“天鸽”台前飑线环境场分析及对航空飞行的影响

摘要：本文运用地面气象观测资料等简要剖析2017年8月23日“天鸽”台前一次飑线过程，结果表明：近地面大幅升温、低层大气暖湿不稳定，再加上CAPE值超2000J/kg，为本次“天鸽”台前飑线过程创造了良好的热力条件；水汽通量当中高层辐散、低层辐合的天气配置为短时强降水天气的发生与发展提供了源源不断的水汽供应。后从飞行安全、航班延误、飞行操作难度增加等角度分析其对航空飞行的影响，并提出科学、有效的气象服务措施，仅供借鉴与参考。

关键词：台风“天鸽”；台前飑线；航空飞行；影响

引言

台风作为一种极具破坏力的天气系统，其发生时往往伴随有多种复杂的天气现象，台前飑线即为其中之一，且具有强度大、破坏力强等特点，由此对航空领域的影响不容忽视。2017年8月23日，第13号台风“天鸽”于西行当中在云南中部触发飑线，在其影响作用下，“天鸽”台风给云南大部分地区带来了显著影响，其台前飑线更是引发了剧烈的天气变化，给航空飞行活动带来了严峻挑战。因此，深入探析“天鸽”台风环境场特点及其对航空飞行的影响，对于保障飞行安全、优化航班调度等有着至关重要的意义。

1天气实况

图1 台风“天鸽”移动路径图

    2017年8月23日13时左右“天鸽”登陆于广东台山市，随着“天鸽”的逐渐西移，在云南中部触发飑线（图1）。据统计，云南地区共计有125个站点出现短时强降水天气现象，有16个站点出现雷暴大风现象，剑川、通海、玉溪等地区还出现有冰雹天气现象。本次台前飑线引发的强对流天气表现出影响范围广、强度大、危害严重等特点，是2017年秋季云南省最为典型的强对流天气现象之一。

2“天鸽”台前飑线发生的环境场分析

2.1高空环流背景分析

2017年8月23日13时台风“天鸽”登陆时中心气压达955hPa，此时风力最大为14级，属强台风级别。之后以30km/h的速度移向西北偏西方向。结合500hPa位势高度场与风场分布能够得出，西太平洋副热带高压逐渐向西延伸至95°周边，后受偏东气流的引导，台风“天鸽”加速西移。到该日14时，有显著的风速辐合区出现在广西西部与文山境内，随着台风“天鸽”逐渐逼近云南，20时风速辐合区逐渐移动到云南西部地区。此时，700hPa风速辐合带也逐渐西移，20时其两侧风速差超10m/s。而中低层受风速辐合的影响，空气质量加速堆积，且强迫气流于垂直方向上不断向上运动，再受副高外围高能高湿、不稳定的大气环境的影响，为本次台前飑线过程的发生发展创造了良好的热力与动力条件。

图2 2017年8月23日14时（a）与20时（b）500hPa风场及位势高度场图

2.2能量条件分析

台前飑线过程的发生与发展离不开大量的不稳定能量条件。8月23日14时与20时飑线周边CAPE值均超2000J/kg，可见，飑线过程发生之前大气能量条件良好，为后续飑线系统发展提供了一定的能量补充，致使其生命周期较长。之后随着“天鸽”逼近，位于飑线之前的CAPE大值带逐渐移向西南方向，待飑线过境后有所减少，在500J/kg以下。综上可见，系统上下游CAPE大值区差异显著，可见台风飑线过程中能量释放明显。

2.3水汽条件分析

图3 2017年8月23日14时850hPa（a）、500hPa（b）相对湿度

受副高外围气流的影响，“天鸽”加速西行，并于中心北部出现偏东急流，后在南海热带洋面向云南上空建立水汽通道。8月23日08时至20时，有明显的水汽通量辐合出现于墨江站上空至400hPa位置处，并于14时出现辐合强度最大值，其中心出现在500hPa周边，数值为-12×10-6g·cm-2·hPa-1·s-1。中低层辐合、高层辐散的水汽抽吸作用，为水汽持续向上输送提供了有利条件，为短时强降水的发生与发展提供了充沛的水汽供应。

