2024年9月9日天水机场的一次降水天气过程分析

摘要：本文利用常规气象资料、NCEP再分析资料、雷达探测资料等相关资料对2024年9月9日天水机场的一次降水天气过程进行分析，结果表明：此次降水天气发生过程中，冷空气影响甘肃辖区定西至天水区域，天水地区形成西北气流与西南气流切变的短波槽，由于槽线位于天水区域，不稳定系统东移，叠加西北风引导冷空气南压，共同推动了本次降水天气的形成。此次天气发生之前，天水地区南部为暖性气团，有一个西南气流引导的水汽通道；甘肃定西段至本场位置高空切变，588副高线位于天水区域北部易产生不稳定能量场，且区域偏南气流水汽输送条件较好。

关键词：天水机场；降水天气；环流形势；物理量场；

引言

降水是我国大部分地区发生概率很高的一种天气现象[1]，降水发生时常常会导致能见度下降，给交通运输造成不良影响[2]。天水隶属于甘肃，地处陕、甘、川三省交界地带，属温带大陆性气候，降水天气主要集中在每年的5月至9月。虽说降水天气可以给农牧业生产补充一定的水分，若降水强度过大也会导致能见度下降，对机场航班运行造成不利影响。因此，本文以2024年9月9日天水机场的一次降水天气过程为例，重点对此次降水天气环流形势以及物理量特征展开分析，以掌握天水机场降水天气发生成因，为提升降水天气预报预警服务水平提供指导。

1天气实况

2024年9月9日06时至08时，天水机场出现了小雨天气，能见度7000米；09时能见度下降至5000米，小雨、轻雾；09时09分本场小雨增强有轻雾，能见度降至4000米；09时17分降水达到中雨强度，轻雾，能见度4000米；10时降雨达到大雨强度，轻雾，能见度4000米；11时降雨转为小雨，轻雾，能见度4000米；11时52分降雨转为中雨，轻雾，能见度4000米；12时53分降雨转为小雨，轻雾，能见度升至4300米；14时小雨，轻雾，能见度开始抬升4500米；14时05分小雨，轻雾，能见度抬升至5000米，全天小雨天气维持。

2环流形势分析

分析2024年9月9日08时500hPa高空图可知（图1a），天水地区上游为高空槽前西南气流，偏西风较大。冷空气影响甘肃辖区定西至天水区域，天水地区形成西北气流与西南气流切变的短波槽，由于槽线位于天水区域，故不稳定系统东移，加之西北风的作用，这些均有利于降水天气的形成。

由700hPa高空图分析可知（图1b），2024年9月9日08时天水地区南部为暖性气团，存在西南气流引导的水汽通道，而主体受北侧冷性气团的南压，结合当日早间温度变化，在9时后受冷空气南压温度逐渐下降，说明此次冷空气过境强度较强。700hPa风速较大，形势场位于天水机场偏北区域，高空切变位于定西至天水区域，588副高线在天水区域北侧，易产生不稳定能量场，天水区域偏南气流水汽输送条件较好。

地面图上（图1c），2024年9月9日08时高压中心位于天水区域北侧。高压环流携带偏北气流，冷空气南压速度较快，冷锋已经影响至天水地区，结合当日天气实况现象以及能见度在08时后的演变过程，此次由降水天气影响天水的能见度变化较大，且风速增大有利于持续带来降温、降水过程，因而准确预报天气现象发生时间点为此次分析的难点。

（a）                  （b）

（c）

图1   2024年9日08时500hPa（a）、700hPa（b）、地面（c）形势场

通过对此次降水天气过程中的风场进行分析可知（图2），2024年9时-14时天水周边及上游风向、风速演变过程与当时本场9时后的冷空气下滑降水增大匹配，上游辐合气旋东移后的偏北风引导影响天水机场，9时之后由于降水影响能见度的快速降低。

（a）                          （b）

（c）

图2   2024年9日09时（a）、11时（b）、14时（c）风场

3物理量场分析 

3.1垂直速度

从700hPa EC-垂直速度图时间轴上分析发现（图3），9日09时至11时次天水地区有明显闭合正负中心值之间大值区间段的变化，垂直速度正负值之间梯度的增大，正说明了天水区域不稳定能量场带来的降水的生成及增大过程，降水影响能见度的降低。

图3   700hPa垂直速度

3.2散度场

从700hPa相对散度图上分析（图4），2024年9月9日08时天水地区上游负值有东移南下的趋势，到11时天水区域负值中心已影响到本场，可以看出有辐散能量场的通过，配合高空地面图得出结论，9月9日08时是天水地区天气现象发生转折点的时段，且来势速度快降水影响大。

（a）                 （b）

图4  2024年9月9日08时（a）、11时（b）700hPa相对散度

3.3热力条件

    K指数能够表征大气热力不稳定度，2024年9月9日08时至12时，在甘肃陇东南地区出现K指数大值区，最低值为25℃，最高值达45.0℃，中心K指数也均超过了40℃，并且大值区范围较广，天水机场K指数达到40℃，天水机场上空的大气不稳定程度很强，且不稳定能量场东移速度较快。截止2024年9月9日14时(图5a)至17时(图5b )，K指数超过40℃的范围较之前有所减小。

（a）                          （b）

图5  2024年9月9日14时（a）、17时（b）K指数

4结论

（1）此次降水天气发生之前，天水地区南侧为暖性气团，有一个西南气流引导的水汽通道；天水机场所在位置存在高空切变，588副高线位于天水位置北边易产生不稳定能量场，且区域偏南气流提供水汽输送条件较好。

（2）此次降水天气过程期间，冷空气影响甘肃辖区天水区域，天水地区形成西北气流与西南气流切变的短波槽，由于槽线位于天水区域，不稳定系统东移，加之西北风的作用，系统性的推动了此次降水天气过程的形成。

（3）此次降水天气过程期间，高压环流携带偏北气流南压速度较快，冷锋过境冷空气对降水影响天水的能见度变化较大，且风速增大有利于持续带来降温过程。2024年9月9时至14时天水区域及上游风向风速的演变过程与当日9时后的冷空气下滑降水增大相匹配。

（4）此次降水天气过程期间，9日09时至11时天水地区有明显闭合正负中心值之间大值区间段的变化，且垂直速度正负值之间梯度的增大，验证了此时段降水量的增大，导致能见度的降低。此外，天水机场处于K指数大值区附近，也为此次降水天气提供了较好的热力不稳定条件。

参考文献：

[1]李泽巍. 喀什地区夏季一场强降水天气过程成因分析[J]. 自然科学, 2021, 9(5):718-722.

[2]伍益娟, 陈哲. 云南昆明机场一次强降水天气过程诊断分析[J]. 气候变化研究快报,2023, 12(1): 48-58.

作者简介：邓辉（1988.01），男，汉族，甘肃省天水市，本科，助理工程师，从事研究方向或职业：气象预报职业。