西安咸陽(yáng)機(jī)場(chǎng)“8.2”低空風(fēng)切變天氣過(guò)程分析

王歡 張磊

摘 要：本文利用歐洲中心實(shí)況天氣資料及咸陽(yáng)機(jī)場(chǎng)雷達(dá)資料，通過(guò)分析2016年8月2日機(jī)場(chǎng)低空風(fēng)切變過(guò)程得出：此次風(fēng)切變主要是由于陣風(fēng)鋒造成，陣風(fēng)鋒出現(xiàn)在對(duì)流云前沿，并且改變了風(fēng)向和風(fēng)速；機(jī)場(chǎng)雷達(dá)能夠較好的確定陣風(fēng)鋒的形態(tài)、位置、移動(dòng)方向、速度和影響范圍；陣風(fēng)鋒天氣是在500hPa副高邊緣攜帶冷空氣配合底層水汽輻合，及對(duì)流不穩(wěn)定的觸發(fā)機(jī)制出現(xiàn)的。

關(guān)鍵詞：低空風(fēng)切變；陣風(fēng)鋒；對(duì)流云前沿；雷達(dá)回波

在航空氣象學(xué)中，把出現(xiàn)在600m以下的風(fēng)切變稱(chēng)為低空風(fēng)切變[ 1 ]。陣風(fēng)鋒由于兩側(cè)風(fēng)切變較強(qiáng)，是僅次于下?lián)舯┝鲊?yán)重威脅飛行安全的天氣系統(tǒng)。對(duì)流風(fēng)暴中的冷性下沉氣流到達(dá)低空，并向外擴(kuò)散，與底層暖濕空氣交匯而引發(fā)強(qiáng)風(fēng)，其前緣就是陣風(fēng)鋒[ 2 ]。陣風(fēng)鋒影響過(guò)程中，通常會(huì)造成氣壓涌升、氣溫驟降、風(fēng)向改變及風(fēng)速急增。本文利用歐洲中心實(shí)況天氣資料、機(jī)場(chǎng)天氣雷達(dá)及自動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)資料，對(duì)比實(shí)況過(guò)程、分析天氣形勢(shì)及實(shí)時(shí)雷達(dá)演變，對(duì)2016年8月2日機(jī)場(chǎng)風(fēng)切變天氣過(guò)程進(jìn)行分析，提高此類(lèi)風(fēng)切變的預(yù)報(bào)能力。

1 天氣概況和環(huán)流形勢(shì)

8月2日下午13：00時(shí)（北京時(shí)，下同）后終端區(qū)北部和南部先后出現(xiàn)對(duì)流云團(tuán)，并且不斷發(fā)展加強(qiáng)。17：30從雷達(dá)圖上監(jiān)測(cè)到南部對(duì)流云團(tuán)前沿有陣風(fēng)鋒生成，自東南向西北方向影響本場(chǎng)，18：00-18：15本場(chǎng)受陣風(fēng)鋒影響偏南風(fēng)加大，最大風(fēng)速14米/秒。期間收到西安進(jìn)近管制室航空器空中報(bào)告，有3架飛機(jī)因風(fēng)切變復(fù)飛。

500hPa冷渦、槽后類(lèi)的環(huán)流形勢(shì)是陜西省出現(xiàn)雷暴天氣的主要類(lèi)型[ 3 ]。8月2日08：00時(shí)500hPa實(shí)況顯示副高控制著我國(guó)中東大部地區(qū)，受高原南部低值系統(tǒng)影響，副高在關(guān)中至山西一帶成窄帶狀，終端區(qū)西部處于副高邊緣，副高進(jìn)退震蕩有利于對(duì)流不穩(wěn)定的發(fā)生，同時(shí)在關(guān)中地區(qū)有冷平流的活動(dòng)。低層700hPa受到西南暖濕氣流控制，有利于水汽向本區(qū)域輸送，在850hPa配合有風(fēng)速的輻合區(qū)。500-850hPa的上下層環(huán)流配置對(duì)于對(duì)流不穩(wěn)定的發(fā)生展是十分有利的。

2 層結(jié)條件

根據(jù)08：00T-lnp圖：K=38，SI=1.3℃，Cape值為957J/KG，水汽條件也較為理想。且紅色正不穩(wěn)定能量區(qū)明顯大于藍(lán)色負(fù)不穩(wěn)定能量區(qū)，以上指數(shù)為對(duì)流發(fā)生提供了十分有利的條件。

