- DOI:
10.13738/j.cnki.acc.qklw60536
- 专辑:
科学Ⅰ辑;信息科技
- 专题:
信息、科学;综合科技
- 分类号:
G90;N92
摘要:本文回顾了2024年4月1日至3日江西中北部地区的雷雨天气过程,特别是4月2日南昌昌北机场的强降雨情况。通过对雷达资料的分析和观测服务的总结,探讨了天气变化对航班的影响及未来预报服务的改进建议。
关键词:强对流天气;雷达回波分析;航空气象
引言
2024年4月1日至3日,江西中北部地区迎来了大范围的雷雨天气,局地出现冰雹和大风天气,其中4月2日最强雨带呈东北西南带状位于本场附近,全天累计降水量109.3mm。本文旨在分析此次天气过程的特点及其对航班的影响。
一、天气过程回溯
南昌昌北机场在2024年4月2日经历了16小时31分的间歇性中到大雷雨天气,全天累计降水量达到109.3mm。雷雨强度变化迅速,持续时间长,降水量大,雷电活动频繁。
雷雨时段:2日06:18-11:47;2日13:58-15:06;15:31-21:30;22:09-3日00:13。雷雨本场最长时段达6小时未停歇。
同时出现多次大雷雨时段:05:50-06:46;08:07-09:13;09:52-10:06;10:39-11:12;14:04-14:14;16:37-16:50;18:59-19:06,每次时段5-15分钟,全天降水时段仅在11:56-13:58近2小时未出现降水,其他对流空隙小,共造成十五架航班返航备降。
二、天气机制分析
2.1天气形势分析
分析2日08时中尺度分析(图1)可以看到,500hPa赣北位于槽前西南急流中,本场位于急流出口处有一定的幅合抬升动力条件。
在700hPa同样维持强盛西南急流控制,风速达到24m/s,赣北位于湿区中,具有十分有利的水汽输送条件。
850hPa低涡中心位于苏皖中南部,本场位于低涡南侧强盛的西南急流控制,风速达到14m/s,比湿达到13g/kg,浅层湿度大,本场附近有较好的水汽和动力抬升作用。
925hPa超低空急流建立发展,风速达到12m/s,本场处于急流辐合区中,风速辐合达到8-10m/s。
图1 2日08时中尺度分析
2.2探空分析
通过2日08时温度对数压力图(图2a),可见构成上宽下窄的喇叭口形势,符合“上干下湿”的条件,CAPE值达到72.1J/KG,DCAPE却达到了225.5J/KG,同时K指数为39.4℃,SI指数为-2.38℃ ,虽然CAPE值不明显,但在浅层是存在一定的不稳定潜势。整层较强的西南风。同时。0℃层高度位于600hPa,-20℃高度位于400hPa,是形成冰雹较好的温度层结,湿球0℃(WBZ)层高度在4100米附近,稍有偏高,综合考虑仍以强雷暴伴大风天气。
2日20时温度对数压力图(图2b),整层较湿,CAPE达到0.7J/KG,DCAPE却达到了520.8J/KG,K指数为35.4℃,SI指数为-0.93℃ ,强对流天气指数减弱,从实况上看相比白天,强对流天气有所减弱。
图2 (a)南昌站温度对数压力图(040208),(b)南昌站温度对数压力图(040220)
三、预报服务过程
3.1MDRS预警服务情况
针对此次强对流雷暴大风天气过程,在1日15:00发布的MDRS重要天气预报中,通报了2日14:00-2日24:00南昌本场及终端区受分散性中到大阵雨伴雷暴影响,覆盖率15-20%,发生概率≥70%;对2日早间05:00-14:00天气出现漏报。
在2日06:02组织与江西省气象台和华东气象中心天气会商,省气象台认为低空急流和超低空急流出口辐合区位于赣西北,昌北机场对流天气在2日07:30-08:00间减弱,强度更强的一波天气在2日夜间开始。华东气象中心认为位于湖南处的回波移动过程中偏东分量更大,后续仍会影响本场,考虑10:00以后切变北抬,影响昌北机场的对流天气减弱,同样强度更强的一波天气在2日夜间开始。因此,综合考虑在06:45修订MDRS,预报2日07:00-11:00有系统性成片的中到大阵雨伴雷暴,14:00-19:00有分散性中到大阵雨伴雷暴,19:00-24:00有系统性成片的中到大阵雨伴雷暴、冰雹。后续根据结合天气实况及最新预报在2日15:00发布的MDRS重要天气预报中,通报了2日18:00-3日08:00本场及终端区受雷暴伴系统性成片的中到大阵雨,局地冰雹影响,覆盖率30-35%,发生概率≥70%;
经对比实况,1日15:00发布的MDRS有误差,但在2日06:55时及时修订。虽然中间11:00-14:00预报有三小时空隙,终端区内一直有回波,实况对比在11:48-13:50本场关键区未受强对流回波影响,也是当日本场仅有的相对较好时段。
2日夜间参加运管委会议,于2日下午5点40分与省气象台和华东进行了天气会商。给出天气结论,夜间强度加强,考虑局地冰雹及大风,影响时段:本场及关键区影响至3日02:00前后,终端区影响至3日08:00前后。故坚定之前预报结论。
3.2机场警报及终端区服务情况
终端区预警:
(1)2日04:12发布了本场终端区天气预警,预计2日05:00-08:30终端区将出现对流天气;
在7:06更新终端区预警至11:00。
09:59发布更新终端区预警,时段11:00-14:00.
