大兴机场一次前倾槽雷雨过程分析

大兴机场一次前倾槽雷雨过程分析

王海伦,韩佳媛,王遥

民航华北空管局大兴空管中心 102611

摘要

本文采用NCEP1°x1°再分析资料、雷达探测数据等气象资料，对2023年6月28日发生在大兴机场的两段雷雨天气过程进行复盘，并分析了影响该过程的因素。研究结果表明：此次雷雨天气过程，是由于高空前倾槽伴有低层水汽、风速辐合和西南急流。第一段雷雨过程，500hPa冷区内有高空槽前的西南急流汇聚，700hPa也处于西南急流区域，富有充足的水汽和能量，并配合850hPa以下的弱风向辐合和风速的辐合，因此触发局地对流并加强。第二段雷雨过程主要是500hPa高空槽过境，前倾槽上风向有明显的垂直风切变，同时热力条件完善，因此高空槽区域本身会引发强降水或强对流天气。

关键词：大兴机场 雷雨天气 短时强降水 再分析资料

1. 引言

在民用航空领域，天气条件是至关重要的考量因素。特别是在机场运营中，重要天气如雷雨、大风，可能对航班运行产生重大影响。2023年6月28日，大兴机场遭遇了一场前倾槽导致的降水天气，并伴有雷暴、短时强降水和大风天气，雷暴持续时间较长，过程导致的最大平均风速达到了11米/秒。

2.实况资料

本次过程降水持续时间大于5个小时，出现两段雷雨过程，雷雨时间合计近2个小时，短时出现CB大风，对机场运行产生的影响较大。

3．气象资料分析

3.1数值预报产品和NCEP再分析资料

6月28日是一次明显的高空槽过境过程，在降水前几日的数值预报产品上，都有明确而清晰的指示，仅在时间上略有调整。将NCEP再分析资料与数值预报产品进行对比，数值预报产品准确性较高，图1可以明显看出500hPa的槽先过境，随后700hPa和850hPa过境，这是一次明显的前倾槽过程。前倾槽是指在对流层中，槽线随高度的升高向前进方向倾斜，高空槽线位于低空槽线或地面锋之前的槽。

28日的前几日均为高温高湿天气，28日00时500hPa和850hPa的温差已经超过30℃，各项对流指数较高，能量条件一直具备。

传统意义上多认为，对于前倾槽，500hPa高空槽过境时，容易激发雷雨。此时槽后的干冷空气叠置于低层槽前的暖湿空气之上，增加了气柱的对流不稳定性。数值预报表明在28日03-06时500hPa槽过境，低层具有暖湿的西南气流的输送，03时后槽后冷空气影响本场易激发对流天气。基本对应第二段雷雨过程：03:26—04:17（UTC）。

在00-03时，500hPa上，本场处于冷温度槽内，在本场南侧有明显的西南风的增大，风速大于22米/秒；700hPa在00时后风速大于12米/秒；在00-03时，850hPa和925hPa在西侧有弱的东北风和西南风的切变，同时西南风风速辐合十分明显，且形成了急流，带来了充沛的水汽和能量。同时，从图2可以看出存在低层辐合，高层辐散，有利于上升运动的产生。基于较好的环境能量，低层的弱的辐合和切变均是非常有利于触发雷雨的因素。此时间段基本对应第一段雷雨过程：01:44—02:48（UTC）。

3.2 雷达资料和临近预报

对于临近预报而言，雷达资料异常重要，它能够精确地测量降水的强度和其运动的方向和速度。在28日凌晨就已经在华北雷达拼图上明显看到大范围降水回波自西向东北方向移动，整体位置与高空槽基本一致。

北京时间5时后，位于大兴西侧山区的降水回波加强成雷雨回波，并且有向东北移动趋势，6时后西侧雷雨回波开始后向激发，回波顶高8-10公里，移速45公里/小时。当日值班员判断此块主体回波将于9点30分以后移动至大兴机场东北侧，考虑其会有持续性的后向激发，后向激发的回波很大概率覆盖本场，果断发布雷雨警报：预计大兴机场09：40-11:40雷雨，短时伴有雷暴大风。

实况表明，在9时30分以后此回波动移至本场东北侧，其西南侧仍不断有后向激发的雷雨回波发展，本场于9点44分闻雷。

4.结论

前倾槽是一种常见的低气压天气系统，通常伴随着强风、短时强降雨等恶劣天气。本次大兴机场的前倾槽天气过程持续时间较长、降雨强度大并且短时伴有CB大风，对于此次过程进行总结分析，得出结论如下：

（1）第一段雷雨过程由于500hPa冷区内有高空槽前的西南急流汇聚，700hpa也处于西南急流区域，富有充足的水汽和能量，并配合850hpa以下的弱风向辐合和风速的辐合，因此触发局地对流并加强；

（2）第二段雷雨过程由于500hPa槽过境，此时槽后的干冷空气叠置于低层槽前的暖湿空气之上，同时前倾槽上风向有明显的垂直切变，热力条件完善，从而触发对流；

（3）对于前倾槽移动过程中，槽前区域的低层的弱辐合和切变不容忽视，在较好的热力条件下，容易激发对流天气，因此对于对流天气预报应综合多方面进行判断。

总体来说，6月28日高空槽过境产生的雷雨天气，再次证明天气预报是一个复杂的过程，需要综合多方因素，根据实况不断订正。通过准确预报天气，以帮助机场和航空公司合理安排航班，避免因天气原因导致的航班延误或取消。同时也提醒着预报员，尽管已经取得了很大的进步，但是在气象科学中仍有许多未知的问题等待我们去探索和解决。因此，我们需要继续努力，不断提高我们的预报技术和水平，为社会的发展做出更大的贡献。

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