2020年绵阳机场一次雷雨空报诊断分析

来源 :理论与创新 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jinjiajie
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  【摘  要】2020年5月5日至6日绵阳机场出现了雷暴和降水空报,本文利用Micaps观测资料和NCEP再分析资料对此次过程进行诊断分析,探究川南地区雷雨的影响因素以及绵阳本场的空报原因,发现:(1)5日夜间的对流过程仅出现在川南地区,主要受高能舌以及层结不稳定因素影响。(2)绵阳地区5日夜间的水汽输送主要在700hPa及其以下,湿层浅薄不利于降水。(3)绵阳地区6日02时的动力作用不足,无法产生对流。
  【关键词】绵阳;雷雨;空报;诊断分析
  引言
  雷暴和强降水一直是影响民航飞行安全的灾害性天气,是气象预报的热点和难点。绵阳机场承担着训练飞行和航班运行双重任务,出现在本场、航路以及训练空域的强对流天气对于飞行安全是很大的威胁,还会造成航班返航和备降,造成经济损失。所以,在日常工作中准确的预报出雷暴和强降水是具有重要意义的。
  当前,对于强对流天气的预报手段和技术已有很大的发展。绵阳位于四川盆地西北部,是西北部高原与东南部丘陵的过渡地带。绵阳本地的雷暴研究也已得出了一些有意义的结论,可用于指导预报。但是,强对流天气变化快,突发性强的特点,仍然不能准确预报。在2020年5月5日至6日绵阳机场出现了雷暴和降水空报情况,本文针对此次空报过程,对过程進行诊断分析,总结经验,为以后预报提供参考。
  1.预报误差与实况
  根据TAF报文可知,2020年5月5日18点05分预报23:00至03:00有短时中雷雨,21:28分预报6日01:00至05:00短时小雷雨。但实况本场未发生雷暴和降水,以多云间阴天气为主,地面风也没有显著增加。根据实况报文发现,强对流天气主要发生在川南地区,5日20:00至6日02:00时6小时降水量中峨眉山58.1mm,犍为56.8mm。结合卫星云图资料(图1)可知,5日16:00至6日04:00川西高原北部的对流云东移至盆地后就开始减弱消散,而南部的对流云进入盆地后就开始发展东移,造成了川南地区前半夜的雷雨过程。
  2.天气形势分析
  2020年5月5日,亚洲中高纬度地区为两槽一脊型,588线位于广西、广东境内。分析西南地区2020年5月5日08时和20时的环流形势场,如图2所示。08时,500hPa上高原中部有小槽东移,青海至阿坝州北部有一切变,华南地区有20~32m/s的显著西南气流带。700hPa上盆地东北部和川西高原南部均有切变,且盆地西部的水汽条件较好。850hPa上,盆地中部为西南涡,其东北侧有显著变温区(西安站24小时变温为-10.3℃),且有明显的偏东气流将冷空气带入盆地。20时,500hPa上高原中部小槽继续发展,西北地区出现西北涡,在盆地南部有移速较快的小槽到达,成为前倾槽,且其前侧有一条急流轴配合,其大值中心在宜宾站(22m/s)。700hPa上川西高原南侧的切变继续维持,且四川盆地内已转为西南气流控制(4~8m/s),西南气流大值区主要位于盆地东侧,整个盆地内湿度条件较好。  850hPa上的偏东气流北抬。
  利用温江站(56186)探空资料中探空因子来探讨气层的热力不稳定情况。5日08时K指数为38.2℃,Si指数为-1.19℃,对流有效位能(CAPE值)为390.7J·kg-1,而这些参数都通过了绵阳本地雷暴高发区阈值,定性地说明有不稳定能量累积,有利于强对流天气发生。而从20时的各探空指数来看,不稳定能量是降低的,但是仍然高于阈值。
  再根据欧洲中心数值预报产品来看,绵阳地区6日02时至08时有一次强降水过程,总降水量可达42.0mm。结合以上形势场分析、物理量分析以及数值模式,预报2020年5月5日夜间会出现雷暴伴小阵雨,短时中阵雨。
  3.诊断分析
  为了探讨此次四川地区500hPa小槽和冷空气的影响以及导致空报的原因,对该地区的物理量场和单站情况分别进行诊断分析。
  3.1物理量场分析
  (1)水汽条件。丰富的水汽是雷暴和强降水发生的必要条件之一,且降水强度通常与该地面上空整层大气的水汽含量呈正相关,而根据上文的中尺度分析可知,此过程水汽的输送主要集中在700hPa。因此,通过分析2020年5月5日08时至6日08时四川地区700hPa上水汽通量场和水汽通量散度场的变化情况(图3),来判断水汽条件。5日08时(图3a1),在西川南侧有一条东西向的水汽通道,14时(图3a2)在川西高原西侧水汽输送明显增加,且其西部与南部均出现了12g·cm-1·hPa-1·s-1的大值区。20时(图3a3),四川盆地内的水汽输送量增加,到6日02时(图3a4)在盆地东侧形成了一条南北向的水汽输送带,中心值≥15g·cm-1·hPa-1·s-1位于盆地东南侧。此时,绵阳地区的水汽通量可达9~12g·cm-1·hPa-1·s-1。之后,此水汽输送带逐渐减弱东移。从700hPa的水汽通量散度场上可见,5日08时至20时(图3b1~b3),水汽辐合区主要是位于川西高原的西北侧的青海一带,而盆地南部的弱辐合区逐渐北移减弱消失。6日02时和08时(图3b4~b5),盆地内为水汽的辐散,而辐合区出现在盆地东北向的宁夏、陕西一带。
