重慶江北國際機(jī)場雷暴天氣分析總結(jié)

摘 要：雷暴是目前公認(rèn)的嚴(yán)重威脅飛行安全的天氣現(xiàn)象，能產(chǎn)生各種危及飛行及安全的天氣現(xiàn)象。例如當(dāng)飛機(jī)穿越雷暴云上部時(shí)，會(huì)產(chǎn)生積冰;而在積雨云中強(qiáng)烈的湍流會(huì)引起航空器顛簸。而且雷雨還能使能見度變差，當(dāng)雷雨的下方容易出現(xiàn)較強(qiáng)的下沉氣流，會(huì)導(dǎo)致航空器掉高度。而不管航空器是在云中、云下或者云上附近飛行時(shí)，都有被閃電擊中的概率，一旦被閃電擊中，輕則航空器外部受損，重則危及機(jī)組及乘客的安全。而有時(shí)雷暴過程中所伴有的冰雹和龍卷風(fēng)（主要出現(xiàn)在重慶東南、東北面山區(qū)），對(duì)飛行有重大影響。此文利用了近30年的觀測(cè)資料對(duì)重慶江北國際機(jī)場的雷暴氣候特征以及近年來典型雷暴案例進(jìn)行了總結(jié)分析。

關(guān)鍵詞：雷暴;氣候特征;案例分析;重慶江北國際機(jī)場

0 引言

重慶位于四川盆地東部，區(qū)域內(nèi)群山環(huán)繞，丘陵起伏延綿，長江、嘉陵江交匯貫穿全境，整個(gè)地形地貌較為復(fù)雜險(xiǎn)峻。區(qū)域中部主要為高度參差不齊丘陵地形，平均海拔高度300米以上。重慶江北機(jī)場位于重慶市渝北區(qū)境內(nèi)，，機(jī)場基準(zhǔn)點(diǎn)（02L/20R跑道中心）坐標(biāo)為106°3828E，29°4308”N，標(biāo)高415.5M。機(jī)場四面環(huán)山，屬于淺丘陵地形。由于重慶氣候背景的特殊性、丘陵地帶地形抬升、下墊面水汽充分等原因，重慶是雷暴天氣的相對(duì)活躍區(qū)和高發(fā)區(qū)，本文通過對(duì)1991—2018年機(jī)場的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，總結(jié)了機(jī)場28年來雷暴的氣候特征，并對(duì)實(shí)際觀測(cè)案例進(jìn)行了分析。

1 雷暴定義

雷暴是積雨云云中、云間或云地之間產(chǎn)生的放電現(xiàn)象，表現(xiàn)為閃電兼有雷聲、僅聞雷聲而不見閃電或僅見閃電而不聞雷聲。雷暴的形成通常需要大量的不穩(wěn)定能量、充沛的水汽和抬升條件。雷暴出現(xiàn)在各種不同的天氣系統(tǒng)中，若按天氣系統(tǒng)劃分雷暴的種類，則有鋒面雷暴、冷渦雷暴、空中槽和切變線雷暴、臺(tái)風(fēng)槽雷暴等。它來臨時(shí)通常會(huì)伴隨著氣溫、氣壓、風(fēng)的變化并伴隨大雨或冰雹，而在冬季甚至?xí)S暴風(fēng)雪而來。

2 雷暴統(tǒng)計(jì)資料的選取

選取1991——2018年重慶江北機(jī)場氣象臺(tái)的雷暴觀測(cè)記錄，在資料統(tǒng)計(jì)處理和數(shù)據(jù)分析時(shí)遵循以下原則，（1）一天之內(nèi)發(fā)生數(shù)次雷暴只統(tǒng)計(jì)為1個(gè)雷暴日：（2）依據(jù)《民航地面氣象觀測(cè)規(guī)范》，雷暴日的日界為24：00，若某一次雷暴跨越24：00則按兩個(gè)雷暴出現(xiàn)日計(jì)算。

3 雷暴的特征

3.1雷暴的初、終日變化

重慶江北國際機(jī)場（以下簡稱機(jī)場）雷暴初雷平均是3月16日，最早出現(xiàn)在1994年的1月22日，最晚是在2000年的4月18日。

機(jī)場雷暴結(jié)束時(shí)間平均是10月13日，最早是在2001年的8月17日，最晚是在1994年的11月29日。

3.2雷暴的年變化

通過分析重慶江北國際機(jī)場逐年出現(xiàn)的雷暴日數(shù)，如圖1所示。1994、1998、2007年雷暴大年特征明顯，而1997、1999、2001、2003年雷暴小年特征明顯。近28年來重慶機(jī)場年平均雷暴日數(shù)為34.1d，雷暴日數(shù)最多的年份在1994年和1998年都是45d，雷暴日數(shù)最少出現(xiàn)在2001年得22d，極值差異達(dá)2倍，可以看出江北機(jī)場雷暴日數(shù)年際差異很大。

且年代變化明顯，若按平均雷暴日算，上世紀(jì)90年代雷暴日數(shù)為35d，2000年以后，平均雷暴日數(shù)呈下降趨勢(shì)，分別是2000～2009年的33.8天和2010年至今的33.3天，

