揭陽潮汕機場MDRS標準下強對流的空間分布特征分析

楊敏睿

摘要：本文基于MDRS標準下，對2014-2021年揭陽潮汕機場天氣雷達圖進行統(tǒng)計分析，總結(jié)各個季節(jié)的強對流空間分布規(guī)律。結(jié)果表明：本場的強對流分布具有很典型的季風性氣候特點，并且與副高的位置關系密切;在預報MDRS影響區(qū)域時，可以在對應季節(jié)和天氣形勢下重點關注強對流多發(fā)區(qū)域，例如春季重點關注北部與西北部的鋒面雷暴，春末夏初重點關注蓮花山一帶的地形雷暴。

關鍵詞：強對流;MDRS;空間分布;機場

引言

隨著近年來航空業(yè)的快速發(fā)展，航班量的高速增長，航空運輸?shù)目焖僭鲩L與空域資源的有限使用之間的矛盾愈加突出，董念清等國內(nèi)學者對目前我國航班延誤的現(xiàn)狀、原因及應對策略做了探討研究【1-6】;楊秀云等通過對航班運行流程閉環(huán)不同階段的分解分析，識別出航班延誤關鍵原因包括流量控制、天氣、軍事活動、航空公司等因素。其中天氣因素發(fā)生頻率較高、影響較大【7】。

揭陽潮汕機場于2011年12月15日正式通航，可滿足年旅客吞吐量450萬人次使用需求。它是中國南方航空的基地機場，是廣東省內(nèi)繼廣州白云國際機場和深圳寶安國際機場之后的第三大干線機場，是連接“21世紀海上絲綢之路”的重要空中節(jié)點，為廣東省東翼的骨干機場。航班量的高速增長導致空域航路愈加的繁忙復雜，而天氣原因啟動MDRS的強對流天氣由于具有發(fā)展快、強度強、范圍廣、持續(xù)時間長等特點，成為了研究的焦點【8-10】。

MDRS（Massive Delay Response System）即基于空中交通通行能力的大面積延誤應急響應機制。通過MDRS把過去定性描述性預報轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字化預報，更加貼合運行需求【11】，對于促進管制氣象融合，服務于一體化運行、航班安全正常都有積極作用。本文基于揭陽潮汕機場2014-2021年雷達資料進行統(tǒng)計分析，針對MDRS中的影響方位和范圍，分析本場強對流的各季節(jié)空間分布情況，以期為今后MDRS天氣預報提供一定的思路和經(jīng)驗參考，提高MDRS天氣預報的準確性和及時性，最終為管制部門的決策運行提供更高效、更準確的氣象服務。

根據(jù)《中南空管局對流天氣MDRS概率預報評定標準》，天氣過程的識別須滿足以下兩個條件：1、終端區(qū)是否出現(xiàn)對流天氣的判定：在某時刻的雷達拼圖中，當機場終端區(qū)內(nèi)至少出現(xiàn)一塊超過100km2面積的，且強度大于等于35dBz的對流云團時判定該時刻有天氣。2、將實況出現(xiàn)時間間隔在2小時以內(nèi)（含）的天氣視作同一次天氣過程。

本文利用揭陽潮汕機場天氣雷達圖進行分析，該雷達輸出MAX及PPI兩個信號，本文選取MAX圖進行統(tǒng)計分析。

根據(jù)《中南空管局對流天氣MDRS概率預報評定標準》要求，對本場雷達圖進行統(tǒng)計分析，本場雷達回波刷新頻率為6分鐘/次，以回波強度35dBz為閾值，即當雷達圖出現(xiàn)大于等于35dBz的區(qū)域時，每一張雷達圖將為該區(qū)域增加6分鐘的累積發(fā)生時次，由此統(tǒng)計2014-2021年各個季節(jié)回波的分布規(guī)律。

