從一次雷雨天氣過(guò)程淺談航空氣象保障

段新安

摘 要：通過(guò)對(duì)2019年6月5日-6日的一次典型的低渦型雷雨天氣過(guò)程的形成、發(fā)展和消散，分析此次天氣過(guò)程中航空氣象保障過(guò)程中的成敗?？偨Y(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，同時(shí)結(jié)合此次保障過(guò)程為航空氣象保障提出一些意見(jiàn)和建議。

關(guān)鍵詞：雷雨;飛行航空;氣象保障

中圖分類號(hào)：P458.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2019）21-0247-02

1 航空氣象保障

按《中華人民共和國(guó)飛行基本規(guī)則》規(guī)定，各民用機(jī)場(chǎng)應(yīng)配備完善的航空氣象保障，當(dāng)機(jī)場(chǎng)氣象條件低于機(jī)長(zhǎng)最低飛行條件時(shí)，禁止起飛和降落。

1.1 雷雨對(duì)飛行的危害

雷暴是由發(fā)展旺盛的積雨云產(chǎn)生的，常伴有陣雨、大風(fēng)、低能見(jiàn)度、下?lián)舯┝鳌L(fēng)切變和冰雹天氣，是危及飛行安全最主要的天氣現(xiàn)象。雷暴中的閃電和強(qiáng)烈的雷暴電場(chǎng)能嚴(yán)重干擾中、短波無(wú)線電通信，引起飛機(jī)個(gè)別部分磁化，使羅盤產(chǎn)生誤差;飛機(jī)在雷暴電場(chǎng)中飛行，由于感應(yīng)帶電的電量很大，在翼尖等部位還會(huì)出現(xiàn)跳火花現(xiàn)象;當(dāng)機(jī)場(chǎng)上空有雷暴時(shí)，強(qiáng)烈的降水、惡劣的能見(jiàn)度、急劇的風(fēng)向變化和陣風(fēng)，對(duì)飛行活動(dòng)以及地面設(shè)備也有很大的影響;飛行中遇到雷暴且伴有冰雹時(shí)，由于相對(duì)速度很大，飛機(jī)會(huì)被擊傷，使飛機(jī)的空氣動(dòng)力性能變壞，嚴(yán)重影響飛行安全。

1.2 雷雨對(duì)航空管制的影響

因航空器繞飛雷雨使管制人員的調(diào)配空域減少，使得空中固有的沖突點(diǎn)位置發(fā)生改變，增加了沖突調(diào)配的難度;雷雨繞飛改變了相臨管制區(qū)的移交點(diǎn)，增加了管制協(xié)調(diào)和移交的難度;雷雨條件下管制人員需對(duì)空中大量繞飛、等待、備降返航的航班提供各種信息，包括天氣信息、備降申請(qǐng)結(jié)果、繞飛空域等，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行保障會(huì)使管制人員處于滿負(fù)荷甚至超負(fù)荷的工作狀態(tài)，加劇人員疲勞感，出現(xiàn)力不從心，會(huì)失去對(duì)管制航空器的主動(dòng)掌握，對(duì)飛行沖突不再敏感，導(dǎo)致“錯(cuò)、忘、漏”的發(fā)生，運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)較高。

2 天氣過(guò)程回顧

2.1 雷雨持續(xù)時(shí)間

雷雨過(guò)程影響合肥新橋機(jī)場(chǎng)的時(shí)間共持續(xù)10小時(shí)，其中雷雨時(shí)間分為兩段，第一階段開(kāi)始于北京時(shí)間5日20時(shí)47分，結(jié)束于5日23時(shí)41分，第二段開(kāi)始于北京時(shí)間6日02時(shí)42分，結(jié)束于6日05時(shí)36分。強(qiáng)降水時(shí)間段分別為5日21時(shí)59分至23時(shí)15分，6日02時(shí)50分至03時(shí)10分。

2.2 雷雨影響系統(tǒng)

經(jīng)典天氣圖分析來(lái)看（圖1），在850hPa上合肥地區(qū)上空存在低渦天氣系統(tǒng)。此次雷雨天氣過(guò)程為一次典型的低渦雷雨。

2.3 雷雨過(guò)程氣象要素極值

雷雨過(guò)程中各氣象要素變化能見(jiàn)度最低2000m，修正海平面氣壓最低995hPa，平均風(fēng)速最大12m/s，最大陣風(fēng)22m/s。過(guò)程降水量達(dá)25.7mm。

