深圳機(jī)場強(qiáng)對流云的統(tǒng)計特征

李蕾

摘 要：強(qiáng)對流云是影響機(jī)場航班起降的重要天氣現(xiàn)象，也是雷暴產(chǎn)生的前兆。所以，研究強(qiáng)對流云的年變化，日變化，以及與雷暴之間的關(guān)系，可以有助于機(jī)場氣象人員了解強(qiáng)對流天氣的演變過程，總結(jié)歷史經(jīng)驗，為機(jī)場天氣監(jiān)測和預(yù)報提供重要參考。

關(guān)鍵詞：對流云；年變化；日變化；雷暴

中圖分類號：P426.5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）34-0061-02

Abstract： The strong convective cloud is an important weather phenomenon that affects the takeoff and landing of airport flights， and it is also a precursor of thunderstorms. Therefore， the study of the annual and diurnal variations of convective clouds and their relationship with thunderstorms can help airport meteorologists understand the evolution of severe convective weather， sum up historical experience， and provide important reference for airport weather monitoring and forecasting.

Keywords： convective cloud； annual variation； diurnal variation； thunderstorm

1 概述

強(qiáng)對流云中氣流的上升和下沉運(yùn)動都非常強(qiáng)烈，其影響范圍可達(dá)到強(qiáng)對流云周圍30公里。最主要的強(qiáng)對流云是濃積云（TCU）和積雨云（CB）[1]。濃積云一般不會產(chǎn)生降水，影響也較小，只有當(dāng)它發(fā)展旺盛的時候才產(chǎn)生降水，并以陣性降水為主，且持續(xù)降水時間較短；而積雨云的強(qiáng)度則要大得多，影響也大得多，有時甚至?xí)霈F(xiàn)大到暴雨，同時伴有雷電及大風(fēng)等。積雨云對飛行安全的危害非比尋常，積冰、風(fēng)切變、雷擊、無線電干擾，強(qiáng)烈顛簸等各種因素都可能對飛機(jī)造成嚴(yán)重?fù)p失[2]。所以，強(qiáng)對流云是一種和雷暴息息相關(guān)的具有預(yù)警意義的天氣狀況，氣象工作人員需要提前發(fā)布天氣預(yù)報，為航班出行提供更加精準(zhǔn)的天氣服務(wù)。

2 寶安機(jī)場強(qiáng)對流天氣的特點

2.1 天氣特點

深圳機(jī)場地處珠江入海喇叭口海岸，南北風(fēng)向切變的要沖之地，故為強(qiáng)對流天氣多發(fā)區(qū)。寶安機(jī)場雷暴的平均初期出現(xiàn)在每年的2月26日，平均終期在10月11日，平均活動期為228天[3]。春、夏兩季低緯度天氣系統(tǒng)（低壓槽、副高、熱帶氣旋、東風(fēng)波）在深圳機(jī)場最為活躍，因而使該地區(qū)成為強(qiáng)對流天氣多發(fā)區(qū)。當(dāng)熱帶氣旋影響或登陸深圳或珠江口地區(qū)時，會出現(xiàn)長時間的雷暴及狂風(fēng)暴雨等，對飛行活動影響很大[4]。另外，夏季還時常出現(xiàn)熱力性雷暴，多出現(xiàn)于午后，伴隨陣雨、大風(fēng)等天氣現(xiàn)象。

2.2 研究資料

本次研究主要采用了本站《地面觀測記錄簿》從2013年至2017年的云況和天氣演變數(shù)據(jù)作為依據(jù)，統(tǒng)計出出現(xiàn)強(qiáng)對流云和雷暴的時間段，然后對強(qiáng)對流云出現(xiàn)的時空特征做出了分析，進(jìn)而又對雷暴和強(qiáng)對流云出現(xiàn)的時間做了相關(guān)性分析。

3 深圳機(jī)場強(qiáng)對流云的年變化特征

寶安機(jī)場的強(qiáng)對流云一年四季均有發(fā)生，年平均頻率為31.78%，平均大約116天。本次研究分別統(tǒng)計了2013-2017年強(qiáng)對流云出現(xiàn)的頻率圖，發(fā)現(xiàn)每年都是從3月份開始強(qiáng)對流云出現(xiàn)概率增加，10月份之后開始減少。峰值大多出現(xiàn)在7月，只有2016年出現(xiàn)在6月。夏季（6、7、8月）出現(xiàn)頻率遠(yuǎn)高于其他三個季節(jié)。

為了更清楚研究年變化的平均特征，把五年的資料做了平均處理，如圖1。強(qiáng)對流云主要集中在夏季，六、七、八三個月份的平均概率都超過了60%；而在年初的一月、二月和年底的十一月、十二月很少出現(xiàn)，平均概率均在3.3%以下。整個形態(tài)呈山峰狀，峰值出現(xiàn)在七月，越往兩邊呈坡狀下滑。

