溫州機場一次強對流天氣的診斷分析

蔣永波，陳 磊，陳龔梅

（中國民用航空溫州空中交通管理站，浙江 溫州 325024）

強對流天氣一直是民航運行中需要重點關注的對象，因為大范圍短時強降水和強對流天氣會給航班安全帶來巨大的威脅。溫州機場一年中有一半以上的雷暴出現(xiàn)在夏季，因此對于溫州機場來說，夏季天氣是一年中對飛行危害較大的季節(jié)。民航溫州空管站的氣象工作者多年來對影響溫州機場的強對流天氣作了大量的歷史個例分析和總結(jié)，已經(jīng)對強對流天氣的發(fā)生、發(fā)展背景有了大致的了解，積累了一定的經(jīng)驗[1]。本文針對2016-06-29發(fā)生在溫州機場的一次強對流天氣過程進行了環(huán)流背景分析，并通過動力條件、熱力條件和水汽條件等物理量對此次天氣過程進行診斷分析和總結(jié)，以期為日后的民航預報服務提供部分預報指標，從而保證民航活動的安全、正常和高效。

1 過程概述

2016-06-29 午后，溫州機場發(fā)生了一次強對流天氣過程，與此同時浙江全省更是自北向南發(fā)生了一次大范圍強雷雨天氣過程，強雷雨的降水中心位于浙江省中北部及溫州沿海區(qū)域，如圖1所示。其中，據(jù)溫州機場自動觀測系統(tǒng)顯示，15：08（北京時間，下同）機場發(fā)生雷暴，直到19：25結(jié)束，雷暴持續(xù)時間為4 h 17 min。

此外，15：15開始降小雨，15：50轉(zhuǎn)為中陣雨，15：55轉(zhuǎn)為大陣雨，16：26轉(zhuǎn)為中陣雨，17：52轉(zhuǎn)為小雨為主，間或伴有短時中陣雨，直至19：50，小雨隨之結(jié)束。在此期間，溫州機場受到此次強降水和強對流天氣過程的影響，對航班的正常運行造成了較大影響。

2 物理量診斷分析

2.1 動力條件分析

分析2016-06-29T14：00的渦度場，如圖1（a）所示，可以發(fā)現(xiàn)溫州機場所在區(qū)域（即121°E，28°N）附近的大氣淺層850～1 000 hPa存在一個中心值為1.0×10-5s-1的明顯正渦度區(qū)，說明此時在溫州沿海地區(qū)已經(jīng)有氣旋性環(huán)流發(fā)展起來；分析14：00的散度場，如圖1（b）所示，在淺層950 hPa以下，120°～122°E為輻合區(qū)，往上850～950 hPa為輻散區(qū)，輻合區(qū)配合輻散區(qū)的抽吸作用有利于上升運動的發(fā)展。同時又可以發(fā)現(xiàn)，溫州機場所處的淺層上空，正渦度區(qū)與輻合中心相互配合疊加，有利于氣旋性環(huán)流和上升運動的發(fā)展，而且在明顯的氣旋性環(huán)流和抽吸作用的共同影響下，120°～122°E區(qū)域上升運動強烈發(fā)展，這也極易觸發(fā)強對流天氣。

圖1 2016-06-29T14：00沿28°N渦度場（a）、散度場和風場（b）的剖面圖（單位：10-5s-1）

2.2 熱力條件分析

通過對2016-06-29T14：00假相當位溫（θse）沿著28°N做剖面，如圖2所示，可以看出在850 hPa以上116°～126°E之間，θse的等值線比較密集。而在850 hPa以下116°～126°E之間，θse的等值線比較密集且梯度較大，為能量鋒區(qū)，因此淺層存在高能舌。500～850 hPa之間，θse的數(shù)值明顯低于其他層，并且存在一個顯著的冷中心，這一現(xiàn)象表明在大氣的中低層有干冷空氣入侵，說明在這一層出現(xiàn)低能舌。中層的低能舌疊加在淺層的高能舌上，這表明低層增溫增濕，中高層冷空氣南下，這一形勢加大了大氣的不穩(wěn)定度，有利于形成強對流天氣[2-3]。

圖2 2016-06-29T14：00假相當位溫θse剖面圖（單位：K）

2.3 水汽條件分析

分析2016-06-29T14：00的水汽通量，如圖3（a）所示，可以發(fā)現(xiàn)浙江省的水汽通量大值區(qū)分為兩個區(qū)域，一個位于浙江省的中北部，水汽通量在10～14之間，水汽中心處于杭州灣附近；另一個位于溫州沿海地區(qū)，水汽通量在12～22之間，水汽中心位于海上。而溫州機場此時位于水汽通量低值區(qū)，水汽通量較小，只是出現(xiàn)了短時中到大陣雨，且持續(xù)時間不長。對應此次天氣過程的雨強分布的大值區(qū)也位于浙江省的中北部和溫州沿海地區(qū)，這就表明水汽通量與降水落區(qū)有較好的對應關系。

沿著120°E做水汽通量散度和風場的剖面，見圖3（b）（等值線代表水汽通量散度，風向桿代表風速），由此發(fā)現(xiàn)在28°～31°N之間存在明顯的水汽輻合中心，最大輻合中心位于29°～30°N，高度為900～950 hPa，中心極值大于4，并且輻合中心在西南偏南風的作用下上升至650 hPa，由此看出水汽輻合較為強盛，而且這一輻合中心大值區(qū)正好位于浙江省中北部，這也表明西南氣流輸送的大量水汽使得浙江省的中北部區(qū)域水汽出現(xiàn)了輻合，強降水也發(fā)生在這一區(qū)域。

圖 3 2016-06-29T14：00 925 hPa 的水汽通量（a）（單位：g·cm-1·hPa-1·s-1）、水汽通量散度（單位：10-4g·cm-2·hPa-1·s-1）和風場（b）（單位：m/s）疊加的剖面圖

3 結(jié)論和討論

利用常規(guī)觀測資料及NCEP/NCAR的1°×1°再分析資料，分析了2016-06-29發(fā)生在溫州機場的一次強對流天氣過程，通過對熱力、動力及水汽條件進行診斷分析，得到以下結(jié)論：從動力條件來看，溫州機場所處的淺層上空，正渦度區(qū)與輻合中心相互配合疊加，在明顯的氣旋性環(huán)流和抽吸作用的共同影響下，極易觸發(fā)強對流天氣；從熱力條件來看，中層的低能舌疊加在淺層的高能舌上，低層增溫增濕，而中高層為干冷空氣，“上干下濕”的形勢配置，加大了大氣的不穩(wěn)定度，有利于形成強對流天氣；從水汽條件來看，水汽通量、水汽通量散度對于降水落區(qū)的預報具有較好的指導作用。

［1］陳磊，林再雄，厲瑞孝，等.溫州機場雷暴短期概率預報的研究［J］.民航學報，2018（01）：43-46.

［2］朱乾根，林錦瑞，壽紹文，等.天氣學原理和方法［M］.北京：氣象出版社，2007.

［3］姚學祥，孫欣，孫繼松，等.天氣預報技術與方法［M］.北京：氣象出版社，2011.