3 環(huán)流形勢(shì)分析

空中形勢(shì)分析，5日20時(shí)，500hPa處于槽前西南氣流，在安徽區(qū)域西部有較深的低槽迫近本區(qū)，700hPa低渦中心位于湖北，其切變東伸至安徽西南部，切變南側(cè)的西南氣流旺盛，平均風(fēng)速16～24米m/s，建立穩(wěn)定了西南低空急流，江淮地區(qū)位于急流出口區(qū)，850hPa氣旋中心位于武漢附近，東伸切變位于沿江一線，此時(shí)低空急流已經(jīng)建立，急流出口區(qū)位于長(zhǎng)江一線。地面處于西南倒槽頂部，地面偏南風(fēng)旺盛，合肥機(jī)場(chǎng)處于低壓槽頂部，氣壓梯度較強(qiáng)。

從空中形勢(shì)看，穩(wěn)定的低空西南氣流帶來(lái)源源不斷的水汽輸送，中低空的低渦切變東伸，東南風(fēng)與西南風(fēng)的強(qiáng)烈輻合帶來(lái)強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng)和較強(qiáng)不穩(wěn)定能量的累積。受較強(qiáng)西南氣流引導(dǎo)，低渦沿東北方向移動(dòng)。其東伸切變從安徽西南部向東北部移動(dòng)，地面雨區(qū)配合低渦移動(dòng)，強(qiáng)降水帶處于低渦東側(cè)和南側(cè)。

地面系統(tǒng)演變，5日20時(shí)安徽地區(qū)處于發(fā)展中倒槽頂部，6日02時(shí)倒槽以加強(qiáng)發(fā)展為氣旋，氣旋中心位于安徽西部，6日05時(shí)地面氣旋中心向東北方向移動(dòng)已移至安徽西北部。

垂直速度是天氣分析和預(yù)報(bào)中必須考慮的一個(gè)重要物理量，垂直運(yùn)動(dòng)造成的水汽、熱量、動(dòng)量、渦度等物理量的垂直輸送對(duì)天氣系統(tǒng)發(fā)展有很大影響，6月5日，合肥上空的垂直速度有一個(gè)明顯的增大過(guò)程，從低層到高層為一致的上升運(yùn)動(dòng)。

4 探測(cè)資料分析

4.1 衛(wèi)星云圖

第一階段雷雨在10.4μm波段紅外云圖可以看到（圖略），在新橋機(jī)場(chǎng)西部有明顯的較強(qiáng)對(duì)流云團(tuán)，且云團(tuán)最強(qiáng)區(qū)長(zhǎng)時(shí)間覆蓋本場(chǎng)，該段時(shí)間本場(chǎng)維持雷雨天氣。

第二階段雷雨在10.4μm波段紅外云圖可以看到（圖略），在新橋機(jī)場(chǎng)西部有明顯的較強(qiáng)對(duì)流云團(tuán)，其最強(qiáng)處呈南北帶狀，在強(qiáng)的帶狀之后有一團(tuán)中等強(qiáng)度的云團(tuán)跟隨，雷雨持續(xù)時(shí)間為帶狀云團(tuán)與橢圓狀云團(tuán)影響機(jī)場(chǎng)的合計(jì)時(shí)長(zhǎng)。

4.2 雷達(dá)回波

4.2.1 回波強(qiáng)度分析

第一階段雷雨回波自西南向東北方向移動(dòng)，與地面氣旋移動(dòng)方向一致。圖4為第二階段雷雨的發(fā)生、強(qiáng)盛、消散三個(gè)階段的雷達(dá)圖像，第二階段雷雨是自西向東移動(dòng)。在第二階段雷雨過(guò)程中可以看到有明顯的陣風(fēng)鋒，帶來(lái)強(qiáng)的地面風(fēng)，機(jī)場(chǎng)最大陣風(fēng)22m/s，由于回波吸收的緣故在帶狀回波的后部回波強(qiáng)度明顯較弱，云頂高度被吸收后顯示為6公里，至05：40時(shí)，強(qiáng)回波才遠(yuǎn)離機(jī)場(chǎng)，雷雨結(jié)束。

