泸州机场盛夏雷雨的中尺度分析

邢峰

摘要：雷雨是泸州机场盛夏常见的一种天气现象，该类天气常常给机场航班造成不利影响。因此，本文通过对泸州机场近年来盛夏发生雷雨天气过程中尺度分析，以掌握泸州机场雷雨天气发生发展机制，为提升雷雨天气预报水平及机场科学应对雷雨天气提供重要指导依据。

关键词：泸州机场；雷雨；中尺度；分析

引言

雷雨属一类较强的中尺度对流系统，该类天气出现常给机场航班运行造成不同程度影响，轻则导致航班延误，重则导致飞机受损，更甚者带来人员伤亡事故。泸州位于四川省，为川滇黔渝结合部的国家区域中心城市，成渝经济圈重要商贸物流中心，长江上游重要港口城市。泸州蓝田机场位于泸州市江阳区蓝田街道长江畔，为四川省第三大航空港，属亚热带湿润气候区，南部山区立体气候明显，气温较高，日照充足，雨量充沛，四季分明，无霜期长，春秋季暖和，夏季炎热，冬季不太冷。受四川盆地地形影响，泸州机场夏季多雷雨天气尤其盛夏7、8月雷雨日数急剧上升，造成泸州机场盛夏雷雨的主要天气形势是西南低涡雷雨。几乎每年盛夏均会因为雷雨天气发生而给机场航班带来不利影响。所以强化雷雨天气过程分析，做好雷雨准确预报，成为航空气象人员开展有效气象服务的重要前提。

目前，气象部门高度重视雷雨发展、生消和移动情况分析。陈贵川等[1]利用雷达资料对西南涡极端强降雨过程进行分析，加强中小尺度天气系统预报，获得一定成果。龙妍妍等[2]对2016年5年6日绵阳机场的强初雷过程进行分析研究，热认为500hPa高空槽、700hPa和850hPa切变线愈西南低涡形成中尺度对流系统是雷雨发生直接原因。当前，针对泸州机场雷雨天气过程分析研究几乎为空白。因此，本文重点对泸州机场盛夏雷雨的中尺度特征展开分析，探讨雷雨形成主要物理机制，为泸州机场盛夏雷雨天气预报预警工作开展提供科学有效的指导依据。

1.资料的选取及处理

利用泸州地区2016年盛夏3次具有相似大气环流背景雷雨天气过程为例。这3次过程的起因均是因为东南沿海发生台风登陆北进，导致副高中心在川东稳定少动而产生阻塞型。泸州西南暖湿气流比较活跃，气压场不断下降，大气层结稳定度很差,从而形成雷雨天气。将这3次雷雨天气过程资料以泸州机场作为中心合成，对其进行综合分析

2.合成图分析

2.1流场特征

在这3次雷雨过程中,中低层均存在较大西南气流。泸州机场主要处于850～500hPa各层西南气流大风中心偏北部,属于一个显著的辐合上升区，雷雨中心和辐合中心几乎对应。在地面形上,泸州分布着一暖性高压；850hPa形势场上,泸州机场处在一气旋波中,东边主要为副高，西边主要为青藏高压。东北主要分布一倒槽；在700hPa及700hPa高度层上分析可知,东北有一低涡存在，泸州恰好处于两高之间切变线南边,副热带高压后部西南气流比较强盛;400hPa及300hPa均属低层向高层过渡的层,气流渐渐平缓;250hPa及200hPa高度层上,气流逐渐由辐合变为辐散，同时因为顶部出流,使得辐散越到高层越强。总之，发展到成熟时期的雷雨流场特征为：有一西南气流由泸州及其南边区域低层朝东北流入，其中有些向上发展成上升气流,促使低层水汽持续朝上输送。此外，雷雨发生发展一个关键条件是南部低空西南急流水汽输送带形成。

2.2湿度场特征

由地面至400hPa，泸州区域温度露点差T-Td都是0。说明泸州市上空区域的水汽处于饱和状态。并且T-Td=0面积最大区域为850hPa及700hPa高度层。由此可知，这主要是因为低空西南急流持续把暖湿水气向泸州上空区域输送结果。300hPa高度层以上各层,泸州上空雷雨云团内温度露点差不超过4℃。由此，高层水汽条件也较好，这主要是因为上升气流把低层水汽持续向上输送带来，充分说明雷雨云团内部上升运动特别强烈。

2.3热力结构

由地面至200hPa高度层，泸州主要位于副热带高压后部的暖区内。在地面形势场上，泸州机场主要处在一个暖性高压中，在其北边有很弱冷空气南侵。此外，850～500hPa合成图上也展现出泸州机场北部和东北部均存在冷平流。整个850～200hPa对流层内，泸州机场上空均存在暖湿大气，其南部主要有一支暖湿气流朝北边延伸，并覆盖整个对流层,同时在泸州上空区域构成暖中心。此类热力结构的产生和垂直向上的水汽输送与对流潜热的释放之间具有紧密联系。泸州北边以北地区,对流层中低层存在显著干冷大气,冷中心主要处于底层。在泸州南边区域,500hPa以下区域均属暖湿大气，在其上方区域则属干暖大气,250hPa～200hPa主要分布着冷区。说明泸州及其周边区域大气热力结构具备显著差异。

3.物理量场分析

3.1涡度场

由泸州机场上空涡度场的配置分析可知（图1），在高层,成熟的雷雨云团存在着负的涡度中心和它配合。而在500hPa以下中低层则分布着正涡度中心同其相配合。

3.3垂直速度

由地面至100hPa都属上升气流。同时随着高度增加,垂直速度也愈来愈大（图3）。而在泸州机场周边区域,则属下沉气流。由此可知雷雨云团内部存在特别强烈对流系统,而强烈上升气流有利于雷雨天气发展及维持。结合散度场分析可知,上升气流速度中心、低层的辐合中心及高层辐散中心几乎对应。而此类高空辐散恰好是因为雷雨云团顶部出流引起的。

3.5水汽通量密度

因为泸州机场处于雷雨云团中心区域，所以从水汽通量垂直剖面分析可知（图5），由低层至高层,水汽辐合强度均较大，说明雷雨云团内分布着充足水汽，与合成图湿度场分析结论保持相符。

4.结论

泸州机场盛夏雷雨天气过程均发生在对流不稳定、高能及高湿大气环境中，且呈现大气低层暖湿、中层干冷态势。雷雨天气过程的影响系统主要是西南低涡、500hPa高空槽、700hPa及850hPa切变线。泸州机场盛夏雷雨发生前，机场上空有较强水汽输送，为持续雷雨提供源源不断水汽条件，低层辐合高层辐散，机场处于最大上升速度中心，为雷雨发生提供动力条件；通过位势涡度分析得出机场上空大气是对流不稳定，利于雷雨发生。

参考文献

[1]陈贵川，谌芸，张勇，等.“12.7.21”西南涡极端强降雨的成因分析[J].气象，2013(12).

[2]龙妍妍,杜科,申辉,等.“16.5.6”绵阳机场强初雷天气过程中尺度分析[J].民航飞行学院学报,2017,28.

作者简介:

邢峰（1969-），男，汉族，四川泸州市人，本科学历，理学学士，工程师，从事民航气象预报工作。