哈爾濱機場一次強對流天氣氣象保障分析

張秋實,高雷恒,楊欣

摘 要：本文利用氣象觀測實況、GRAPES-MESO和EC數(shù)值預報氣象資料，剖析哈爾濱太平國際機場（以下簡稱機場）2019年7月18日中尺度對流復合體（MCC）影響下的一次強對流天氣過程的漏報原因，根據(jù)航班不正常情況找出此次過程影響飛行安全和正常的真實因素，討論貼近管制用戶需求的氣象產(chǎn)品。對雷雨季節(jié)強對流天氣的預報和管制氣象席位航空氣象服務質(zhì)量的提高有一定借鑒意義。

關鍵詞：強對流天氣;氣象產(chǎn)品分析;航空氣象服務保障

0 引言

提升雷雨季節(jié)氣象服務保障質(zhì)量是機場氣象臺一直以來的工作重點和難點。此次過程產(chǎn)生強對流的天氣形勢較隱蔽，初步分析為西北氣流型，氣象臺預報室在當日上午未預報雷雨的出現(xiàn)。

發(fā)現(xiàn)對流云團有覆蓋機場的趨勢后，及時發(fā)布各類預警信息，對后續(xù)對流復合體移動速度和方向、影響機場和終端區(qū)的起止時間、以及伴隨的風向風速變化掌握較準確，但對本場降雨強度和雷暴發(fā)生時間預報有偏差。過程結束后進行

復盤分析，研討保障過程中發(fā)現(xiàn)的各類問題，通過分析預報漏報原因，以及航班延誤和中止進近等的原因，深入了解用戶需求，為日后提供更高質(zhì)且貼近用戶需求的航空氣象產(chǎn)品和服務有重要意義。

1 天氣實況演變分析

18日機場出現(xiàn)了141 min小雨（15：02-15：43? 16：02-17：42），82 min的雷暴（16：27 NZ-17：49 Z），大風出現(xiàn)了37 min（14：47-15：24? 風速18 m/s（14：47）風向40°）。9時綏化東北部有小范圍對流云回波生成，14時回波范圍已經(jīng)變大并南下，即將經(jīng)過機場，強對流云團的西側(cè)有一窄帶狀的“尾巴”

生成，此窄狀回波經(jīng)過機場，帶來雷雨大風天氣，如圖1。在紅外云圖上強對流系統(tǒng)表現(xiàn)為亮且大的橢圓形云系，根據(jù)其特點判斷此系統(tǒng)為中尺度對流復合體MCC。

2 天氣漏報原因分析

抬升條件上，500 hpa、700 hpa和850 hpa槽線已經(jīng)過境，東北地區(qū)大部均為高空槽后西北氣流控制，中低空動力條件較差，如圖2左圖。但復盤時查閱資料發(fā)現(xiàn)，在925 hpa的低空圖中，黑龍江南部地區(qū)為西北和西南風的切變區(qū)，即低層有輻合，且從渤海一直維持到黑龍江南側(cè)的偏南低空氣流達到了10 m/s的風速，在這種低層有強的高溫、高濕和高能輸送的情況下，中高層為輻散場疊加，抬升力會更強，易引發(fā)對流天氣，如圖2b圖。另外，由于500 hpa和700 hpa為西北引導氣流的影響，哈爾濱地區(qū)上游的對流云團便可移動到機場。

水汽條件上，EC模式的水汽含量預報中哈爾濱地區(qū)水汽條件較好，且哈爾濱西北部，齊齊哈爾東南部水汽含量為大值區(qū)，如圖3。

層結條件上也有利于哈爾濱地區(qū)發(fā)生強對流天氣，GRAPES-MESO模式中黑龍江省西南部CAPE和K指數(shù)均為大值區(qū)，其中CAPE達到了2 000 J以上。證明哈爾濱地區(qū)是符合雷暴發(fā)生的層結條件的，只要有一定的水汽輸送和觸發(fā)機制，便可以爆發(fā)較強的強對流天氣，如圖4。

綜上，近地面天氣形勢的漏分析，和引導氣流作用的忽視是導致此次強對流天氣漏報的兩個重要原因。

3 強對流天氣對機場起降的影響

3.1 影響飛行的陣風鋒的預報和保障

此次強對流天氣系統(tǒng)的強度較強，共48架次航班受影響，14時-16時為主要影響機場的時段，其中14：00-15：00期間共執(zhí)行16架次航班，其中進港11架次，出港5架次。14：24，BJN1623由于不穩(wěn)定進近，距23號跑道接地點8 km，真高450 m中止進近。14：30，CES5821同樣由于不穩(wěn)定進近，距23號跑道接地點4 km，真高120 m中止進近。14：50 BJN1623由于不穩(wěn)定進近，再次中止進近。14：56 CSN6258由于風向風速不穩(wěn)，距05號跑道接地點9 km，真高800 m中止進近。

分析其原因，均是強對流系統(tǒng)前沿的陣風鋒帶來的風向突變和大風所致。而此次陣風鋒在該時段距離機場有一段距離（約15 km），飛機進近著陸時，其飛行的方向剛好和陣風鋒移動方向一致，導致飛機進近著陸下降高度，還未到機場時便受到陣風鋒影響。因此由于陣風鋒引起的風向風速變化有一定高度，當有陣風鋒向機場移動時，且和正處于低空飛行的飛機移向一致，飛機在進近過程中就會受到影響，而非僅僅是到達機場使用跑道期間，故對其預報應打好提前量，并將其移動速度、影響時間和強度向進近和塔臺進行詳細描述。

3.2 對流云團對航班起降的影響

本次過程機場警報發(fā)布的降水及其他天氣現(xiàn)象強度偏強，而實際天氣比預報中要弱，管制部門按照預報的強降水等天氣（并非實況天氣）通報機組，機組按照此類信息作出等待決策。對很多航空公司，中到強降水天氣下會暫停起飛和落地。但是本次強對流天氣過程中，跑道上空沒有強降水，主要由于強對流天氣面積較大，覆蓋進近航徑，機組無法加入進近程序，因此影響飛機起降，大量航班積壓。

4 結論與討論

（1）忽視低層輻合和引導氣流作用是此次強對流天氣漏報的主要原因。（2）本次天氣造成的大面積雷暴云回波覆蓋航路和其前沿的陣風鋒對飛行影響較大，共造成48架次的航班延誤和不正常進近。（3）根據(jù)發(fā)布流控的條件，氣象應提前2小時發(fā)布預警信息，但當天氣漏報時，準確預報天氣影響期間各要素變化以及天氣結束時間，也可以大幅度降低復雜天氣對飛行的影響。（4）復雜天氣期間，制作更貼近用戶需求的氣象產(chǎn)品應作為除提高準確率之外的另一保障重點，氣象和管制應多交流，共同研發(fā)有可行性的、針對性的、貼近用戶需求的氣象預報產(chǎn)品。

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