虹桥机场一次强雷雨天气过程预报及服务分析

摘 要：2015年06月26日影响虹桥机场的雷暴天气分为三段，其中中午的第一波雷暴较强，降水量很大，达到暴雨级别，对飞行影响较大。本文利用天气图、雷达卫星资料、数值预报产品综合分析了此次雷暴过程。地面有低压辐合，高空三层为西南气流，且有低空急流配合，是此次雷暴与强降水过程的有利天气形势。华东空管局气象中心主要应用的三套数值预报系统对本次过程进行了较好的形势预报，但降水时间和强度预报有较大偏差，在使用时需根据经验及其它气象资料进行综合分析订正，方有利于预报准确率的提高。在对民航相关部门服务过程中及时准确的气象警报及电话服务可以明显降低航班受影响程度。

关键词：强雷雨；天气预报；航空保障服务

1 引言

雷暴通常是指积雨云中所发生的雷电交作的激烈放电现象，有时也指产生这种现象的天气系统[1]。雷暴一般伴有阵雨，有时还伴有大风、冰雹、龙卷等天气现象。雷暴分为“一般雷暴”、“强雷暴”，主要根据其伴随的天气现象来划分，通常将雷暴所产生的天气现象则叫做“对流性天气”。天气分析时又常根据雷暴形成的条件，将雷暴分为系统性雷暴和局地热力性雷暴[2]。

2015年06月26日虹桥机场雷暴的持续时间为04：07-05：15；05：45-06：15；15：40-16：00（UTC），具有持续时间不长，短时降水强度大，多个雷暴依次影响的特点，对运行有较大影响。中午，上海机场航班延误橙色预警，多家航空公司取消航班，其中虹桥机场取消航班14架次。上海两场均出现大面积航班延误，虹桥出港准点率18.34%，进港准点率46.67%，浦东机场出港准点率为9.98%，进港准点率为37.62%。

雷暴发展实况演变为：TS04：07W-04：11Z-05：03E-05：15E 05：45SW-06：05S-06：15 15：40NW-15：48N-16：00S 降水演变为：-SHRA18：24-18：47 20：45-SHRA21：21- -SHRA21：28- -RA21：35-22：21 00：02-SHRA00：10- -SHRA00：20-00：25 01：21-SHRA02：51--SHRA02：57-SHRA03：07--SHRA03：22-SHRA03：59-+SHRA04：11-（1400）04：12-（1800）04：28-SHRA04：40--SHRA04：51-SHRA04：55--SHRA05：04-SHRA05：12--SHRA05：22-07：10 07：18-SHRA08：04--SHRA08：19-SHRA09：24-+SHRA09：27-SHRA09：34--SHRA09：41-12：52 13：52-14：10 15：45-16：00。降水强度最大值集中在中午前后03：49-04：40，在这段时间大概降水量达到20mm以上，其中04：19一分钟降水量达到1.7mm，达到大雨级别（+SHRA）[3]，下表列出了00：00―16：00的逐时降水量变化曲线，可以看出04：00―05：00小时降水量突然增加，降水主要集中在这个时次。

表1 逐时累计降水量（时间为世界时UTC）

2 资料来源

本文数据来源于民航华东空管局气象信息网虹桥气象台实况报文（http：//172.23.6.8/index.asp）以及观测员提供的AWOS资料、数值预报产品来自华东区域航空数值预报系统（http：//192.3.1.175/mm5/）、华东航空气象精细化集合预报系统（AMEFS）（http：//172.23.7.65/index.php？action=arps）、雷达图和天气图资料来源于江苏省气象信息共享平台（http：//.cn：10000/index.jsp）。

3 天气过程分析

3.1 天气形势分析

从00UTC地面（图1）来看，本场处于低压底后部副高北侧，低压目前已经移至朝鲜半岛南部一带。长江中下游一带有辐合区存在，有与之对应的雨区。海上有弱冷空气扩散南下。850hpa，本场处于槽前西南气流控制，低涡中心位于朝鲜半岛南侧，槽线位于朝鲜半岛南侧―苏皖中南一带，另外在四川中部―湖北中部一带有切变东移发展。低空西南急流水汽输送较强，为此次降水过程提供了较为充足的水汽条件。冷空气主力偏北，沿海有弱冷空气扩散南下。700hpa形势与850hpa类似，本场处于槽前西南气流控制，低涡中心位于朝鲜半岛中南部，槽线位于朝鲜半岛南侧―苏皖中南一带，另外在四川中部―陕西北部一带有切变东移发展。低空西南急流水汽输送较强。500hpa上，本场为槽前西南气流控制，槽线位于朝鲜半岛北部―苏皖北部一带，另外副高略有东退，这也是槽线能够继续东移的前提条件，每当副高西进时，便是能量的累积过程，当副高东退时，槽线跟着东移，造成一次降水过程。