前面已經(jīng)提到，雷暴的形成需要大量的不穩(wěn)定能量，充沛的水汽，以及抬升條件。平均雷暴日數(shù)下降與上世紀(jì)80年代之后由于全球變暖有關(guān)系，因?yàn)槿驓鉁厣?，與之對(duì)應(yīng)的大氣環(huán)流也相應(yīng)的改變，不利于雷雨云的形成，從而使雷暴減少，雷暴日也相應(yīng)的減少。

3.3 雷暴的季節(jié)變化

通過以上數(shù)據(jù)也可得出，重慶機(jī)場雷暴的季節(jié)性十分明顯（如圖2），

雷暴主要出現(xiàn)在4～8月份，其中最多的為7月得6.9D，其次是8月為6.8D。夏季累計(jì)年平均出現(xiàn)日數(shù) 18D， 約占全年雷暴出現(xiàn)日數(shù)得54% ;春季次之，累計(jì)平均雷暴日數(shù)為11.6 D，約占全年雷暴日數(shù)得35% ;秋季累計(jì)平均雷暴日數(shù)為3.6D，約占全年雷暴日數(shù)得10%;冬季最少，累計(jì)年平均出現(xiàn)日數(shù)0.5D約占全年雷暴日數(shù)得1%.一年之中，初雷一般在春季出現(xiàn)，極少時(shí)候在1、2月份出現(xiàn)，在夏季達(dá)到高發(fā)期，秋季減弱，且歷年來12月從未出現(xiàn)過雷暴。

不僅如此，機(jī)場雷暴的日變化隨季節(jié)特征變化也非常明顯（如圖3），春季和初夏6月的雷暴多出現(xiàn)在夜間10時(shí)到清晨8時(shí)之間，其中白天出現(xiàn)雷暴的次數(shù)很少;而盛夏7-8月，雷暴多出現(xiàn)在午后到傍晚，、其中下午4時(shí)出現(xiàn)的時(shí)間最多。秋季開始，則多出現(xiàn)在凌晨。

而造成這種季節(jié)變化的主要原因，冬季的大氣層十分穩(wěn)定，故幾乎不會(huì)出現(xiàn)雷暴天氣，而從3月份開始，重慶的氣溫開始上升，，不穩(wěn)定條件慢慢增強(qiáng)，故逐漸開始出現(xiàn)雷暴天氣，而在盛夏7-8月間，高溫天氣更是有充足的能量來促發(fā)對(duì)流運(yùn)動(dòng)，所以是雷暴的高發(fā)期。而在進(jìn)入秋季以后，氣溫下降，不穩(wěn)定條件開始減弱，雷暴便逐漸消失了。

4. 重慶機(jī)場雷暴案例總結(jié)分析

4.1 雷暴案例展示一

2018年5月17日，出現(xiàn)了一次由切變低渦引起的強(qiáng)對(duì)流天氣過程，強(qiáng)降水伴隨雷暴大風(fēng)天氣，導(dǎo)致能見度下降至500米，最大風(fēng)速達(dá)到29米每秒，一小時(shí)降水量達(dá)到了59mm，現(xiàn)對(duì)天氣復(fù)盤如下。

17日中午12點(diǎn)后，本場風(fēng)速開始逐漸增大，12：10分，平均風(fēng)速7m/s并伴有12m/s 的陣風(fēng)，隨后風(fēng)速持續(xù)增加，13點(diǎn)平均風(fēng)速達(dá)到10m/s，此時(shí)修正海壓1002hpa.13：48，本場開始出現(xiàn)小雨天氣，能見度10KM，層積云2100米，平均風(fēng)速8m/s。14：00，修正海壓上升至1006hpa，14：52分，東邊看見閃電隨后聞雷，小雷雨，整點(diǎn)能見度依舊10KM，風(fēng)速有所下降，平均風(fēng)速6m/s。隨即，15：08分開始出現(xiàn)大風(fēng)，15：13分開始下中陣雨，此時(shí)平均風(fēng)速達(dá)到11米每秒，，19分開始下強(qiáng)陣雨并且此時(shí)能見度迅速下降到1000米;22分能見度下降至500米，陣風(fēng)達(dá)到21m/s，15：31分轉(zhuǎn)為中陣雨后能見度回升至800米，15：35分大風(fēng)停止。40分天頂聞雷。15點(diǎn)41分能見度1000米，15點(diǎn)45分轉(zhuǎn)為小陣雨，能見度達(dá)到1500米，50分雨又增大，變?yōu)橹嘘囉?，此時(shí)開始出現(xiàn)輕霧，低云。過去一個(gè)小時(shí)的降雨量達(dá)到了59mm.16：10分西邊聞雷，16：45能見度達(dá)到10KM，但低云持續(xù)存在。17：12分最后一次在西邊聞雷，隨后21分出現(xiàn)碎霧，03頭RVR 325米，29分RVR達(dá)到550米.碎霧在16：46分終止，整個(gè)天氣過程中共發(fā)布特殊報(bào)7份，降水量達(dá)到暴雨級(jí)別。

