2019年7月1日南寧機(jī)場對流天氣過程分析

梁毅

摘 ?要：文章使用ECMWF的ERA5再分析資料及南寧吳圩機(jī)場自動觀測系統(tǒng)數(shù)據(jù)對2019年7月1日一次對流天氣過程進(jìn)行分析，結(jié)果表明：副高西伸、南海熱帶低壓發(fā)展、倒槽西移是導(dǎo)致此次南寧機(jī)場及航空管制區(qū)出現(xiàn)對流性天氣的主要原因，水汽輻合為南寧機(jī)場長時(shí)間的降水以及濕對流提供了有利的水汽及動力條件，此外，短時(shí)強(qiáng)降水會導(dǎo)致能見度降低，人工觀測時(shí)可通過能見度變化情況判斷降水強(qiáng)度。

關(guān)鍵詞：對流天氣;水汽通量散度;能見度

中圖分類號：V321.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? 文章編號：2095-2945（2020）25-0058-02

Abstract： Using ECMWF's ERA5 reanalysis data and the automatic observation data of Nanning Wuxu International Airport， a convective weather process on July 1， 2019 was analyzed. The results show that the west extension of the subtropical high， the development of the tropical depression in the South China Sea， and the westward shift of the trough are the main reasons for the convective weather. Water vapor convergence provides favorable water vapor and power conditions for long-term precipitation and wet convection in Nanning Wuxu International Airport. In addition， short-term heavy precipitation will lead to reduced visibility， and the precipitation intensity can be judged by the change of visibility.

Keywords： convective weather; water vapor flux divergence; visibility

引言

據(jù)統(tǒng)計(jì)，復(fù)雜天氣導(dǎo)致的航班延誤占總航班量的7成以上，此外近4成的民用航空事故與天氣有關(guān)。隨著航班量的大幅度增長，復(fù)雜天氣對航班正常的影響日益加劇[1]，其中對流天氣對飛行造成的影響最大，準(zhǔn)確預(yù)報(bào)其形成、發(fā)展的過程，可有效保證航空飛行安全和效益[2]。針對南海熱帶低壓對廣西影響的研究，高安寧[3]指出造成廣西大范圍臺風(fēng)暴雨的因素與副熱帶高壓脊線的位置和面積指數(shù)、強(qiáng)度指數(shù)的變化關(guān)系密切，莫剛[4]指出南海熱帶低壓北上造成廣西暴雨天氣過程中強(qiáng)降水區(qū)主要位于低壓倒槽區(qū)內(nèi)的低層能量鋒前沿與水汽通量高值區(qū)交界處。

本文采用ECMWF的ERA5再分析資料及南寧吳圩機(jī)場自動觀測系統(tǒng)數(shù)據(jù)對2019年7月1日一次對流天氣過程進(jìn)行分析，并簡要討論了造成此次過程的水汽及動力條件，以期能對日后類似的對流天氣過程提供一定參考。

1 實(shí)況分析

2019年7月1日14時(shí)27分至14時(shí)43分、19時(shí)00分至24時(shí)00分（北京時(shí)，下同），南寧機(jī)場出現(xiàn)兩次對流天氣過程，其中午后覆蓋機(jī)場的中等強(qiáng)度對流云團(tuán)尺度小，因此降水強(qiáng)度較弱（14時(shí)-15時(shí)雨量2.7mm）且持續(xù)時(shí)間很短（16分鐘），19時(shí)00分至24時(shí)00分出現(xiàn)了較長時(shí)間的降水，其中19時(shí)-20時(shí)小時(shí)雨量為16.2mm，達(dá)到中雨量級，并出現(xiàn)了間歇性雷暴，1日累計(jì)降水量為35mm，達(dá)到大雨量級。此外，大面積系統(tǒng)性的對流云團(tuán)自東向西橫掃南寧航空管制區(qū)，嚴(yán)重影響了區(qū)域內(nèi)的航空器正常飛行，造成多架航班延誤或繞航。