  综上可知,在此12h内四川地区700hPa上确有水汽的输送,且在6日02时达到最强;但是此时水汽的辐合区却位于青海、陕西一带,盆地内为水汽的辐散,因此是不利于盆地在02时内出现明显降水的。而前半夜川南地区的降水得益于14时川南地区水汽的辐合,从而有利于然后对流的产生。因此,水汽通量散度场与此次降水过程是更为匹配的。
  (2)能量及稳定度条件。大气中的不稳定能量以及大气稳定度是强对流发生的基本条件,即高温高湿的环境才能触发对流。已有研究表明,θse是重要的温湿参数,具有良好的动力学与热力学意义,可用来表征大气能量。在此,利用∑θse(500+700+850)的水平分布场,来表征5日08时至6日08时大气中能量的分布,如图4(a1)~(a5)。可发现,5日08时至14时,川西高原西北侧有能量激增,且川南至贵州一线开始出现西北—东南向的弱高能舌。到了20时,此高能舌显著加强且向南移动。6日02时,川西高原的能量高值区减弱消失,而南侧大值区逐渐向东移动。   在天气分析中常用假相当位温的垂直递减率来判断层结稳定度,即大于0、等于0或小于0时,分布对应的是稳定、中性或不稳定。本文用850hPa与500hPa等压面上的假相当位温差来表征这种层结稳定度,如图4(b1)~(b5)。14时较08时整个四川地区的不稳定能量均增加,尤其是在川西高原西北侧,且14时在川南至贵州一线出现了与高能舌相配合的不稳定大值区。20时层结不稳定大值区有向南发展的趋势,除了川西高原,在20~23°N、102~104°E以及25°N、110°E附近均出现。而02时以后四川地区整体的不稳定层结减弱。
  对比区域内能量和层结稳定度的时间变化情况后发现,能量与不稳定层结具有良好的一致性,川南地区高能舌和层结不稳定的出现与对流发展和降水落区匹配良好。而绵阳地区的空报是川西高原上高温高湿的层结不稳定环境在下高原后迅速减弱。
  3.2单站分析
  在了解了四川地區区域场的水汽条件、能量与稳定度条件后,为了进一步说明绵阳站点各层次的物理要素随时间变化关系,将利用5日08时至6日08时的多个要素的时间—高度垂直剖面图(图5)进行探讨。
  图5(a)、(b)、(c)分别从相对湿度、水汽通量和水汽通量散度来剖析绵阳上空的水汽条件,发现5日22点后700hPa以下有相对湿度达90%的湿层,与之对应的是同时次850至700hPa的水汽输送和800hPa以下的水汽辐合。说明,此次过程中绵阳地区的湿层较浅,且5日20时后再850hPa以下受冷空气入川的影响,几乎无水汽输送,不利于降水天气的出现。
  图5(d)为垂直速度的时间—高度剖面图,可以清楚的看到:仅在5日11时至18时,500hPa以下有较为明显的上升运动,其中心位于700hPa附近;而5日22时至6日06时,在850hPa附近有极弱的上升运动,而整个700hPa以上是显著下沉运动,下沉中心位于500hPa,中心值≥0.15×10-7s-1。图5(e)显示,正值代表辐散,负值代表辐合,5日14时至6日02时高层辐散区从400~500hPa下降至6日02时700hPa附近,根据达因补偿原理,抬升作用大幅减弱。高低层涡度平流的是准地转平衡破环的重要因素之一,现根据图5(f)分析显示,6日02时绵阳站上空150hPa上有-30×10-10s-2的显著负值区,低层为正高层为负的涡度平流配置,没有动力作用。因此,可以看出垂直速度、散度以及涡度平流的分析结论有高度的一致性,绵阳站点夜间没有动力抬升作用可以使得对流发展。
  图5.2020年5月5日08时至6日08时(a)相对湿度(单位:%)(b)水汽通量(单位:g·cm-1·hPa-1·s-1)(c)水汽通量散度(单位:10-6g·cm-2·hPa·s-1)(d)垂直速度(单位:Pa·s-1)(e)散度(单位:10-7·s-1)(f)涡度平流(单位:10-10·s-2)在31.43°N、104.73°E的时间-高度垂直剖面图(注:横坐标采用UTC时间)
  4.结论
  (1)此时四川地区降水过程主要是受高能舌和层结不稳定大值区的影响,而绵阳本场在预报时,误判了高原上不稳定能量进入盆地后的发展趋势。
  (2)从水汽条件来讲,绵阳站点上空仅700hPa以下有一定的水汽累积,湿层浅薄,不利于降水。
  (3)从动力条件来讲,绵阳上空垂直速度、散度以及涡度平流的时间变化情况说明,02时高层为负涡度平流,800hPa以上均为下沉气流,没有能产生对流的动力条件。
  (4)数值模式对此次过程预报效果不佳。
  参考文献
  [1]孙继松.强对流天气预报的基本原理与技术方法[M].气象出版社,2014.
