影響南寧管制區(qū)的大面積強對流天氣過程分析及保障經(jīng)驗

李娟

摘? 要：文章將利用常規(guī)天氣資料、探空資料、南寧機場天氣雷達等，對此次大面積強對流天氣進行分析，并總結(jié)航空氣象服務的保障經(jīng)驗，為今后的工作不斷地積累寶貴經(jīng)驗。結(jié)論如下：受冷空氣南下影響，南寧管制區(qū)與南寧機場出現(xiàn)大面積強對流云帶，高空槽和西南渦的東移是其過程大氣抬升觸發(fā)機制，空中急流提供水汽條件;探空曲線各指數(shù)表明層結(jié)不穩(wěn)定，易于發(fā)生較強的對流運動;探空曲線圖表明中高層有冷空氣入侵造成了大氣層結(jié)的不穩(wěn)定，其于上干下濕的層結(jié)易造成對流運動的發(fā)生;天氣雷達圖中的弓形回波及陣鋒風的存在也極易預報颮線大風天氣過程。

關鍵詞：強對流;飛行管制區(qū)域;探空曲線;高低空急流;氣象服務

中圖分類號：P458? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：2095-2945（2019）25-0066-03

Abstract： This paper will analyze the large area severe convective weather using conventional weather data， sounding data and Nanning Airport weather radar， and summarize the experience of aviation meteorological service， so as to accumulate valuable experience for the future work. The conclusions are as follows： under the influence of cold air southward， a large area of strong convective cloud belt appears in Nanning control area and Nanning Airport. The eastward movement of upper trough and southwest vortex is the trigger mechanism of atmospheric uplift， and the air jet provides water vapor condition. The indexes of the sounding curve show that the stratification is unstable and prone to strong convective motion， and the sounding curve shows that the cold air intrusion in the middle and upper layers leads to the instability of atmospheric stratification， and the wet stratification at the upper and lower levels is easy to cause convective motion. The existence of bow echo and gust in the weather radar map is also easy to predict the squall line gale weather process.

Keywords： strong convection; flight control area; sounding curve; high and low level jet; meteorological service

1 概述

強對流天氣是指伴隨雷暴現(xiàn)象的對流性大風（≥17.2m/s）、冰雹、短時強降水。其影響飛行管制區(qū)域的航路、飛機的起降，導致航班的返航、備降，甚至是大面積航班延誤?，F(xiàn)有文獻中，很少有對影響管制區(qū)天氣的分析，一般都是對機場單點的天氣分析較多，但是隨著現(xiàn)在航班量的大流量發(fā)展，影響整個管制區(qū)及機場的天氣過程為保障航班的安全運行以及航班的正點率帶來了很大的難度，所以為了在這方面多積累天氣分析的寶貴經(jīng)驗，不斷地把保障任務做好，是很有必要的。本文將利用常規(guī)天氣資料、探空資料、南寧機場天氣雷達等，對此次大面積強對流天氣進行分析，并總結(jié)航空氣象服務的保障經(jīng)驗，為今后的工作不斷地積累寶貴經(jīng)驗。

2 天氣過程概況

2.1 南寧管制區(qū)域天氣概況

受冷空氣南下影響，2017年5月3日19：30（北京時，下同）左右，一條東北至西南走向的系統(tǒng)性帶狀中等及以上強度對流云團進入南寧管制區(qū)北部，強度不斷發(fā)展，帶狀對流云帶不斷拉長，橫貫整個南寧管制區(qū)東西方向，其一路東移南下，逐步影響區(qū)域西北部-北部-、西部-中部-東北部、西南部-南部-東部，直至4日09：30左右才從管制區(qū)東南部移出，整個過程共持續(xù)14小時。對南寧管制區(qū)域的飛機造成較大影響，飛機無法穿越帶狀對流云團，而造成大面積航班延誤。廣西空管分局為了更好地保障航班的安全飛行，空中有序地秩序，管制部門啟動了臨時流量管控。