3 雷達(dá)回波特征

陣風(fēng)鋒常表現(xiàn)為在強(qiáng)回波的外圍有一條弧狀或者線狀的弱窄帶回波，回波強(qiáng)度一般在15-20dBz[ 4 ]。對(duì)于雷達(dá)所探測(cè)到的陣風(fēng)鋒窄帶回波垂直和水平范圍的考慮，對(duì)于陣風(fēng)鋒的監(jiān)測(cè)應(yīng)選用最低仰角來(lái)探測(cè)，高仰角的探測(cè)波束容易從陣風(fēng)鋒窄帶回波上部穿過(guò)，容易遺漏[ 5 ]。

目前西安咸陽(yáng)機(jī)場(chǎng)雷達(dá)最有利于陣風(fēng)鋒監(jiān)測(cè)的是使用75km范圍，1.5°仰角。8月2日午后13：00 -16：30時(shí)機(jī)場(chǎng)北部和南部先后出現(xiàn)分散的對(duì)流云團(tuán)，并逐漸連成片狀。

17：29時(shí)（圖1a），在機(jī)場(chǎng)南部約25km處有長(zhǎng)60km，寬30km，中心最強(qiáng)回波60dBz的成片對(duì)流云。在對(duì)流云北部5km附近有一條長(zhǎng)50km，寬5km左右的呈東西向的窄帶狀回波，即陣風(fēng)鋒，其相態(tài)呈現(xiàn) “反S”型，中心強(qiáng)度15dBz，隨著對(duì)流云一起從東南快速向西北方向移動(dòng)。

17：59（圖1b）以機(jī)場(chǎng)為中心點(diǎn)的180°-230°方向，距本場(chǎng)約20-30km處有分散的小片狀強(qiáng)回波中心，中心最強(qiáng)回波60dBz。此時(shí)陣風(fēng)鋒移動(dòng)至本場(chǎng)南部10km處。

18：08-18：15（圖1c-d）強(qiáng)對(duì)流回波在向西北方向移動(dòng)的過(guò)程中有所分散，強(qiáng)回波中心位于本場(chǎng)南部25km處和西北部25-50km處，最強(qiáng)回波中心仍為60dBz，而此時(shí)陣風(fēng)鋒在逐漸北上過(guò)程中正經(jīng)過(guò)機(jī)場(chǎng)，其移動(dòng)速度明顯快于南部對(duì)流云團(tuán)，在移動(dòng)過(guò)程中兩者的距離逐漸加大，陣風(fēng)鋒經(jīng)過(guò)時(shí)本場(chǎng)偏南風(fēng)加大，期間最大風(fēng)速14米/秒。

18：28（圖1e）機(jī)場(chǎng)南部強(qiáng)對(duì)流回波移動(dòng)至西北方向，強(qiáng)度有所減弱，陣風(fēng)鋒對(duì)已移過(guò)本場(chǎng)，向北偏東方向移動(dòng)，其形狀變?yōu)橹本€。

4 結(jié)論和討論

通過(guò)對(duì)2016年8月2日由陣風(fēng)鋒引起的低空風(fēng)切變過(guò)程進(jìn)行分析，得出以下結(jié)論：

1）此次發(fā)生在西安咸陽(yáng)機(jī)場(chǎng)的低空風(fēng)切變過(guò)程是一次典型的由于對(duì)流云前沿陣風(fēng)鋒引起的。

2）利用機(jī)場(chǎng)雷達(dá)能夠很好的確定陣風(fēng)鋒的形態(tài)，得到陣風(fēng)鋒的回波位置、移動(dòng)方向和速度以及影響范圍，有利于對(duì)低空風(fēng)切變的監(jiān)測(cè)和預(yù)警。

3）陣風(fēng)鋒天氣是在500hPa副高邊緣攜帶冷空氣配合低層輻合及水汽輸送，及對(duì)流不穩(wěn)定能量積蓄的觸發(fā)機(jī)制出現(xiàn)的。

參考文獻(xiàn)：

[1] 丁立平.低空風(fēng)切變對(duì)飛行的影響及應(yīng)對(duì)措施[J].指揮信息系統(tǒng)與技術(shù)，2010，01（1）：77-81.

[2] 徐芬，楊吉，夏文梅，等.雷達(dá)強(qiáng)度數(shù)據(jù)中的陣風(fēng)鋒特征統(tǒng)計(jì)合自動(dòng)識(shí)別[J].高原氣象，2015，34（2）：586-595.

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[5] 席寶珠，俞小鼎，孫力，等.我國(guó)陣風(fēng)鋒類(lèi)型與產(chǎn)生機(jī)制分析及其主觀識(shí)別方法[J].氣象，2015，41（2）：133-142.

作者簡(jiǎn)介：

王歡（1989-），女，青海西寧人，碩士，研究方向?yàn)槊窈綒庀髷?shù)值預(yù)報(bào)應(yīng)用；

張磊（1988-），男，寧夏中衛(wèi)人，碩士，研究方向?yàn)槊窈綒庀髷?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)維護(hù)與開(kāi)發(fā)。