郑州机场2015年5月6日雷雨天气过程分析论文_张雪

(民航河南空管分局,河南郑州 450000)

摘要:本文主要利用自动站观测资料以及NCEP再分析资料等相关资料,对郑州机场2015年5月6日出现的一次雷雨天气过程进行分析。结果表明, 此次雷雨天气具备突发性强、来势凶猛、危害性大等特点,给机场航班的正常运行带来不利影响。在低层切变以及上层干、下层湿的对流不稳定层结的配合影响下,源于西北一带的对流云团朝我国华中上空区域移动中持续变强,促进了郑州机场发生雷雨天气。高层冷平流在低层暖平流互相叠加的垂直结构充分表明大气层结存在不稳定性,为雷雨天气的发生发展给予良好的条件。由地面至925hPa高度层区域有逆温层分布,这充分表明这个时候有较强的不稳定能量积聚,同时配合较强的垂直风切变,共同推动了雷雨天气发生。中高层干、低层湿的条件为雷雨天气的出现不但给予了水汽条件,而且也提供了大气层结的不稳定性条件,郑州机场自1000hPa至500hPa的

W属于负值,对应着上升运动,为雷雨天气发生给予较为有利动力条件。

关键词:郑州机场;雷雨;天气形势;物理量

引言

雷雨天气是一种强对流天气现象,其常常伴随着大风、冰雹、短时强降水一起出现。强对流天气属于我国经常出现的一类气象灾害。近些年来,随着全球气候变暖趋势加剧,各类复杂天气频繁发生,给航空飞行安全带来了严重的威胁。据相关资料统计,由于雷雨、低能见度、急流等各类恶劣天气原因所产生的航空飞行事故正在逐年攀升,每年因为夏季经常出现的雷雨天气的发生给航空公司以及旅客产生的损失达数亿元。郑州机场是我国重要的干线机场、国家一类航空口岸。机场位于郑州市东南,属暖温带大陆性季风气候,夏季多雷雨、大风等强对流天气,给机场航班的正常运行造成不利影响,轻则致使航班延误,无法正常起降,重则会导致机场地面设施造成不同程度的破坏,使得地面和航班无法正常沟通联系,给航班的安全运行造成极大威胁。因此, 本文对2015年5月6日出现在郑州机场的一次雷雨天气过程进行分析,为今后机场气象部门做好雷雨天气预报服务以及确保机场航班安全运行提供有利的指导依据。

1.天气概况

2015年5月6日,郑州机场遭遇一次雷雨天气。此次雷雨天气具备突发性强、来势凶猛、危害性大等特点,导致郑州部分航班延误,无法准时起降,严重影响机场的正常运营。

2天气形势分析

6日08时,500hPa形势场主要表现为一槽一脊形势,在我国东北地区及贝加尔湖地区各自分布着一冷中心。在贝加尔湖存在大量冷空气持续分裂且朝南方蔓延,我国华北一带及中原地区处于比较深厚的东北冷涡的后部,主要受持续冷空气分裂所影响;因为低层切变线作用,内蒙古中西部形成有对流云团,在引导气流的带动下持续朝东南方向转移,在午后对中原以及华北大多数区域造成影响。此外,在河南省内800hPa与700hPa处分别分布着西南风切变与东北风切变。分析天气过程湿度条件可以获悉,在中原一带700hPa 温度露点差处于14-17℃内,850hPa温度露点差在3-5℃范围内,高空形势表现为上层干、下层湿对流不稳定层结状态,为郑州机场雷雨天气出现提供了较好形势(图1)。总体来说,在低层切变及上层干、下层湿对流不稳定层结配合影响下,源于西北一带对流云团朝我国华中上空移动中持续变强,促进郑州机场雷雨天气。

图1 2015年5月6日700-850hPa高空形势

3大气层结分析

3.1风垂直切变

风在垂直方向上变化能够较好展现温度平流特点,如随着高度持续增加,风向逐渐呈顺时针变化,意味着该层分布着暖平流,反之则分布着冷平流。根据2015年5月6日08时与20时郑州探空站观测资料分析能够获悉,6日08时,在200~300hPa主要分布着冷平流,300~500hPa则以暖平流为主,在500~700hPa大体分布着冷平流,925~1000hPa以暖平流为主。这样高层冷平流在低层暖平流的互相叠加的垂直结构充分表明大气层结极存在不稳定性,为雷雨天气发生发展给予良好条件。

3.2温度场的垂直分布

通过对郑州探空站2015年5月6日08时的探测资料进行分析可知,在850hPa高度层以下区域露点曲线以及层结曲线之间的距离很近,从中可以得出在低层位置区域的空气湿度较大,在850hPa处上方区域则有显著的干层分布,如此的喇叭型的分布结构给下沉气流的形成给予了较好的条件;由地面至925hPa高度层区域有逆温层分布,这充分表明这个时候有较强的不稳定能量积聚,同时配合较强的垂直风切变,共同推动了雷雨天气的发生。

4.物理量场分析

4.1水汽条件分析

在此次雷雨天气发生前期,2015年5月6日14时,郑州市在500hPa高度层相对湿度处于30‐45%范围内,700hPa高度层的相对湿度处于35‐60%范围内,850hPa高度层的相对湿度处于55‐70%范围内,雷雨天气发生区域的低层的相对湿度要明显高于中高层相对湿度数值,上干下湿的漏斗型结构促进了本次雷雨天气的发生、发展。

4.2动力条件分析

从垂直速度场沿着35°N的纬向剖面分析能够获悉,郑州机场自1000hPa至500hPa的W属于负值,对应着上升运动,其上升运动一直保持到了300hPa。负值区的大值中心主要处在800hPa和600hPa之间,数值为‐1.0×10‐5pa/s。上升运动对于对流云的形成十分有利,上升运动愈强,则持续的高度便愈高,所对应的对流云顶所蔓延的高度也愈高,对流云发展更加旺盛,为雷雨天气的发生给予了较为有利的动力条件。

5.结论

(1)此次雷雨天气具备突发性强、来势凶猛、危害性大等特点,给机场航班的正常运行带来不利影响。

(2)在低层切变以及上层干、下层湿的对流不稳定层结的配合影响下,源于西北一带的对流云团朝我国华中上空区域移动中持续变强,促进了郑州机场发生雷雨天气。

(3)高层冷平流在低层暖平流的互相叠加的垂直结构充分表明大气层结极存在不稳定性,为雷雨天气的发生发展给予良好的条件。

(4)由地面至925hPa高度层区域有逆温层分布,这充分表明这个时候有较强的不稳定能量积聚,同时配合较强的垂直风切变,共同推动了雷雨天气的发生。

(5)中高层干、低层湿的条件为雷雨天气的出现不但给予了水汽条件,而且也提供了大气层结的不稳定性条件,郑州机场自1000hPa至500hPa的W属于负值,对应着上升运动,为雷雨天气的发生给予较为有利的动力条件。

参考文献

[1]任轶,沈新勇,张云平.豫西一次强对流天气过程的诊断分析[J].气象与环境科学,2011(1).

[2]孙仲毅,李继华,岳超.河南省中北部一次区域性暴雨天气诊断分析[J].安徽农业科学,2011,39(27):16839-16842.

[3]江帆,卢芸芸,张红梅.2014年5月龙岩市一次暴雨过程诊断分析[J].水利科技,2014,3:13-16.

作者简介:张雪(1991-),女,汉族,河南省商丘市人,本科学历,助理工程师,从事气象工作。

论文作者:张雪

论文发表刊物:《科技新时代》2018年5期

论文发表时间:2018/7/20

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