2.2 南寧機場天氣概況

南寧機場受冷空氣南下過境影響下，5月4日02：57開始出現(xiàn)了17m/s的大風天氣，03：05-04：10時本場出現(xiàn)弱雷雨（-TSRA），累積降雨量4mm，03：33解除大風警報，陣風降至11m/s。從本場714C天氣雷達回波上看，一條東北西南走向的帶狀對流云團逐漸東移南壓過本場。雖然此次降水強度較弱，其持續(xù)時間1小時05分，但是受大風影響時間較長對本場航班的起降造成了很大的影響。

3 天氣形勢分析

從天氣圖（圖略）上可以分析出，500hPa有一條從中國河套地區(qū)延伸至青藏高原東南部的高空槽快速東移，引導低層切變線和地面冷空氣東移南下，同時在700-850hPa有明顯的西南渦逐漸東移至長江中下游地區(qū)，925hPa東北-西南向的低壓槽從長江口一直伸展到云南地區(qū)，地面強大的西南熱低壓在南下冷空氣的撞擊下，逐漸減弱，轉(zhuǎn)為低壓槽影響，帶狀對流云團沿著地面低壓槽輻合區(qū)的東移而不斷南下。這個從低到高的完美配置，為整個天氣過程的發(fā)生，提供了有利的流場背景。高空槽和西南渦的東移是其過程大氣抬升的觸發(fā)機制。

500-850hPa存在明顯的西南急流，其中，700-850hPa為12～16m/s，500hPa為22～24m/s，高低空急流的配置為強降雨過程的產(chǎn)生提供了源源不斷的水汽輸送，可見，充足的水汽條件是此次過程發(fā)生的原因之一。

4 探空曲線分析

4.1 探空曲線各項指數(shù)分析

從5月3日08時、20時探空曲線的各項指數(shù)表（表1）可以看出，除了凍結(jié)層厚度從3.1km稍降到了3.0km，其它各項指數(shù)都是呈明顯的增長，如，K指數(shù)翻倍增長到了34、SI指數(shù)變?yōu)?4.18、CAPE指數(shù)變?yōu)榱?166.9，從這三個值判斷，發(fā)生雷雨天氣的可能性很大，特別是CAPE值，一般在1000-2500的范圍就容易產(chǎn)生中等強度的雷雨天氣過程;從0℃、-20℃和凍結(jié)層厚度這三個值，可以去判斷冰雹的產(chǎn)生，當0℃層高度約4000m，凍結(jié)層厚度在2.6-2.8km范圍內(nèi)時易產(chǎn)生冰雹，凍結(jié)層厚度不在此范圍內(nèi)，所以暫不考慮冰雹;0-3km垂直風切變（也就是低層風切變）較大為13，0-6km垂直風切變指數(shù)一般為10-22時會出現(xiàn)中等強度，此處為16;700hPa的溫度露點差（T-Td）一般≥10℃是就比較干，而此處為28屬于很干的范疇;850hPa與500hPa（850-500）的溫度（T）差≥26℃，極易產(chǎn)生雷暴，此處為27;大風指數(shù)12時的32.8明顯比08時的15.5翻了一倍多。

從這些指數(shù)上的分析可知，各指數(shù)表明層結(jié)不穩(wěn)定，易于發(fā)生較強的對流運動;較強的CAPE、垂直風切變、溫度遞減率易產(chǎn)生雷暴大風;0℃高度較高、凍結(jié)層厚度較厚不易產(chǎn)生冰雹，所以預報發(fā)生中雷雨以上的可能性≥70%以上，且易產(chǎn)生大風天氣。但實際上，雷雨的強度偏弱，可能原因是此探空點位于南寧市區(qū)，離機場有40多公里的距離，所以會有些偏差，為了解決這方面的問題，以后可以考慮利用本場的風廓線雷達產(chǎn)品。

4.2 探空曲線圖分析

從探空曲線圖1分析，在925-1000hPa出現(xiàn)了倒“V”型，這是出現(xiàn)颮線大風的明顯標志。而從9250-600hPa這一段露點曲線與層結(jié)曲線呈現(xiàn)喇叭口型，表明了上干下濕，中高層有干冷空氣入侵低層暖濕空氣，容易造成空氣強烈的抬升作用。在700hPa以上處于不穩(wěn)定能量區(qū)，而以下為能量穩(wěn)定區(qū)，上中低層與高層的能量不穩(wěn)定，也極易造成對流運動的發(fā)生。下層的但從圖中可以看出，逆溫層不是很明顯，925hPa和700hPa附近各有一小段，厚度不大。風向隨著高度順轉(zhuǎn)，925hPa為10m/s，400hPa增強為24m/s，表明有冷平流影響，極易造成對流的發(fā)生?？梢姡娇涨€圖表明了中高層有冷空氣入侵造成了大氣層結(jié)的不穩(wěn)定，能量的不穩(wěn)定及上干下濕的層結(jié)容易造成對流運動的發(fā)生。

