷暴發(fā)生前低層聚集能量的原因，為這次過程提供了不穩(wěn)定能量。

21日20時(shí)的層結(jié)參數(shù)為K為21℃，SI為1.07℃，CAPE為39.1J，這幾個參數(shù)反應(yīng)出該過程并不強(qiáng)烈。

2.2 水汽條件分析

由850hpa的水汽通量散度場可以看出，水汽通量輻合區(qū)在四川南部，中心值達(dá)到10，由相對濕度圖可以看出，中心也位于四川南部?？梢钥闯龃舜嗡⒉皇呛艹浞帧?/p>

2.3 動力條件分析

21日20時(shí)，850hpa渦度場圖上，四川為正渦度區(qū)，說明該區(qū)域具有輻合上升運(yùn)動，中心達(dá)到20×10-5/s，對應(yīng)雷暴區(qū)域。

21日20時(shí)，850hpa散度場圖上，四川南部為輻合上升運(yùn)動區(qū)。

圖2 21日20時(shí)

3 云圖分析

21日至22日夜間，廣漢機(jī)場有明顯的低渦云系生成，并且迅速發(fā)展東移。華云紅外云圖中可以看到廣漢機(jī)場周圍低渦云系已發(fā)展為近橢圓形結(jié)構(gòu)密實(shí)的中尺度對流云團(tuán)，邊緣清晰，說明發(fā)展旺盛。在數(shù)字衛(wèi)星紅外云圖上，也同樣可以看到從22日00時(shí)開始，廣漢機(jī)場上空被紅色區(qū)域覆蓋，說明此處云發(fā)展旺盛，已經(jīng)形成對流云團(tuán)。

圖3

4 結(jié)論與討論

4.1 500hpa小槽經(jīng)過，并且中低層都為低值系統(tǒng)控制，低層形成暖中心，大氣處于不穩(wěn)定狀態(tài)，四川北部有冷平流入侵，冷暖空氣的交匯，觸發(fā)不穩(wěn)定能量的釋放，加強(qiáng)了垂直上升運(yùn)動。

4.2 熱力條件與動力條件結(jié)合激發(fā)了中尺度對流的形成。

4.3 中尺度對流云團(tuán)發(fā)展快速旺盛，有利于形成雷暴天氣。

4.4 此次過程K指數(shù)、SI指數(shù)、CAPE指數(shù)不明顯，且水汽不充分，雷暴過程持續(xù)時(shí)間較短。

［1］朱乾根，等.天氣學(xué)原理和方法[M].3版.北京:氣象出版社，2000.