虹桥机场一次干雷暴天气过程分析

虹桥机场一次干雷暴天气过程分析

张丽萍

（民航华东空管局气象中心 上海 200335）

摘要：本文针对虹桥机场2012年07月05日1400-1430(UTC)发生的一次雷雨天气过程，从天气形势、物理量诊断、卫星雷达图像、预报着眼点以及航空气象保障五方面展开讨论，详细全面地对此次雷雨过程进行分析。

关键词：雷暴；预报着眼点；航空气象保障

0 引言

雷暴是由发展旺盛的积雨云引起闪电、雷鸣现象的局地风暴。雷暴云能产生各种危及飞行安全的天气现象，比如：雷电、大风、积冰、强烈的湍流、低空风切变、冰雹及龙卷风等。据国内外航空气象原因事故分析发现，有近二分之一与雷暴有关。

2012年7月05日本场出现了一次干雷暴天气过程。本文针对虹桥机场2012年07月05日1400-1430(UTC)发生的一次雷雨天气过程，从天气形势、物理量诊断、卫星雷达图像、预报着眼点以及航空气象保障五方面展开讨论，详细全面地对此次雷雨过程进行分析。当天上午交接班后经过对天气形势的综合分析和会商，预报员认为虹桥机场出现雷暴天气可能性较小，当天前面的几份国内及国际机场预报都没有报雷雨。但在晚上1400-1430UTC时本场看到闪电并听到雷声，从雷达图上看主要的雷暴云生成在本场北侧20公里以北的地方，并且往东北偏北方向移动，对本场飞机起降影响不是很大，但是对近进管制有一定影响。

这次天气过程造成的影响虽然不大，且当天天气较为偶然，但对于预报员来说没有准确预报出雷雨天气，就是失败。出于对该类天气预报水平和经验的提高的目的，还是值得进行一次详细的分析，寻找该类天气过程预报过程中需要重点关注的预报着眼点及预报因子。

1 天气形势分析

天气图分析可以帮助预报员迅速了解本场及其它关心台站的天气要素，并能掌握整个上下游系统分布情况，对建立预报思路，做出准确预报结果极其重要。2.1 地面图分析

图1. 05日12UTC的东亚地区地面图

图1为05日00UTC和12UTC的东亚地区地面图，可以看到上海处于西太平洋副热带高压西侧西南偏南气流控制，地面吹偏南风，风速在4-6m/s，华东中北部为低压辐合带控制，从00UTC至12UTC在山东半岛南部、江苏北部有一小低压发展东移入海。主要的降水区位于辐合区附近及其北侧，强对流降水区也位于该辐合区附近。江苏南部及长三角地区主要以多云天气为主。

由图2可以看到850hpa上海处于西太平洋副热带高压西北侧的西南气流控制，辐合切变位于河南-苏皖北部-朝鲜半岛南侧，辐合区中有小低压波动发展东移入海，长三角地区处于切变南侧的暖区当中，有较强的暖中心。

图2. 05日12UTC东亚地区850hpa和700hpa高空图

700hpa图上上海处于西太平洋副热带高压西北侧的西南气流控制，辐合切变位于湖北北部-苏皖北部，从00UTC至12UTC辐合区中有小低压波动发展东移入海，冷空气位置偏东，东移为主，对上海地区没有影响，长三角地区处于切变南侧的暖区当中。

从500hpa高空图（图略）可以看到，上海处于西太平洋副热带高压北侧的西南偏西气流控制，在安徽西侧有小短波槽东移，槽线在东移过程中北收，从00UTC至12UTC由于短波槽东移，西太平洋副热带高压是略有加强西伸的，但是摆动不是很明显。冷空气也主要位于东北地区东部，没有冷空气扩散影响至上海地区。

综合高空三层来看，本场从环流场形势、水汽供应以及冷暖平流等各方面考虑，形成雷暴天气的可能性不是很大，我们考虑华东地区主要的强对流天气在山东南部及苏皖地区，从形势场来看，并不能明显看出上海地区会出现雷雨天气。要分析为何会出现雷暴天气以及最可能出现的时间段，还需要进一步分析和参考数值预报产品提供的各种强对流天气指数等数值产品。