4.2.2 雷達(dá)速度回波分析

第一階段雷雨中，零速度亮帶呈東北西南向分布（圖略），從低到高呈“S”型分布，空中有明顯的暖平流。在第二階段雷雨中，零速度亮帶呈南北向分布（圖略），對(duì)流云移動(dòng)方向?yàn)樽詵|向西?？罩写怪苯Y(jié)構(gòu)上冷平流已減弱明顯。

5 服務(wù)過(guò)程總結(jié)

此次天氣過(guò)程從預(yù)報(bào)角度相對(duì)比較成功，但在對(duì)外保障表現(xiàn)一般。5日早間天氣會(huì)商中預(yù)報(bào)員統(tǒng)一了結(jié)論，預(yù)計(jì)5日會(huì)出現(xiàn)雷雨天氣影響機(jī)場(chǎng)，但對(duì)雷雨開(kāi)始影響機(jī)場(chǎng)時(shí)刻有分歧，最早預(yù)計(jì)影響時(shí)刻是5日23時(shí)，預(yù)計(jì)的最晚影響時(shí)刻為6日01時(shí)，但是實(shí)際發(fā)生時(shí)刻出現(xiàn)在5日20：47，出現(xiàn)時(shí)刻遠(yuǎn)遠(yuǎn)早于預(yù)計(jì)時(shí)刻，造成了第一波雷雨時(shí)預(yù)報(bào)員提供服務(wù)保障時(shí)機(jī)場(chǎng)警報(bào)晚發(fā)。在完整的保障過(guò)程中，對(duì)整個(gè)雷雨過(guò)程的持續(xù)時(shí)間，以及低渦天氣系統(tǒng)持續(xù)時(shí)間判斷較為準(zhǔn)確，機(jī)場(chǎng)警報(bào)中預(yù)計(jì)的雷雨結(jié)束時(shí)間為6日05時(shí)，并提醒各用戶為間歇性雷陣雨，實(shí)際過(guò)程中5日23時(shí)51時(shí)至6日02：42時(shí)之間為間歇期。判斷準(zhǔn)確。在機(jī)場(chǎng)警報(bào)方面，發(fā)布的第一份機(jī)場(chǎng)警報(bào)，遲發(fā)，預(yù)計(jì)6日05時(shí)結(jié)束。對(duì)結(jié)束時(shí)間判斷較為準(zhǔn)確，實(shí)際結(jié)束時(shí)間05：46。

本次雷雨天氣過(guò)程航空氣象服務(wù)保障中機(jī)場(chǎng)警報(bào)發(fā)布時(shí)間出現(xiàn)了晚發(fā)，但整個(gè)保障過(guò)程中每小時(shí)一次的趨勢(shì)預(yù)報(bào)發(fā)布較為準(zhǔn)確，且對(duì)雷雨的間歇期判斷準(zhǔn)確。同時(shí)5日22時(shí)50分天氣通報(bào)了相關(guān)服務(wù)用戶部門，通報(bào)雷雨間歇期的具體情況，提供了較好的服務(wù)。

此次天氣過(guò)程為明顯的低渦雷雨過(guò)程，由于西南暖濕氣流強(qiáng)盛，低渦東移后，700hPa及以上高空槽東移，造成此次雷雨持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)本場(chǎng)的航班影響較大。天氣系統(tǒng)的出現(xiàn)判斷較為簡(jiǎn)單。由于西南氣流強(qiáng)盛，雷雨時(shí)間提前，加之對(duì)多普勒天氣雷達(dá)依賴性較強(qiáng)，但是實(shí)際工作中，為了更清晰的顯示圖像，雷達(dá)回波濾波指數(shù)較高，在第一階段雷雨出現(xiàn)時(shí)以及第二階段雷雨的后半段，雷達(dá)回波強(qiáng)度均不足30dBz，最低20dBz的情形下也出現(xiàn)了雷雨。造成了誤判，將雷雨預(yù)報(bào)為強(qiáng)陣雨。在之后的天氣過(guò)程中應(yīng)結(jié)合地方氣象臺(tái)雷達(dá)，減少因雷達(dá)回波強(qiáng)度不足造成的誤判。本次過(guò)程中西南風(fēng)持續(xù)加強(qiáng)，造成系統(tǒng)提前，但并未預(yù)報(bào)到，在今后的工作中，還需不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，做到更好的氣象服務(wù)保障。

