蘭州中川機場雷暴天氣統(tǒng)計分析

□ 民航甘肅空管分局 李 鑫/文

雷暴是指積雨云云間、云中、云地之間發(fā)生激烈的放電現(xiàn)象，表現(xiàn)為一種局地強對流天氣現(xiàn)象，常伴有閃電、雷鳴、強降水、大風，有時還會產(chǎn)生冰雹、龍卷風和下?lián)舯┝鞯葹暮π蕴鞖?。?jù)統(tǒng)計資料表明，雷暴天氣已成為造成飛機返航、備降、延誤和飛行事故的重要因素。因此研究雷暴天氣的發(fā)生發(fā)展規(guī)律對減少、避免航空事故很有必要。

蘭州機場位于蘭州市以北64 k m，西20 k m處，秦王川盆地東南端，四周群山懷抱。蘭州機場標高1947.2 m，地勢北高南低，北、東方向內(nèi)地勢較為平坦、開闊，西南和西北方向山勢較高。本文利用蘭州機場2010～2019年地面氣象觀測資料，對蘭州機場雷暴天氣的氣候特征進行了統(tǒng)計分析，為做好雷暴天氣的觀測和服務(wù)提供了一定的依據(jù)。

雷暴天氣特征分析

（一）雷暴年際變化特征

蘭州機場2010～2019年總共有雷暴日268 d，年平均約27 d。由圖1可知，雷暴日最多為34d，出現(xiàn)在2012年；最少為21d，出現(xiàn)在2010年。近7年來，每年雷暴日數(shù)基本維持在27日左右。

（二）雷暴月際變化特征

由圖2可知，雷暴出現(xiàn)在4～10月，主要集中在6月至8月份。6、7、8三個月雷暴日共計171 d。從各月的分布情況來看，8月雷暴發(fā)生最多，平均為6.3d，4月和7月出現(xiàn)雷暴的概率較小，只有4.1%和6.3%。

（三）雷暴日際變化特征

由圖3可知，在284次單次雷暴過程中，蘭州機場雷暴多出現(xiàn)在午后至傍晚，午后雷暴出現(xiàn)次數(shù)呈明顯上升趨勢，07～08點（U T C時間，下文同）達到頂峰；07～13點，此時段的雷暴占總雷暴日的66.9%；凌晨至中午時段發(fā)生雷暴概率，只有9.5%；5月雷暴傍晚至凌晨出現(xiàn)概率較大，6月、7月雷暴更加關(guān)注午后至傍晚時段。

表1：各月單次雷暴持續(xù)時間

（四）雷暴持續(xù)時間分析

由表1可以看出，蘭州機場單次雷暴持續(xù)時長多為0～2h之內(nèi)，占總雷暴次數(shù)的82.4%，持續(xù)3 h以上的17次，僅占5.9%。10 a期間單次雷暴過程持續(xù)時間最長的一次出現(xiàn)在2011年7月20日，持續(xù)時長為6小時31分，此次過程為午夜鋒面過境造成的雷暴，故持續(xù)時間很長；連續(xù)雷暴日數(shù)最長時間為7d，共1次，出現(xiàn)在2016年6月6～12日；在一日內(nèi)出現(xiàn)兩次雷暴過程的日數(shù)為24 d，一日內(nèi)出現(xiàn)3次雷暴過程的日數(shù)為2 d，分別是2012年5月7日、2018年8月10日。

（五）雷暴天氣初終日特征

蘭州機場2010～2019年雷暴初終日數(shù)年平均約有160d，最短120d，出現(xiàn)在2010年，最長190d，出現(xiàn)在2014年。初雷最早出現(xiàn)在4月14日（2011年），最晚出現(xiàn) 在5月24日（2010年）。終雷最早出現(xiàn)在9月 20日（2010、2015年）， 最晚出現(xiàn)在10月20日（2012、2014年）；由圖4可知，蘭州機場年雷暴初終日數(shù)的周期變化與年降水量的周期變化有關(guān)，即降水量將決定蘭州機場雷暴初終日數(shù)的多少。

（六）雷暴出現(xiàn)和消失方位及路徑分析

雷暴出現(xiàn)和消失方向分別如圖5、圖6所示。

蘭州機場雷暴出現(xiàn)的方位最多為NW，次數(shù)為67次，概率23.6%；其次為Z，為57次，概率20%。蘭州機場雷暴來向以西偏北（W-NW-N）路徑為主，占統(tǒng)計數(shù)的43.3%，同時也要關(guān)注6～8月本場局地強對流天氣產(chǎn)生的雷暴天氣。

雷暴消散的方位最多為 S E，出現(xiàn)為70次，概率為24.6%，在E、S E、S這三個方位結(jié)束的概率達到61.2%。

蘭州機場雷暴生成后一般由山區(qū)移向機場上空或沿西部山脈走向移動，路徑也主要由西北向東南方位移動。這種由西向東的移動與高空引導氣流以及山脈走向有關(guān)。