5 天氣雷達回波分析

從本場的天氣雷達強度回波圖（見圖2）可見，本場西北部-東北部有一條帶狀弓形回波逐漸向南寧機場靠近，回波強度最強達60dB。帶狀回波靠近本場時（圖略），在其前沿幾公里處產(chǎn)生了陣鋒風，這也能預報大風天氣的產(chǎn)生，其觸發(fā)了新雷暴群的產(chǎn)生，并合并后部大面積的回波不斷發(fā)展東南移動影響本場，移動速度達40-50km/h造成本場雷雨大風過程。

6 管制區(qū)域天氣實況與預報的對比及航空氣象服務保障

從管制區(qū)域天氣實況與全國短時強降水概率、雷暴預報圖（圖略）的對比發(fā)現(xiàn)，強降水和雷暴進入廣西區(qū)域的時間一致，影響范圍基本預報準確，隨著預報發(fā)布時間靠近，預報范圍更接近實際情況。從全國6小時降水量預報圖與管制區(qū)域天氣實況比較，4日02時前強降水主要在桂東北區(qū)域，與實際情況相符，4日02-08時強降水位置比較偏東，且南寧附近沒有報出來。

航空氣象服務主要做的是管制區(qū)域天氣和本機場的氣象服務。7月3日16：30及時將3日17時至4日24時的31小時天氣發(fā)展趨勢向氣象臺值班領導通報并提出有MDRS（基于空中交通管制的大面積航班延誤）氣象保障要素，18：00管制部門領導到現(xiàn)場了解天氣，結(jié)合天氣展示產(chǎn)品做好詳細的天氣講解工作;19：40第一次通報區(qū)調(diào)，系統(tǒng)天氣的發(fā)展概況;21：00到區(qū)調(diào)現(xiàn)場講解區(qū)域天氣;期間不斷跟蹤天氣并及時通報區(qū)調(diào)，做好航空公司電話咨詢服務;于3日13：30、19：30及4日07：30共發(fā)布了3份《南寧機場MDRS天氣預報》，4日02：00、02：58分別發(fā)布本場雷雨、大風警報并電話通知各用戶，預報結(jié)論較準確。

在此次保障中，管制區(qū)天氣提前12個小時預報出來，提前8小時已能較精確判斷影響方位、概率及形狀;本場雷雨提前1小時預報出來，并及時發(fā)布雷雨、大風警報;電話、警報等服務及時、到位，并到現(xiàn)場直觀的講解天氣，為管制用戶提供了高品質(zhì)的氣象服務。

7 結(jié)束語

（1）受冷空氣南下影響，南寧管制區(qū)與南寧機場出現(xiàn)大面積強對流云帶，高空槽和西南渦東移是其過程大氣抬升的觸發(fā)機制，空中急流為此次過程提供了源源不斷的水汽條件。

（2）探空曲線各指數(shù)表明層結(jié)不穩(wěn)定，易于發(fā)生較強的對流運動;較強的CAPE、垂直風切變、溫度遞減率易產(chǎn)生雷暴大風;0℃高度較高、凍結(jié)層厚度較厚不易產(chǎn)生冰雹。

（3）探空曲線圖表明中高層有冷空氣入侵造成了大氣層結(jié)的不穩(wěn)定，能量的不穩(wěn)定及上干下濕的層結(jié)容易造成對流運動的發(fā)生。

（4）天氣雷達圖中的弓形回波及陣鋒風的存在也極易預報颮線大風天氣過程。

（5）此次航空氣象服務保障過程提前度高、準確性強，服務主動、及時，信息溝通順暢，為航空氣象用戶提供了高品質(zhì)的氣象服務，也為今后工作經(jīng)驗的積累打下基礎。

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