周業(yè)佳
摘 要:利用MICAPS實況場資料、中央氣象臺天氣圖資料和本場雷達資料對2019年5月4日海口美蘭機場的一次雷雨天氣過程進行分析,主要得出以下結(jié)論:(1)本次雷雨天氣過程的環(huán)流形勢比較符合標(biāo)準(zhǔn),南海季風(fēng)槽和弱冷空氣的共同影響,有利于??诘貐^(qū)雷暴天氣的形成。(2)當(dāng)日8時的探空資料顯示,各項與大氣不穩(wěn)定度有關(guān)的參數(shù)數(shù)值均達到了有利于對流發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn),熱力條件較好,為雷雨天氣的產(chǎn)生提供了條件。(3)當(dāng)雷達反射率因子為50dBZ時就可能會有雷雨大風(fēng)天氣的發(fā)生。15時22分雷達回波中心強度達到55-60dBZ,正好位于本場上空,隨之而來的強降水使主導(dǎo)能見度一度降至650米,跑道視程RVR最低降至400米。
關(guān)鍵詞:雷雨天氣;主導(dǎo)能見度;穩(wěn)定度參數(shù);雷達回波
雷暴是一種強對流天氣現(xiàn)象,表現(xiàn)為積雨云中的放電和雷鳴。雷暴發(fā)生的同時還常伴有地面大風(fēng)、降水、低云和低能見度。特別是在強雷暴活動區(qū)域中,還會出現(xiàn)嚴重積冰、顛簸、湍流,嚴重影響航空飛行安全,因此雷暴是航空氣象重點關(guān)注要素之一。
1 天氣概況
受南海季風(fēng)槽和弱冷空氣的共同影響,2019年5月4日海口美蘭機場出現(xiàn)了一次雷雨天氣,主要出現(xiàn)時段為14時至16時。14時雷暴開始影響本場,出現(xiàn)弱雷雨。隨后雷暴強度逐漸增強,在15時22分強度達到最大,伴隨的強降水導(dǎo)致主導(dǎo)能見度最低降至650m,跑道視程RVR最低降至400米。到15時32分降水減小,本場為弱雷雨,主導(dǎo)能見度恢復(fù)至4000米。16時左右雷暴減弱,中心從本場上空逐漸向東南方向移動遠離本場,雷雨天氣過程也隨之結(jié)束,總體降水量約為47.5mm。
2 環(huán)流背景
2019年5月4日08時,500hPa??谖挥诘蛪翰鄣撞窟吘墸懿矍拔鞅睔饬饔绊懬绎L(fēng)速較大。850hPa南海季風(fēng)槽的西南季風(fēng)帶來了充足的水汽,北部灣至瓊州海峽一帶有弱切變維持。925hPa越赤道的西南季風(fēng)與高壓脊底部東北風(fēng)的匯合處位于瓊州海峽北部,低層水汽條件良好。海平面氣壓場可以看到,地面冷高壓逐漸東移出海變性,??谔幱诟邏杭沟撞科珫|風(fēng)場控制。700hPa上??诘貐^(qū)為西北風(fēng),雷暴的移動方向通常為700hPa上風(fēng)向右偏20°左右,隨著風(fēng)暴的加強,移向相對環(huán)境風(fēng)偏離變大,移速相對環(huán)境風(fēng)較小。
850hPa與500hPa溫度差達25℃左右,大氣層結(jié)不穩(wěn)定。受弱冷空氣和南海季風(fēng)槽的影響,使得大氣層結(jié)具備發(fā)生強對流天氣的潛勢,當(dāng)有一定的擾動發(fā)生時,大氣的不穩(wěn)定有利于低層氣流的抬升,從而引發(fā)強對流天氣的發(fā)生,??诘貐^(qū)出現(xiàn)雷雨的可能性較大。
3 物理量特征