6 航空氣象保障探討

（1）機(jī)場(chǎng)氣象臺(tái)要加強(qiáng)雷雨天氣的監(jiān)測(cè)和預(yù)警，大膽預(yù)報(bào)、勇于修正，以供給側(cè)為導(dǎo)向，從用戶需求出發(fā)，主動(dòng)服務(wù)，及時(shí)通報(bào)天氣演變趨勢(shì)，出現(xiàn)復(fù)雜天氣時(shí)，主副班人員必須同時(shí)在崗，加強(qiáng)天氣會(huì)商，共同做好對(duì)外氣象服務(wù)工作，提高趨勢(shì)預(yù)報(bào)質(zhì)量，進(jìn)一步提升精細(xì)化服務(wù)水平。努力提高氣象服務(wù)的有效性，嚴(yán)格執(zhí)行飛行氣象情報(bào)發(fā)布與交換相關(guān)辦法，注重各種對(duì)流性天氣預(yù)警信息的通報(bào)服務(wù)，提前發(fā)布預(yù)警信息，明確對(duì)流性天氣出現(xiàn)時(shí)間、強(qiáng)度、影響范圍、結(jié)束時(shí)間、移動(dòng)等信息，密切關(guān)注航班大面積延誤及后續(xù)的航班大流量的氣象服務(wù);與用戶協(xié)調(diào)溝通，了解用戶所需，加深合作，充分發(fā)揮航空器空中報(bào)告的應(yīng)用。

（2）雷雨等對(duì)流性天氣對(duì)氣象服務(wù)和設(shè)備保障工作的影響。對(duì)流性天氣的不可預(yù)測(cè)性對(duì)氣象預(yù)報(bào)服務(wù)提出了較高的要求，特別是臨近預(yù)報(bào)的時(shí)空精度、及時(shí)性和準(zhǔn)確性對(duì)預(yù)報(bào)員的考驗(yàn)極大;大范圍的雷雨天氣會(huì)導(dǎo)致氣象人員因長(zhǎng)時(shí)間分析和跟蹤對(duì)流天氣變化，以及頻繁解答用戶咨詢而導(dǎo)致疲勞，降低預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性和人員注意力，增加運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。雷擊、大風(fēng)、大型降水、冰雹等對(duì)流性天氣可能使空管設(shè)施設(shè)備的內(nèi)外環(huán)境發(fā)生變化，容易造成設(shè)備故障，要重視加強(qiáng)夏季對(duì)流性天氣下雷達(dá)設(shè)備、自動(dòng)化系統(tǒng)、自動(dòng)氣象觀測(cè)系統(tǒng)、傳輸鏈路等空管設(shè)備的維護(hù)保障。

（3）機(jī)場(chǎng)出現(xiàn)大面積雷雨，若目的地機(jī)場(chǎng)處于飽和狀態(tài)時(shí)且備降機(jī)場(chǎng)有限的情況下，較多的航班會(huì)選擇到本地備降，同時(shí)對(duì)于離場(chǎng)的航班則會(huì)放行緩慢，甚至流量控制，增大了大面積航班延誤的可能性。此過(guò)程中空管、機(jī)場(chǎng)、航空公司等單位因頻繁的協(xié)調(diào)工作，會(huì)忽略預(yù)報(bào)或機(jī)場(chǎng)警報(bào)的更正報(bào)或訂正報(bào)，導(dǎo)致在向外發(fā)布的機(jī)場(chǎng)預(yù)報(bào)和機(jī)場(chǎng)警報(bào)的及時(shí)性和準(zhǔn)確性降低。

（4）提升復(fù)雜天氣下的天氣會(huì)商和氣象信息通報(bào)頻次，值班預(yù)報(bào)員預(yù)報(bào)重點(diǎn)應(yīng)關(guān)注影響本地區(qū)的雷暴、強(qiáng)降水等天氣;預(yù)計(jì)或遇有雷暴、強(qiáng)降水等影響本區(qū)天氣時(shí)，值班員應(yīng)利用雷達(dá)、衛(wèi)星、地方自動(dòng)站等資料密切關(guān)注天氣演變，積極與相應(yīng)地區(qū)氣象中心和省氣象臺(tái)聯(lián)系，增加天氣會(huì)商次數(shù)，在雷雨天氣預(yù)計(jì)發(fā)生前盡早通報(bào)有關(guān)雷雨天氣預(yù)報(bào)預(yù)警信息。及時(shí)進(jìn)行信息通報(bào)，落實(shí)天氣講解和氣象咨詢服務(wù)。