另外，850hPa云南滇中东部相对湿度超80%，500hPa相对湿度在50%以下，上干下湿的大气层结，再加上水平差异显著，为强对流天气形成提供了有利形势。综上分析可见，飑线自滇中发展而来，水汽场分布特点和大范围强降水差异显著，致使飑线过程出现降水天气现象，且表现出历时时间短、强度大等特点。

3“天鸽”台前飑线过程对航空飞行的影响

3.1影响飞行安全

    “天鸽”台前飑线发生过程中伴随有强烈阵风，风速短时间内急剧变化且风力强劲，致使正在起飞、降落阶段的飞机极易出现偏离跑道中心线等现象，不仅直接影响飞机起落架正常接地，甚至还会出现飞机侧翻等严重危及飞行安全的事故。在巡航阶段遭遇强风，还会影响飞机飞行姿态的稳定性，增加结构受力，严重威胁飞机整体安全性。另外，飑线附近极易出现风切变现象，即风向、风速在水平与垂直方向短距离内发生急剧变化。低空风切变对于飞机起飞与降落极其危险，它会使飞机突然失去或增加升力，导致飞机高度急剧变化，飞行员若无法及时准确应对，极易造成飞行事故。

3.2致使航班延误

“天鸽”台前飑线伴随有暴雨、强风等强对流天气过程，导致机场跑道视程降低，不符合飞机起飞与降落的最低标准，机场只能暂时关闭跑道，使得航班无法正常起降，大量航班被迫延误等待天气好转。另外，飑线在空中所在区域的不稳定气流与恶劣气象条件，使得空中交通管制部门亟需对相关航路进行流量控制或者临时调整航路，航班需要绕飞，延长了飞行时间，致使航班出现延误。

3.3增加飞行操作难度

飑线过程中的暴雨、雷电等复杂气象状况，要求飞行员时刻关注多种气象参数变化，同时要依靠机载气象雷达等设备准确判断天气情况并选择合适的绕飞路线，操作飞机避开危险区域，显著增加了飞行员的操作负担与精力消耗。另外，强风、风切变等现象发生时，飞行员需要实时结合飞机的性能特点，精准调整飞行速度、高度、航向等参数，确保飞机在不稳定的气象环境下依然可维持稳定飞行，例如在遭遇风切变时及时改变推力等操作，对飞行员准确操控飞机的能力提出了高标准要求。

4航空保障措施

4.1强化气象监测

气象部门可利用新一代多普勒天气雷达、风廓线雷达等先进气象监测设备，加密对台前飑线相关区域的监测，提高气象预报的时空分辨率与准确性，提前发布详细且精准的飑线移动路径、强度变化以及影响时段等预报信息，为航空部门决策提供有力依据。

4.2实时共享信息

气象部门应与机场、航空公司、空管部门等之间构建高效的实时信息共享平台，确保一旦监测到“天鸽”台前飑线相关气象变化，各方均可第一时间获取信息，航空公司可据此提前调整航班计划，空管部门及时规划绕飞航路等，以减少“天鸽”台前飑线对航空飞行的影响。

4.3开展针对性的气象指导

气象部门可安排气象专家为航空飞行人员等提供飑线天气条件下航空飞行的专项气象指导，诸如不同阶段的飑线天气下飞机适宜的飞行高度范围、可能遭遇风切变的重点区域提示等，帮助飞行员更好地应对飞行操作难度增加等问题，保障飞行安全，减少航班延误。

参考文献：

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作者简介：李鑫焱（1992.08）女，白族，云南鹤庆人，本科学历，工程师，从事综合气象服务、农业气象研究。