西南低渦作用下的成都重慶機(jī)場(chǎng)一次雷雨過(guò)程分析

摘 要：根據(jù)成都雙流國(guó)際機(jī)場(chǎng)及重慶江北國(guó)際機(jī)場(chǎng)開航以來(lái)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，雷雨天氣是兩個(gè)機(jī)場(chǎng)造成飛行延誤的主要天氣之一，文章利用常規(guī)觀測(cè)資料、NCEP全球再分析資料等，對(duì)2015年5月7-8日出現(xiàn)的一次西南渦誘發(fā)的雷暴伴短時(shí)強(qiáng)降水天氣進(jìn)行診斷分析。文章分別從水汽條件、不穩(wěn)定能量條件、動(dòng)力抬升條件等方面進(jìn)行分析并總結(jié)。因雷雨發(fā)生在春季，副熱帶高壓勢(shì)力較弱，西南渦對(duì)兩機(jī)場(chǎng)的影響時(shí)間總體較短，未對(duì)飛行造成長(zhǎng)時(shí)間的持續(xù)影響。

關(guān)鍵詞：西南渦；川東重慶；雷暴；短時(shí)強(qiáng)降水

引言

四川盆地處于青藏高原（下稱高原）東側(cè)，在有利的環(huán)流形勢(shì)下移出高原的低渦常致使川東重慶甚至中國(guó)東部廣大地區(qū)產(chǎn)生雷雨、暴雨，造成災(zāi)害性天氣，為飛行安全帶來(lái)的較大隱患。然而，實(shí)際預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)中春季西南渦預(yù)報(bào)仍是預(yù)報(bào)難點(diǎn)。為了提高對(duì)此類雷雨過(guò)程的認(rèn)識(shí)，非常有必要對(duì)新近發(fā)生的一些個(gè)例進(jìn)行深入研究，如2015年5月7-8日受高原低渦切變影響先后發(fā)生在川東重慶的一次雷雨天氣過(guò)程。

1 過(guò)程概況

受高原槽與西南渦共同影響，2015年5月7日夜間1400（以下時(shí)間如未特別說(shuō)明均使用UTC世界協(xié)調(diào)時(shí)）到8日凌晨2000時(shí)，成都雙流國(guó)際機(jī)場(chǎng)（以下用ZUUU簡(jiǎn)稱）及重慶江北國(guó)際機(jī)場(chǎng)（以下用ZUCK簡(jiǎn)稱）先后出現(xiàn)了一次雷暴伴強(qiáng)降水天氣過(guò)程。

降水主要分為兩個(gè)階段，第一階段為7日前半夜，ZUUU先行出現(xiàn)弱雷雨天氣，其后在1430-1530時(shí)出現(xiàn)一個(gè)時(shí)次的中陣雨強(qiáng)降水天氣；雷暴時(shí)間前后持續(xù)3個(gè)小時(shí)。

第二階段從7日1418時(shí)ZUCK先出現(xiàn)干雷暴，其后開始小陣雨天氣，在1800-2000出現(xiàn)了兩個(gè)時(shí)次的中陣雨天氣。

因此次雷暴和強(qiáng)陣性降水時(shí)間多集中于夜間進(jìn)場(chǎng)航班密集時(shí)段，且先后發(fā)生于ZUUU和ZUCK兩場(chǎng)，對(duì)航班造成一定的影響，短時(shí)增加了管制調(diào)度的難度。

2 雷雨成因分析

2.1 高空環(huán)流形勢(shì)分析

500hPa上：7日12時(shí)（圖1a）亞洲中高緯可見(jiàn)一脊一槽的環(huán)流形勢(shì)，貝湖以東我國(guó)東北地區(qū)有一深厚低渦中心，中低緯四川盆地受高原東移低槽影響，副高588線退居海岸線上，受高空低槽影響580線略有南壓，12時(shí)后成都重慶主體位于高空槽前西南氣流控制，槽后冷平流明顯，有利于強(qiáng)對(duì)流天氣的產(chǎn)生。7日18時(shí)（圖1 b）低槽主體位于四川盆地和重慶交界處，其后川東重慶已逐漸轉(zhuǎn)為槽后偏北氣流。

700hPa上：7日12時(shí)（圖2a）西南渦已經(jīng)形成，308線閉合中心位于川東南重慶西部附近，從孟灣北上的西南急流顯著加強(qiáng)，最大風(fēng)速達(dá)16m/s；到18時(shí)（圖2b）風(fēng)速已加強(qiáng)到20m/s，并伴有5℃左右的負(fù)變溫，北方冷空氣進(jìn)一步南下，與西南急流暖濕氣流的強(qiáng)烈交匯，低渦在此期間發(fā)展后逐漸演變成切變線，繼續(xù)在川南維持，強(qiáng)度在18時(shí)后開始減弱。

850hPa上：川東南存在一閉合低渦，配合高原槽和700hpa切變加之前期高溫高濕大氣層結(jié)，觸發(fā)了暖區(qū)強(qiáng)對(duì)流天氣的發(fā)生。成都重慶兩場(chǎng)處于輻合后部偏北氣流，冷空氣影響明顯，配合到盆地有連續(xù)的偏南氣流輸送水汽。（圖略）