2 数值产品的应用

本文使用的数值产品主要是华东空管局气象中心研发的精细化数值预报系统及江苏气象信息共享平台中的数值预报产品以及多普勒天气雷达资料。主要包括K指数、Si指数、涡度、垂直速度等预报产品。

2.1 K指数

K指数反映大气的稳定度。当K值越大，表示大气越不稳定，也越容易发生雷暴天气。一般认为K≥34 ℃时雷暴产生的可能性就比较大，但随季节、地理位置和地形条件等不同有一定的差异。

由图3可知K指数指示主要的强对流天气出现的高概率区位于山东南部和苏皖北部，本场产生雷暴天气的概率较小，从上面形势场分析，就算本场出现的雷雨也是热力性的，热力性的雷暴出现的时间一般都在午后至上半夜，从图上看上海地区K指数12点以前基本在32℃以下，预示出现雷雨的可能性很小。18点以后K指数快速升高，但是后半夜发生热力性雷暴的可能性较小。

图3 K指数分布图

2.2 Si指数

SI指数是指将一个位于850百帕的气团先按干绝热方式绝热上升到凝结高度,到达凝结高度后再按湿绝热方式绝热上升到500百帕后具有的温度与500百帕的环境温度之差，优点是比K指数更能能反映850至500百帕的大气层的物理性质。

图4 SI指数分布图

从图4可知上海地区SI指数从下午开始是减小的，下午至夜间指数在-1至-2间，有雷暴发生的可能性。此次雷暴的产生，SI指数的指示性要比K指数的指示性要更为明显。

2.3 相对湿度和垂直速度

图5 7月05日12:00(UTC)850hPa和700hPa相对湿度+垂直速度

从图7可知，雷暴发生前上海地区浅层相对湿度略有增加，湿度在70-80%。结合图5中近地面水汽状况的分析结果得出，在雷暴发生前地面和浅层的湿度一般，没有产生大范围降水的水汽条件。

而有效时间5日12Z (UTC)的上海地区高空500hPa、850hPa垂直速度（图略）均为正值，即存在大范围的下沉运动，只是在925hPa、700hPa江苏中南部上海北部地区存在较小面积的正速度区。垂直速度、涡度以及天气分析的结论一致表明，没有大范围的辐合上升运动为此次雷暴提供动力支持。

3 卫星云图及雷达产品的应用

图6 6月11日14:00 (UTC) 江苏警戒区雷达拼图

从FY2E卫星云图（图略）上可以看到世界时14点对流云团主要位于位于苏皖地区及浙江地区且云系开始逐渐减弱，上海地区没有明显的对流云团发展。从上海多普勒雷达实时资料来看，从13:36UTC在苏州和上海交界处有一小块对流云发展，到14：00UTC该对流云东移过程中迅速发展，回波强度达到45dBZ以上，此时该雷暴云团位于本场正北方向25km以外，但是因为该雷暴云团强度较强，本场观测员看到闪电（图6）。此后雷暴云团继续往东北方向移动，14：30UTC后移至长江口迅速减弱。从以上对卫星云图及雷达产品的分析，可以发现这次雷暴天气是局地热力性雷暴，生成迅速，消散也快。

4 结论

(1) 此次雷暴天气的漏报，主要是因为天气形势不是很符合雷暴发生的基本条件，且数值产品各项指数有所不同。出现的具有局地性，较难预报。

(2) 当做临近预报时，卫星云图和雷达产品具有非常重要的指示意识，尤其是对强对流天气。根据卫星云图及雷达产品，预报员可以及时调整预报思路，这对趋势着陆预报的发布尤其重要。

(3) 通过本次天气过程，可以发现及时雷暴发生的基本条件不是很明朗时，也要综合考虑其它天气要素条件。本次过程之所以产生雷暴，主要原因就是副高略有变化及前面几天高温高湿天气，积聚了一定能量，使地面不稳定能量得到有效积累。

(4) 雷暴对飞行安全有严重威胁，对于形势不是很明显的天气，预报雷暴是机场预报的一个难点，经常空报或漏报。本文只是初步总结了本次关于雷暴漏报的原因，在以后的实际工作中还需多多积累经验，通过分析天气图并应用多普勒雷达、气象卫星及数值预报等产品，对的天气形势进行认真的分析 ，正确判断控制本场的天气系统，对天气做出准确的预报，全力保障飞行的安全。