综合地面和高空三层形势来看，本场地面有低压倒槽辐合，高空三层为西南气流，且有低空急流配合，为此次雷暴与强降水过程提供了有利的条件[4]。

图1 2015年06月26日00时（UTC）地面及高空图

（左上为地面，右上为850hpa，左下为700hpa，右下为500hpa）

3.2雷达回波分析

从图2可以看到，03：36上海西偏北的位置有成片的对流回波朝本场移来，最大回波强度在45-50dBz之间，少量有粉红色的达到50dBz以上，03：59观测到中阵雨，04：07本场开始打雷并伴有中阵雨，04：12回波已经到达本场上空并有所加强，并且04：11开始下大雷雨，05：12对流回波主力已经东移快离开本场，回波强度减弱，05：15雷暴停止，雨势减小。06：12有一小片回波划过本场，造成又一次雷暴过程，此次雷暴从05：45―06：15，持续时间较短，降水较弱。此次过程属系统性雷暴[5]，回波从上游西北偏西方向移动过来，移动速度较快，超出预计速度（本来机场警报预计12：30移动到本场）。雷暴主体持续一个小时多点，后续回波较强，但是由于第一波释放的能量较多，后续回波在东移过程开始减弱，到本场后只有弱雷暴或弱降水[6]。

4 三套数值预报产品应用分析

4.1华东区域航空数值预报系统（ECANWP）

图3中可以看出，26日mm5预报的降水主要集中在12：00―15：00UTC之间，实况降水和雷暴主要在中午04：07―05：15，在这段时间，mm5预报的降水区偏南偏小，主要在安徽南部，夜间降水在08：19―09：34有一段较强降水，与mm5预报的12：00―15：00类似。可见此次雷暴降水过程，mm5预报的时间有滞后性，在降水区域上较实况位置偏西，在预报员参考时，应考虑到此模式的这种偏差，具体数值还需长期的统计修订。

图2 2015年06月26日03：36、04：12、05：12、06：12（UTC）雷达组合反射率图

图3 2015年06月26日03、06、12、15时（UTC）

华东区域航空数值预报系统降水预报（26日00UTC起报）

4.2华东航空气象精细化集合预报系统（AMEFS）

图4为华东航空气象精细化集合预报系统预报降水。可以看出，此次降水过程精细化预报降水中午过程位置偏南偏小，降水区主要集中在安徽南部和浙赣北部，这与实况的降水区接近，只是预报的强度偏弱。夜间过程集中在15：00―18：00的长三角区域，与实况区域接近，只是预报的位置偏南，最强的降水区发生在南通一带，其次是预报时间滞后。总的说来，此模式预报的大范围形势较好，只是精细化的程度不够，具体对上海的预报，还需根据经验做出修正。

图4 2015年06月26日03：00、06：00、15：00、18：00（UTC）

精细化降水预报（26日00UTC起报）

4.3民航京沪穗气象数值预报系统（CANFS）

图5为民航京沪穗气象数值预报系统预报的降水预报。该模式中，降水过程主要分布在浙赣北部以及上海，对于中午最强的一波降水预报较为准确，但是大范围降水区的预报偏弱，位置比实况偏南，预报时，需要修订此模式在位置和强度上的偏差。

图5 2015年06月26日11：00、14：00、17：00、20：00（UTC）

京沪穗降水预报（26日00UTC起报）

5服务情况

此次雷暴分三次过程，主要降水集中在中午的第一次过程，对流云团在上游加强后迅速划过本场造成大暴雨，期间与观测以及区域预报保持密切联系，及时趋势预报、机场警报，其中第一份警报于11：29，提前38分钟；预报雷暴发生时间为12：30，较实况为滞后；预报雷暴结束时间14：30，较实况延长。基本上来看预报出了主要雷暴时段，后续过程，由于大片对流云团一直维持在上海北部，虽然没有到达本场，但影响进近区域，因此，本场每隔两个小时均了机场警报更新，共11份，且在警报中明确影响范围是在机场北部进近区。严格按照规定警报，及时通知各个相关部门，保障了飞行安全。

6小结

此次虹桥机场的雷暴，持续时间不长，但降水强度很大，对运行有较大影响。三个预报模式对于此次过程的时段及强度预报均预报不准确，参考价值不大。现小结如下：

（1）此次雷暴过程，本场地面有低压辐合，高空三层为西南气流，且有低空急流配合，这是此次雷暴与强降水过程的有利天气形势。

（2）回波强度整体上与降水强度呈正相关，但是根据回波强度判断降水强度尤其是判断是否有雷暴发生存在局限性。

（3）华东区域航空数值预报系统以及华东航空气象精细化集合预报系统对本次过程的开始时间以及回波强度和影响范围的预报偏差较大；民航京沪穗气象数值预报系统对本次过程基本没有预报出来，三个数值预报的参考价值均不大。对于数值预报，是我们的有力助手，但也不可尽信，还要结合天气形势以及经验和实况雷达，综合分析，作出最合理的预报。

（4）机场气象台的职责是为机场各个相关部门提供准确可靠的气象服务，因此，在值班过程中，预报员应该时刻关注本机场的气象要素的变化，做出尽量准确的预报。工作中预报员应该提前灾害性天气警报，在机场警报中明确影响范围和具体时段。严格按照规定警报，及时通知各个相关部门，保障飞行安全。

参考文献

[1] 何宏让.特殊天气临近预报[M].民航华东空管局培训中心

[2] 赵树海.航空气象业务[M].气象出版社

[3] 马玉倩.上海浦东机场雷暴天气要素的观测分析[J].空中交通管理.2011.1

[4] 夏丽花，吴启树，黄美金等.一次暖区强降水的热力动力条件[J] .气象科技.Vol.38，No.5

[5] 俞小鼎，姚秀萍，熊廷楠等.多普勒天气雷达原理与业务应用[M] .气象出版社

[6] 张晓东.一次大暴雨雷达回波特征及数值模拟[J] . 气象科技.Vol.38，No.5