5月4日08時海口T-lnP圖顯示,對流有效位能CAPE值為725.2J/kg。K指數(shù)為38.5℃,當(dāng)K指數(shù)增加至35℃以上時有出現(xiàn)成片強雷雨的可能。SI指數(shù)為-1.13,當(dāng)SI<0時表示氣層不穩(wěn)定,負值越大越不穩(wěn)定。A指數(shù)為13.1℃,A指數(shù)越大則大氣越潮濕越不穩(wěn)定。垂直水汽分析顯示中高層濕度較低,低層濕度較高,從地面到500hPa濕度較大濕層較厚,對流層低層的逆溫層將干濕兩部分截然分開,形成的漏斗狀探空曲線是多數(shù)對流活動發(fā)生前的典型探空曲線。上層干下層濕且大氣不穩(wěn)定能量條件較好,有利于雷暴對流活動的發(fā)展。
20時??赥-lnP圖顯示,雷雨過程結(jié)束以后的CAPE值為879.7 J/kg,K指數(shù)為33.6℃,SI指數(shù)為-0.28,A指數(shù)為8℃。與大氣不穩(wěn)定度有關(guān)的各項物理量的數(shù)值與08時相比都出現(xiàn)了下降的趨勢。低層與高層的濕度條件差距不大,整體大氣條件不適合雷暴的生成與發(fā)展。
4 雷達回波過程
本場雷達14時11分顯示,雷暴開始影響本場,整體為弱雷雨,回波強度為45dBZ,地面風(fēng)向120°風(fēng)速3m/s,本場上空有大量300米低云覆蓋。此后雷暴強度逐漸增強,中心向東南方向移動,在15時左右開始出現(xiàn)中等強度的雷雨。本場雷達15時22分顯示,回波強度達到最大,中心強度達到55-60dBZ,對應(yīng)地面降水強度達到最大,主導(dǎo)能見度降至650米,跑道視程RVR最低降至400米,強降水持續(xù)約十分鐘。15時32分降水減小,主導(dǎo)能見度恢復(fù)至4000米。16時左右雷暴回波減弱,回波強度45dBZ,中心從本場上空逐漸向東南方向移動遠離本場,雷雨天氣過程也隨之結(jié)束,本次雷雨過程的降水量達到47.5mm。
5 結(jié)論
通過對2019年5月4日??诿捞m機場雷雨天氣過程分析可以得到以下結(jié)論:
(1)本次雷雨天氣過程的環(huán)流形勢比較符合標(biāo)準(zhǔn),500hPa為冷低壓底部邊緣,受西北氣流影響且風(fēng)速較大,850hPa和925hPa南海夏季風(fēng)帶來了較強的西南暖濕氣流輸送,地面冷高壓逐漸東移出海變性,??谔幱诟邏杭沟撞科珫|風(fēng)場控制。700hPa??诘貐^(qū)為西北風(fēng),雷暴的移動方向為700hPa風(fēng)向右偏20°左右,隨著風(fēng)暴的加強,移向相對環(huán)境風(fēng)偏離變大,移速相對環(huán)境風(fēng)較小。南海季風(fēng)槽和弱冷空氣的共同影響,提供了較好的溫濕度條件,有利于海口地區(qū)雷暴天氣的形成。
(2)當(dāng)日8時的探空資料顯示,各項與大氣不穩(wěn)定度有關(guān)的參數(shù)數(shù)值均達到了有利于對流發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn),熱力條件較好,為雷雨天氣的產(chǎn)生提供了條件。
(3)當(dāng)雷達反射率因子為50dBZ時就可能會有雷雨大風(fēng)天氣的發(fā)生。15時22分雷達回波中心強度達到55-60dBZ,正好位于本場上空,隨之而來的強降水使主導(dǎo)能見度一度降至650米,低于800米的工作標(biāo)準(zhǔn)。跑道視程RVR最低降至400米,低于550米的工作標(biāo)準(zhǔn)。
參考文獻:
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[2]林麗,李榮,張霞,馮慧敏,王紅興.一次短時暴雨天氣的穩(wěn)定度和能量參數(shù)分析[J].氣象與環(huán)境科學(xué),2007,30(4):45-48.