由圖可知，早春強對流天氣較少，主要集中在本場北部呈帶狀分布，累積時次在140分鐘左右;仲春強對流發(fā)生頻率明顯增加，但據(jù)統(tǒng)計年際變化較大，主要發(fā)生在本場的西部及北部約90公里范圍內(nèi) ，累積時次在400分鐘左右;晚春對流天氣持續(xù)增多，主要集中在本場西南100公里的區(qū)域內(nèi)，累計時次在850分鐘左右。由于早春仲春本場受華南準靜止鋒的影響，對流多數(shù)分布在本場的西部及北部（中路冷空氣），鋒面雷暴居多;晚春由于副高北抬，西南氣流增強，本場西南海岸線——蓮花山一帶對流出現(xiàn)頻率增加。

由圖可知，6月強對流發(fā)生頻率較大，西南沿海一帶累計時次1300分鐘左右;7月強對流發(fā)生頻率減少，大值區(qū)分布在本場四周，西部與南部分布更廣，最大區(qū)域累計時次700分鐘左右;8月強對流發(fā)生頻率再次上升，本場西部累計時次850分鐘左右。由于夏季早期受西南氣流的影響，回波發(fā)生頻率較高，并主要集中在本場西南的海岸線——蓮花山一帶，隨著副高北抬，本場先受副高控制，雷暴發(fā)生概率有所降低，回波分布由集中變?yōu)榱闵⒎植迹?月副高北抬，我國進入華北雨季，本場開始受副高邊緣及東風波等系統(tǒng)影響，雷暴發(fā)生頻率再次增大，最大值區(qū)位于本場西部70公里范圍內(nèi)。

由圖可知，9月強對流發(fā)生頻率較大，主要位于本場北——東北部一帶，最大累積時次720分鐘左右;10月強對流發(fā)生頻率較大，據(jù)統(tǒng)計10月強對流頻率年際變化較大，主要位于本場東-東南的洋面上，尤其在東南洋面上，累積時次800分鐘左右;11月強對流發(fā)生頻率顯著降低，最大累積時次180分鐘左右，分布零散。9月、10月副高脊線位于本場北方，本場依然受東風波、熱帶氣旋等系統(tǒng)影響，雷暴發(fā)生頻率較高且多影響本場中軸線以東的位置; 11月，副高持續(xù)南退，本場轉(zhuǎn)為副高及高壓脊控制的晴好天氣，強對流頻率迅速減少。

由圖可知，冬季強對流發(fā)生頻率為全年最低，幾乎不存在強對流天氣。進入冬季，本場受冷空氣的持續(xù)入侵，強對流的熱力條件不足，幾乎無法產(chǎn)生強對流天氣。

結(jié)論

本場的強對流分布具有很典型的季風性氣候特點，并且與副高的位置關系密切。春季本場熱力條件較為不足，影響本場的強對流多為鋒面雷暴，廣東主要受西路、中路、東路冷空氣影響，其中中路是強冷空氣影響廣東的主要路徑【12】，因此在早春、仲春本場西部——北地區(qū)出現(xiàn)雷暴天氣頻率最大;而后隨著西南氣流爆發(fā)，進入華南前汛期，5月、6月本場進入一年之中雷暴高峰期，主要分布在本場西南沿?！徎ㄉ揭粠?，此處亦是華南三大暴雨中心之一，是西南季風與蓮花山的地形作用所致。夏至過后副高緩慢回落，本場受不穩(wěn)定副高與東風波的影響，雷暴頻率依然較高，主要發(fā)生區(qū)域本場西部轉(zhuǎn)為本場四周偏西南。10月后副高回落，本場熱力條件逐漸減弱，雷暴發(fā)生概率逐漸降低，冬季為一年最低水平。

針對如上規(guī)律，在預報MDRS影響區(qū)域時，可以在對應季節(jié)和天氣形勢下重點關注強對流多發(fā)區(qū)域，春季重點關注北部與西北部的鋒面雷暴，春末夏初重點關注蓮花山一帶的地形雷暴，以及夏季不穩(wěn)定副高影響下的西部及東北部地區(qū)。

參考文獻

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