(2)在12:55发布终端区预警时段:14:00-19:00.
(3)在17:30发布新的终端区预警19:00-3日08:00。
实况全天终端区有对流影响,直至3日01:26完全移出。实况比预计移出时间提前6小时。12:55分发布首份,提前量65分钟,偏差量0,综合得分74.05;2日17:30发布首份,提前量90分钟,偏差量197分钟,综合得分29.64。
机场警报:
(1)2日04:45发布首份雷雨机场警报,有对流影响关键区,预计2日05:40-08:15。
2日7:15发布更新雷雨机场警报,8:15-10:30
2日10:07发布更新雷雨机场警报,10:40-12:00
实况影响本场及关键区的对流于11:48消散移出。
(2)12:41发布雷雨机场警报13:40-16:30
16:21发布更新雷雨机场警报16:30-17:30
实况2日13:50本场及关键区开始有对流影响,直至17:20移出。
(3)16:55发布雷雨机场警报17:30-3日02:00
实况2日17:40有对流影响本场及关键区,直至3日00:08完全移出。
2日05:40-2日24:00期间,本场及关键区仅在11:48-13:50时段出现了近2小时间歇期,其他时段本场及关键区没有超过1小时的间歇期。影响本场的回波一波又一波的移至本场,带来中到大强度雷雨。
2日04:45发布首份机场雷雨警报,提前量53分钟,偏差量68分钟,得分47.3,后续在07:15、10:07更新发布机场警报。2日12:41发布首份雷雨机场警报,提前量69分钟,偏差量30分钟,综合得分79.88分;后续16:21更新报。4月16:55发布首份雷雨机场警报,提前量45分钟,偏差量61分钟,综合得分44.36。
整个过程,共发布终端区预警5份,1份解除报;机场警报6份,1份解除报,趋势预报份13份,与省台及华东天气会商2次。
四、思考与总结
4.1天气预报总结
此次过程2日白天主要是由低空急流和超低空急流影响,急流辐合区位于本场上空。2日夜间,850hPa有低涡切变东移过境,考虑系统性对流过程。此次过程中,模式预报对降水时段预报有偏差。对于2日早间对流天气出现了漏报,主要原因是模式对低空和超低空急流预报明显偏大,急流出口区位于长江以北,降水落区也在赣北沿江一线,实况上急流发展没有模式预报的强盛,导致辐合区刚好位于本场附近,造成对流回波不断发展东移影响本场。2日夜间-3日凌晨的预报也有较大偏差。EC模式850hPa切变,3日05时之后才完全已出本场,然而本场及终端区的天气在3日1:26就已经南压提前结束。今后需要及时将模式结论与实况对比判定,加以订正。
4.2思考与建议
各部门对气象预报服务的提前量和精细化需求越来越高,现有气象数据的密度和预报技术水平有待提高,建议开发更有效的气象预报辅助工具。希望未来可以借助更好的科技手段,实现对天气360度的观测,以便可以使用更加数据化的方式看到跑道不同位置的雨强特点。
参考文献
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[2] 曾翔宇.2022-06-10南宁吴圩国际机场一次雷雨天气过程分析[J].科技与创新, 2023(22):91-95.
[3] 储鹏.南京禄口国际机场一次台风雷雨天气过程分析[J]. 2020.DOI:10.12230/j.issn.2095-6657.2020.40.121.
[4] 吕胜辉,马芳.2018年8月8日天津地区多次雷雨天气过程分析[J].现代农业科技, 2020(6):3.DOI:CNKI:SUN:ANHE.0.2020-06-118.
作者简介:吴欣妮(1998.01),女,汉,江西南昌,本科,助理工程师,从事研究方向或职业:气象预报、气象观测。
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