4.2分析總結(jié)一

此次強(qiáng)對(duì)流天氣是機(jī)場雷暴常出現(xiàn)類型之一，為系統(tǒng)性雷暴。系統(tǒng)性雷暴的天氣系統(tǒng)主要是比較強(qiáng)的切變線、西南渦、冷鋒、副熱帶高壓西部的南支槽等。這類雷暴經(jīng)常在系統(tǒng)影響前的暖氣團(tuán)中生成發(fā)展、從西北往東南方向移動(dòng)。在夏季，副熱帶高壓西進(jìn)東退時(shí)，隨著其西側(cè)的切變線、冷鋒、低渦的東移，特別容易產(chǎn)生雷暴、暴雨等天氣。而在此次案例中在雷暴過程來臨之前，風(fēng)速已有很明顯的增大，且在雷暴來臨之后，各種氣象要素也出現(xiàn)了大幅度的變化，如修正海壓從1002hpa迅速上升到1006hpa，陣風(fēng)速度達(dá)到21m/s，能見度從10000m降到500m等，如此多的變化在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生，在觀測(cè)時(shí)需要特別注意雙崗、主副班之間的配合，尤其注意危險(xiǎn)天氣及時(shí)對(duì)外發(fā)布。

4.3 雷暴案例展示二

2019年7月24日，重慶江北機(jī)場出現(xiàn)了一次局地?zé)崃π岳妆?。?dāng)天12時(shí)起，觀測(cè)員在整點(diǎn)觀測(cè)時(shí)就看到在機(jī)場西邊有濃積云生成，風(fēng)速一直是2m/s，修正海壓1005hpa，直至下午14：40開始聞雷，此時(shí)風(fēng)速增大至5m/s，修正海壓1004hpa，下午15：30分開始下中雨，15：33分轉(zhuǎn)為大雨，15：42分能見度受大雨的影響從10000米跌至1400米，15：47大雨轉(zhuǎn)為中雨同時(shí)能見度開始好轉(zhuǎn)，16：16分，中雨轉(zhuǎn)為小雨，至16：44分雨停雷暴過程結(jié)束。整個(gè)雷暴過程持續(xù)約2小時(shí)，而降水過程持續(xù)1小時(shí)44分鐘，降水量達(dá)到27.4mm.

4.4 分析總結(jié)二

以上案例，是江北機(jī)場常出現(xiàn)的另一種雷暴類型即局地?zé)崃π岳妆?，生消快。機(jī)場局地性熱雷暴常常出現(xiàn)在機(jī)場東南側(cè)、南側(cè)、和西側(cè)生成發(fā)展并逐步往本場移動(dòng)。此次案例就是在機(jī)場西側(cè)發(fā)展生產(chǎn)后逐步往機(jī)場本場移動(dòng)的。通過對(duì)比兩次案例，可以很明顯看出，此次局地?zé)崃π岳妆┑睦妆﹣砼R前風(fēng)速、修正海壓均沒有特別明顯的變化，故預(yù)報(bào)難度較系統(tǒng)性雷暴難度大。但是在來臨之前氣象觀測(cè)員能很明顯的看到濃積云的生成，此時(shí)就可以結(jié)合雷達(dá)監(jiān)控，以便在雷暴來臨前做好準(zhǔn)備。

5 小結(jié)

（1）雷暴是嚴(yán)重威脅飛行安全的天氣現(xiàn)象，能產(chǎn)生各種危及飛行及安全的天氣現(xiàn)象，它來臨時(shí)通常會(huì)伴隨著氣溫、氣壓、風(fēng)的變化并伴隨大雨或冰雹等。

（2）近30年來，重慶江北國際機(jī)場年雷暴日數(shù)最多為45天，年雷暴日數(shù)最少為22天，極值差約2倍，年變化明顯。

（3）重慶機(jī)場雷暴的季節(jié)性十分明顯，雷暴主要出現(xiàn)在4～8月份，其中春夏兩季出現(xiàn)雷暴的次數(shù)約占全年雷暴日數(shù)的89%。

（4）重慶江北機(jī)場雷暴主要分為局地?zé)崃π岳妆┖拖到y(tǒng)性雷暴。其中局地?zé)崃π岳妆╊A(yù)報(bào)難度較系統(tǒng)性雷暴難度大，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)雷達(dá)的監(jiān)控。而系統(tǒng)性雷暴主要是由切變線、西南渦等天氣現(xiàn)象造成的，氣象要素變化快速，相伴發(fā)生的危險(xiǎn)天氣較多，主副班應(yīng)當(dāng)合理分工，將危險(xiǎn)天氣及時(shí)準(zhǔn)確的通報(bào)出去。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡介：

盧彥霖，出生年月：1985年10月，性別：男，民族：漢，籍貫（精確到市）：重慶市，當(dāng)前職務(wù)：氣象臺(tái)觀測(cè)員，當(dāng)前職稱：助理工程師，學(xué)歷：大學(xué)本科，研究方向：大氣探測(cè).