2.2 地面形勢(shì)分析

著眼于成都（56187）及重慶（57516）兩站7日12時(shí)地面三線圖（圖略）來(lái)看，基本滿足典型雷雨天氣條件：前期連續(xù)高溫聚集大量能量，7日午后氣溫下降出現(xiàn)拐點(diǎn)，相對(duì)應(yīng)的氣壓微降，濕度始終維持較高的狀態(tài)，大氣近乎于飽和，極利于強(qiáng)對(duì)流過(guò)程的產(chǎn)生。從地面24小時(shí)變溫場(chǎng)和24小時(shí)變壓場(chǎng)上可以看出，7日前半夜，冷空氣主體還在川北零變壓線位于綿陽(yáng)-德陽(yáng)-成都一線，7日夜間到8日凌晨伴隨著一個(gè)負(fù)變溫中心和正變壓中心南壓的動(dòng)態(tài)過(guò)程。從三小時(shí)變壓圖上可以看出冷空氣南下前，川東南低渦附近有較大的負(fù)變壓中心區(qū)，熱低壓仍在發(fā)展。到18時(shí)冷空氣主體已經(jīng)南下，與高空環(huán)流形勢(shì)反應(yīng)相一致，且與降水開始時(shí)間以及強(qiáng)對(duì)流發(fā)生時(shí)間相吻合。

2.3 水汽條件

水汽通量散度：西南低空急流提供了源源不斷的水汽供應(yīng)，但水汽在降水區(qū)附近是否有輻合上升，水汽在何處輻合上升則是判斷暴雨落區(qū)的關(guān)鍵。

在700hPa水汽通量散度圖上（圖3a、c），7日12時(shí)低渦附近開始出現(xiàn)負(fù)值中心，中且低值中心與低渦中心基本一致，而18時(shí)負(fù)值中心強(qiáng)度明顯加大，水汽輻合中心的移動(dòng)方向與前文分析的系統(tǒng)移動(dòng)方向一致，最后移向川東北-重慶。表明在動(dòng)力抬升強(qiáng)烈的區(qū)域同時(shí)也有水汽輻合的大值中心與之對(duì)應(yīng)，最大中心值隨著系統(tǒng)東移先后為四川盆地和重慶區(qū)域的雷雨伴短時(shí)強(qiáng)降水提供了十分有利的條件。850Pa水汽通量散度與700hPa類似?？煽闯霰敬芜^(guò)程川東重慶區(qū)域中低層始終處于較強(qiáng)的水汽輻合區(qū)中，西南急流和偏南氣流送來(lái)的水汽得到了強(qiáng)的輻合抬升，形成短時(shí)強(qiáng)降水。

2.4 不穩(wěn)定能量條件

通過(guò)對(duì)探空站參數(shù)列表分析（表2）表明：成都、重慶站能量條件與不穩(wěn)定條件表現(xiàn)均較好，K指數(shù)大于24，SI沙氏指數(shù)均小于1℃，CAPE對(duì)流有效位能在強(qiáng)降雨發(fā)生前出現(xiàn)了大于1200的大值j·kg-1；抬升凝結(jié)高度較低，這些都是有利于產(chǎn)生雷雨的物理環(huán)境場(chǎng)。這次過(guò)程前和發(fā)生時(shí)層結(jié)都處于不穩(wěn)定條件下。但是過(guò)程前和發(fā)生時(shí)水汽條件都較好，因此這次降雨過(guò)程具有短時(shí)強(qiáng)降水的特征。

2.5 動(dòng)力抬升條件

從圖4的垂直速度分布可以看出成都機(jī)場(chǎng)（a）上空在7日18時(shí)左右具有很強(qiáng)的負(fù)值中心，表明在07日18時(shí)前后成都機(jī)場(chǎng)上空高層強(qiáng)烈輻散，低層輻合，上升運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈。高空低槽的東移配合中低層氣流輻合導(dǎo)致成都機(jī)場(chǎng)在上述時(shí)段出現(xiàn)了雷雨伴短時(shí)強(qiáng)降水；重慶機(jī)場(chǎng)（b）可以看出在7日12至18時(shí)，垂直速度有較明顯負(fù)值中心，但中心強(qiáng)度相對(duì)較弱，表明上升運(yùn)動(dòng)存在但強(qiáng)度較弱，對(duì)應(yīng)降水強(qiáng)度也偏弱，與實(shí)況重慶機(jī)場(chǎng)降水實(shí)況相吻合。

3 結(jié)束語(yǔ)

（1）高原低槽東移、西南渦形成并發(fā)展與冷空氣共同影響，造成了成都重慶機(jī)場(chǎng)先后出現(xiàn)了雷暴伴短時(shí)強(qiáng)降水天氣。（2）高低層系統(tǒng)配置好，高層輻合低層輻散的上下結(jié)構(gòu)提供了動(dòng)力機(jī)制。（3）中低層較強(qiáng)西南急流建立起的水汽通道提供了良好的水汽條件；前期晴熱天氣導(dǎo)致大氣處于高溫高能狀態(tài)，大氣層結(jié)變得不穩(wěn)定，又為此次強(qiáng)降水提高了較好的熱力條件。（4）過(guò)程有冷空氣的侵入與西南的加強(qiáng)，冷空氣與暖濕氣流的交匯，使得降水雨強(qiáng)短時(shí)教強(qiáng)。（5）此次雷雨天氣過(guò)程總體時(shí)間較短，由于春季副高勢(shì)力不強(qiáng)，使得低渦能快速東移出西南地區(qū)，因此未對(duì)飛行造成長(zhǎng)時(shí)間的影響。

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