重慶江北機(jī)場一次雷雨過程分析

丁魅理

（民航重慶空管分局，重慶 401120）

1 引言

雷雨天氣通常會(huì)對飛行安全造成一定的威脅，導(dǎo)致航班延誤。重慶江北機(jī)場地處西南地區(qū)東部的中低緯度地區(qū)，屬中亞熱帶氣侯。4月底至5月初已有連續(xù)高溫出現(xiàn)、最高可達(dá)37.3℃的“小陽春”；對流活動(dòng)逐漸加強(qiáng)，雷雨開始出現(xiàn)，4、5月出現(xiàn)一個(gè)雷暴活動(dòng)小高潮[1]。2018年5月19日凌晨，江北機(jī)場區(qū)域自南向東北出現(xiàn)了一次雷雨天氣過程，此次過程在本場共持續(xù)了近3h，由于凌晨航班較少，雖然僅造成了1個(gè)架次的航班備降，但此次過程本身還是比較強(qiáng)烈，值得仔細(xì)分析，有助于氣象從業(yè)者更加理性地認(rèn)識江北機(jī)場初夏的雷雨天氣特征，從而更好地為生產(chǎn)生活做好氣象服務(wù)。

2 天氣形勢背景

此次雷雨過程前幾日，重慶江北機(jī)場多降水天氣且溫度較高，近地層水汽條件較好，集聚了一些不穩(wěn)定能量，大氣層結(jié)不穩(wěn)定性變強(qiáng)。18日20時(shí)各層次天氣形勢如圖1所示，500hpa中高緯呈三槽兩脊形勢，重慶區(qū)域受弱波動(dòng)前部西南氣流影響，且川東重慶接壤處有一明顯冷中心控制；隨著槽脊的東移南壓，重慶區(qū)域高層會(huì)有槽后更冷空氣匯入，進(jìn)一步為高層氣團(tuán)降溫。700hpa在重慶區(qū)域北部有一暖式切變線存在，且重慶大部比濕（綠色柵格化包圍區(qū)域）達(dá)到12g/kg,為雷雨天氣的發(fā)生提供了有利的動(dòng)力和水汽條件。850hpa在重慶區(qū)域北部同樣有一暖式切變線影響，且大部受熱低壓控制，水汽條件好有利于上升運(yùn)動(dòng)。地面則是均壓場的形勢。綜合高中低層槽線的位置，有較明顯的前傾傾向，前傾槽意味著高層冷空氣移動(dòng)速度快于低層，在高層冷空氣抵達(dá)的情況下，低層氣團(tuán)相對暖，上下層溫度差距拉大，氣溫垂直遞減率加大，為對流天氣的產(chǎn)生創(chuàng)造了良好的環(huán)境條件[2]。

3 對流條件分析

圖1 a、b、c、d分別為 18日 20時(shí) 500hpa、700hpa、850hpa及地面天氣形勢圖

圖3 重慶江北機(jī)場EC細(xì)網(wǎng)格18日08時(shí)初始場單站垂直剖面圖

圖4 a-f分別為19日凌晨01:00～06:00紅外衛(wèi)星云圖

如圖2所示，可以分析出以下幾個(gè)特征：（1）由地面到700hpa區(qū)間內(nèi)，當(dāng)時(shí)的溫度露點(diǎn)差較小，低層水汽條件較為豐富；而700～300hpa溫度露點(diǎn)差較大，相對濕度比較干，呈現(xiàn)出“上干下濕”的垂直結(jié)構(gòu)。（2）500hpa有干冷空氣侵入，氣溫到達(dá)-4℃，對應(yīng)1000hpa處25℃左右的氣溫，溫差達(dá)到29℃，氣溫垂直遞減率較大。且隨著500hpa波動(dòng)槽的東移南壓，中低層暖式切變線的發(fā)展，高層更多的冷空氣將進(jìn)一步冷卻上層空氣，中低層有充足的暖濕空氣維持，促使溫差繼續(xù)加大，顯然滿足了對流發(fā)生的層結(jié)條件。（3）CAPE值305，CIN（對流抑制能量）值176，雖然對流抑制能量相對較大，不利于低層弱對流的發(fā)展，但是中高層存在大氣層結(jié)不穩(wěn)定，一旦中高層觸發(fā)條件足夠強(qiáng)烈，強(qiáng)對流天氣一旦發(fā)展并沖破抑制，之前蓄積的不穩(wěn)定能量就可以充分快速的釋放出來。

基于以上認(rèn)識，我們又參考了EC細(xì)網(wǎng)格預(yù)報(bào)的重慶江北機(jī)場以18日08時(shí)為初始場的單站垂直剖面圖，如圖3所示，19日凌晨02:00～07:00，本場有一較大的垂直上升運(yùn)動(dòng)區(qū)，垂直上升速度達(dá)-1hpa/s，且濕度場的垂直分布也是典型的上干下濕，有利于對流發(fā)展。同時(shí)，根據(jù)EC 細(xì)網(wǎng)格的 500hpa、700hpa、850hpa 風(fēng)場預(yù)報(bào)，槽線逐漸東移，槽前西南氣流在凌晨02:00后有所加強(qiáng)。

4 觸發(fā)因素

結(jié)合上文的綜合形勢分析，初步考慮是由500hpa及高層的槽后冷空氣導(dǎo)致上層氣團(tuán)降溫明顯，從而使上下層溫差加大，促進(jìn)了對流的發(fā)展。為驗(yàn)證此次觸發(fā)因素，我們截取了19日凌晨的衛(wèi)星云圖，企圖追尋高空槽云系的移動(dòng)給重慶上空帶來的影響。

如圖4所示，隨著高層槽后西北冷空氣的入侵，在重慶區(qū)域西南面逐漸生成一高亮對流云團(tuán)，在槽前西南氣流的引導(dǎo)下，此云團(tuán)強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)，自西南向東北快速移動(dòng)，重慶本場19日03:00～06:00出現(xiàn)了中等強(qiáng)度的雷雨天氣。

5 小結(jié)

此次雷雨天氣的發(fā)生，主要是由初夏高層冷槽，配合低層暖式切變線共同作用引起的，由于冷槽的移動(dòng)方向及發(fā)展直接影響著對流的初生及移動(dòng)，所以也是此次預(yù)報(bào)的難點(diǎn)。在搞清楚此類對流天氣原理的基礎(chǔ)上，借助數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品及傳統(tǒng)的探空分析，有助于預(yù)報(bào)員更好地把握類似天氣過程，同時(shí)，在更加精細(xì)的短時(shí)臨近服務(wù)時(shí)，則要依靠值班人員利用本場多普勒雷達(dá)對實(shí)時(shí)的對流天氣進(jìn)行監(jiān)控及預(yù)判，這也是廣大氣象預(yù)報(bào)人員需要在工作中不斷積累經(jīng)驗(yàn)、深入學(xué)習(xí)的方向。