4 深圳機(jī)場強(qiáng)對流云的日變化特征

由于夏季出現(xiàn)對流云概率最大，因此把全年與夏季七月份的強(qiáng)對流云的日變化作進(jìn)一步的分析比較，如圖2。從圖可以看出，全年與七月份的日變化曲線基本走向是一致的：早、晚曲線在平均線之下，中午前后曲線在平均線之上，高值區(qū)出現(xiàn)在上午5點到下午13點之間。上午5點之前呈上升趨勢，下午13點之后呈下降趨勢。

然后重點關(guān)注5點到13點這一階段。在全年的強(qiáng)對流云出現(xiàn)時間分布曲線中，極大值出現(xiàn)在上午9點，占比達(dá)到14%；另外上午5點和下午13點也出現(xiàn)了兩個峰值，占比在13-14%之間。在夏季的曲線中，從5點到6點略有下降，6點之后開始上升，6點到10點上升斜率較大，10點到13點保持平穩(wěn)。而10-13點也是處于一個峰值區(qū)，占比在7%左右。其實，綜合兩根曲線可以分析到，2013至2017年，強(qiáng)對流云出現(xiàn)頻率最高的時段在9到12點之間，其次在早上5點有一個極值點。由于數(shù)據(jù)有限，出現(xiàn)這一情況的原因還有待進(jìn)一步研究。

5 雷暴出現(xiàn)和強(qiáng)對流云的關(guān)系

眾所周知，雷暴是對流云發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物，但即使有對流云發(fā)展，如果沒有合適的天氣發(fā)展條件，也不一定形成雷暴。根據(jù)之前的統(tǒng)計已經(jīng)知道，深圳機(jī)場對流云出現(xiàn)最為頻繁的時間當(dāng)屬每年夏季七月，同樣方法統(tǒng)計得到雷暴出現(xiàn)最高頻率的也是這一月份。根據(jù)我國目前的天氣分析統(tǒng)計，熱力性雷暴一般出現(xiàn)在對流云生成后兩小時之內(nèi)，為了具體了解深圳機(jī)場近五年內(nèi)雷暴出現(xiàn)時間和熱力性對流云之間的關(guān)系，本次研究從2013-2017七月的資料中挑選了共91次典型雷暴天氣過程， 對雷暴云和雷暴的出現(xiàn)時間做相關(guān)性分析。

如圖3，每一個圓圈代表一次雷暴過程，橫軸代表是雷暴出現(xiàn)時間，縱軸代表了對流云開始時刻。絕大多數(shù)是分布在斜率為45°的一條直線以及附近偏右區(qū)域，少數(shù)距離直線右側(cè)較遠(yuǎn)。說明雷暴大多是緊跟著強(qiáng)對流云之后出現(xiàn)，一小時以內(nèi)生成的概率達(dá)62.6%，兩小時以內(nèi)生成的概率更是高達(dá)79.1%。當(dāng)然，還有剩余20.9%的概率晚于強(qiáng)對流云生成兩小時后。

6 結(jié)束語

一般而言，深圳機(jī)場夏季多雷雨，春秋次之；而在夏季，強(qiáng)對流性天氣出現(xiàn)在正午前后的概率最大；而雷暴一般在強(qiáng)對流云生成的一到兩小時內(nèi)發(fā)生。根據(jù)這些數(shù)據(jù)統(tǒng)計，可以提前做好年度或者季度工作安排，安排好雷雨的換季學(xué)習(xí)工作，強(qiáng)化觀測員的業(yè)務(wù)素質(zhì)，提升在雷雨季節(jié)對天氣變化趨勢的敏感度。對民航氣象工作人員而言，此項研究的意義在于，可以從歷史經(jīng)驗判斷天氣的發(fā)展演變，及時準(zhǔn)確地發(fā)布天氣報告，向用戶通報實況和天氣變化趨勢，及時做好防護(hù)措施。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃士松，湯明敏.我國南方初夏汛期和東亞夏季風(fēng)環(huán)流[J].熱帶氣象學(xué)報，1995，11（3）：203-213.

[2]毛文書，王謙謙，李國平.近50a江淮梅雨的降雨特征[J].氣象學(xué)報，2008，28（1）：68-73.

[3]吳尚森，梁建茵，李春暉.南海夏季風(fēng)強(qiáng)度與我國汛期降水的關(guān)系[J].熱帶氣象學(xué)報，2003，19：25-36.

[4]劉罡，蔣維楣，羅云峰.非均勻下墊面邊界層研究現(xiàn)狀與展望[J].地球科學(xué)進(jìn)展，2005，20（2）：223-230.