（七）雷暴過境時伴隨的天氣現(xiàn)象狀況

由表2可知，只出現(xiàn)雷電現(xiàn)象的僅有45 d，伴有降水的雷暴日為239 d，弱雷雨日為138 d，占總雷暴次數(shù)的48.6%。雷暴伴有中／大降水的雷暴日為87 d，占總雷暴日的30%，其中強雷雨天氣共出現(xiàn)31 d，中/大雷雨天氣持續(xù)時間通常不長。87 d的雷雨日中，中/大雷雨持續(xù)時間不足0.5 h的有58 d，中/大雷雨持續(xù)時間為0.5～1.5 h的有24 d，出現(xiàn)時間超過1.5 h的有5 d。持續(xù)時間最長出現(xiàn)在2016年8月23日，強雷雨天氣持續(xù)了2 h 23 mi n。

2010～2019年共降雹14 d，平均每年降雹1.4次。冰雹過程持續(xù)時間通常在15分鐘以內(nèi)，在2011年9月8日的冰雹過程持續(xù)了28分鐘。而在7月降冰雹的概率較大，這與7月份氣溫較高，而高空又有一定強度的冷空氣侵入，使得大量的不穩(wěn)定能量釋放有關(guān)。

產(chǎn)生雷暴的天氣系統(tǒng)

鋒面、高空槽、低渦、切變線、輻合線等天氣系統(tǒng)，以及熱對流在濕度和能量具備時都可產(chǎn)生雷暴。蘭州機場的雷暴天氣形勢大致分為兩種：第一種，高空槽型雷暴系統(tǒng)，500百帕天氣圖上，高空槽東移并伴隨冷平流，700百帕存在切變線并伴有暖平流，且濕度較大。在抬升條件和不穩(wěn)定能量及水汽條件共同作用下，形成雷暴。第二種，西北氣流型：從700至500百帕均為一致的西北氣流，500百帕有冷槽或冷平流，700百帕有暖脊或暖平流，上冷下暖造成不穩(wěn)定層結(jié)，高空冷舌沖擊暖下界面，不穩(wěn)定能量增加并釋放而形成的雷暴，稱為熱雷暴。

雷暴觀測要領(lǐng)

1.了解雷暴及其伴隨的各種天氣現(xiàn)象的演變規(guī)律，做好雷暴天氣條件下的地面氣象觀測工作，對保障飛行安全具有重要意義；

2.注意對流云的觀測。多觀察積雨云的生消演變、存在的方位和移動方向，嚴密監(jiān)視雷暴常出現(xiàn)的方向和時間段，不能忽略一些特殊方向和時間段的雷暴；

3.在蘭州機場10 a中出現(xiàn)的268個雷暴日中，在19點至03點之間出現(xiàn)輕霧49次，占雷暴總?cè)諗?shù)的18.2%。且這49次輕霧消散后，午后增溫都較為迅速，有利于雷暴天氣發(fā)生。這是因為霧形成后，低層濕度較大，水汽充足；霧消散時水汽抬升凝結(jié)為淡積云，午后熱對流發(fā)展形成積云雷雨；

4.及時獲取氣象云圖和雷達資料，掌握雷暴(或積雨云)的演變趨勢，從雷達回波判斷是否為對流云回波；根據(jù)機場氣候特點和雷達實時回波特征的演變加以預測和判斷；及時和預報員溝通了解雷暴產(chǎn)生的原因、移動方向、消失方向和出現(xiàn)時間，提前做好準備工作；

5.熟悉機場地形特點。掌握各個季節(jié)雷暴出現(xiàn)方位及移動路徑受地形的影響，以此做出對雷暴生產(chǎn)的預判。

結(jié)語：

1.蘭州機場自2013年以后每年雷暴出現(xiàn)的次數(shù)趨于穩(wěn)定；

2.雷暴的季節(jié)性強, 蘭州機場夏季雷暴最為頻繁，高峰期在6～8月，其中8月份出現(xiàn)次數(shù)最多，其分布形似單峰曲線，11月至來年3月從未出現(xiàn)過雷暴；

3.雷暴的日變化非常明顯，06～13點，此時段出現(xiàn)雷暴較大，其中07～08點為最易出現(xiàn)雷暴的時段；

4.蘭州機場單次雷暴持續(xù)時長多為0～2h之內(nèi)，雷暴可帶來降水、大風、揚沙、冰雹等天氣。降水以小陣雨為主，7月出現(xiàn)冰雹概率較大；

5.蘭州機場雷暴出現(xiàn)的方位最多為 NW，其次為 Z，蘭州機場雷暴來向以西偏北（W-NW-N）路徑為主；雷暴消散的方位最多為S E，在E、S E、S這三個方位結(jié)束的概率較高。