圖1為1日08時(shí)-24時(shí)小時(shí)雨量及能見度變化情況。由圖可知，夜間雨勢較午后顯著增強(qiáng)，強(qiáng)降水時(shí)段集中在19時(shí)之后。值得注意的是在降水發(fā)生前后，能見度均出現(xiàn)了明顯波動，并且由于夜間降水較強(qiáng)，能見度波動也更為劇烈，這可能與雨滴譜的寬度有關(guān)。具體而言，在降水發(fā)生時(shí)段，能見度均會出現(xiàn)一定程度的下降，且隨著降水強(qiáng)度的增強(qiáng)，能見度下降的越多，在降水強(qiáng)度開始減小或降水終止后，能見度會逐漸回升。因此，通過能見度的變化情況，可大致判斷降水強(qiáng)度的增減。

2 天氣形勢分析

由圖2可知，在500hPa高度上東亞中高緯為兩槽一脊形勢，槽區(qū)分別位于我國東北和烏拉爾山東部至西西伯利亞一帶，并逐漸向東移動，脊區(qū)主要位于蒙古國境內(nèi);副高西側(cè)脊部由臺灣海峽逐漸西伸至江西、福建一帶。此外，南海北部海面上，有熱帶低壓系統(tǒng)生成。30日20時(shí)850hPa高度上南海北部海面已出現(xiàn)較為明顯的氣旋性環(huán)流，在副高西伸過程中，該環(huán)流也逐漸西移發(fā)展，形成閉合低壓系統(tǒng)。副高西南側(cè)及低壓東側(cè)偏南氣流在南海海面匯合，強(qiáng)盛的偏南氣流將暖濕水汽向北輸送，隨后在副高南側(cè)及低壓北側(cè)風(fēng)場作用下轉(zhuǎn)為向西輸送，并在廣西中部、南部形成倒槽。因此，副高西伸、南海熱帶低壓發(fā)展、倒槽西移是導(dǎo)致此次南寧機(jī)場及航空管制區(qū)出現(xiàn)對流性天氣的主要原因。

3 水汽條件分析

圖3為1日14時(shí)925hPa（a）、850hPa（b）以及20時(shí)925hPa（c）、850hPa（d）水汽通量散度。由圖3可知，14時(shí)中低層南寧地區(qū)的水汽通量散度值均大于-4×10-7g/（cm2·hPa·s），表明此時(shí)機(jī)場上空水汽輻合較弱。925hPa高度水汽通量散度負(fù)值中心位于南寧地區(qū)上游的東北方向，因此南寧機(jī)場在1日下午僅出現(xiàn)短時(shí)陣雨。隨著倒槽西移，該輻合中心逐漸向西南方向移動，20時(shí)南寧地區(qū)925hPa高度的中心散度小于-28×10-7g/（cm2·hPa·s），表明在該區(qū)域有強(qiáng)烈的水汽輻合，850hPa高度對應(yīng)區(qū)域仍小于-16×10-7g/（cm2·hPa·s），表明該地區(qū)上空存在大量水汽匯合并伴有強(qiáng)烈的向上輸送。強(qiáng)盛的水汽輻合為后續(xù)南寧機(jī)場的長時(shí)間降水以及濕對流提供了有利的水汽及動力條件，從而導(dǎo)致南寧機(jī)場此次對流天氣過程的發(fā)生。

4 結(jié)束語

分析2019年7月1日南寧機(jī)場的對流天氣過程得知：副高西伸、南海熱帶低壓發(fā)展、倒槽西移是導(dǎo)致此次對流天氣過程的主要原因，強(qiáng)烈的水汽輻合為南寧機(jī)場長時(shí)間降水以及濕對流提供了有利的水汽及動力條件，此外，短時(shí)強(qiáng)降水會造成能見度迅速降低，因此能見度變化情況可為降水強(qiáng)度的判斷提供一定參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]周建華.航空氣象業(yè)務(wù)[M].北京：氣象出版社，2011：6.

[2]孟令航，徐肖豪，李善梅，等.不確定強(qiáng)對流天氣下動態(tài)改航路徑規(guī)劃[J].西南交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，47（04）：686-691.

[3]高安寧.影響廣西熱帶氣旋暴雨的環(huán)境流場和一些物理量特征分析[J].廣西氣象，2004，25（3）：1-5.

[4]莫剛，寧寧.淺析一次南海低壓強(qiáng)降水及其落區(qū)[J].氣象研究與應(yīng)用，2008（S2）：49-50.