  [2]龙妍妍,路平平,杜科,et al.绵阳机场一次雷暴天气过程空报原因分析[J].中国民航飞行学院学报,2018,v.29(04):45-49.
  [3]王猛,毛文书.绵阳雷暴特征浅析[J].高原山地气象研究,2007,027(001):27-28.
  [4]张雯.多探空因子在绵阳雷暴潜势预报中的应用[J].农业灾害研究,2018,v.8(04):12-14.
  [5]施望芝,祁东平,王丽,等.一次暴雨空报的诊断分析[J].气象, 2007,33(005):56-61.
  作者简介:魏婉琳,1992-,女,汉族,硕士研究生,四川宜宾人,助理工程师,从事短临天气预报方向的研究。
其他文献
【摘 要】在经济高速发展的今天,城市规划和设计成为实现未来城市可持续发展的重要因素之一。唯有在城市规划中真正体现出地方特色的设计,才能进一步推动城市和国家经济的发展。现代城市规划不能过分强调精神层面的规划,要把城市建设作为国家文化建设的组成部分来考虑,要优先考虑到地域性设计的必要性,而这次我们着重分析了地域设计对城市规划的重要作用。  【关键词】城市规划;地域性;设计要点  引言  在城市经济迅猛
期刊
【摘 要】目的研究与分析小儿内科支气管肺炎的临床治疗效果。方法随机选取自2017年12月~2018年12月来我院进行治疗的患有支气管肺炎的患者98例,随后采取等量随机的原则将患者分为两组,即常规治疗组与综合治疗组,每组各49例。其中常规治疗组患者采取常规的药物治疗,而综合治疗组患者在采取常规治疗的基础上,联合使用炎琥宁和培菲康药物治疗。结果综合治疗组患者的治疗效果以及不良反应发生情况显著优于常规治
期刊
【摘 要】城市规划是城市建设和发展的蓝图,是建设和管理城市的基本依据。城市规划是一定时期内城市发展的目标和计划,是城市建设的综合部署,也是城市建设的管理依据。城市的规划、设计、建设是百年大计,直接关系到城市的发展与未来。而城市规划工作的好坏将直接关系城市总体功能能否有效发挥,关系经济、社会、人口、资源、环境能否协调发展。通过对《城市规划》这门课程的学习和查阅资料,本文简述了城市规划发展现状以及中存
期刊
【摘 要】低纬对流层顶是全球平流层与对流层发生物质交换的关键区域,而臭氧其中起了重要的作用。在一定程度上,平流层也可以对对流层及对流层顶产生影响。本文采用1979~2014年ECMWF再分析资料,采用合成分析的方法探究低纬平流层臭氧对对流层顶温度的影响。发现:(1)低纬度地区平流层臭氧柱总量的低值区有明显的南北半球季节调整规律。(2)低纬度120°~180°W附近均有可通过显著性检验的负值区,说明
期刊
【摘 要】通过本学期对建筑法规的学习,在了解建筑法规概念范畴,作用,特征以及规范现状的同时,对建筑行业有了进一步了解。社会主义市场经济是法制经济,建筑行业建筑法规起着约束建设者活动,使得建筑行业有序正常运行的作用,提高在建筑法规方面的意识,增强对建筑法规的重视。  【关键词】 建筑行业;建筑法规;实例 ;法规意识  本文主要阐述《建筑设计防火规范》中涉及民用建筑部分。民用建筑的耐火等级,层数和建筑
期刊
【摘 要】烟草作为一种特殊的经济作物,但其根、茎、杈、顶以及不适用烟叶则作为废物被丢弃。在烟草种植和加工过程中会产生低次烟叶、茎秆、杈烟等烟草废弃物,这些废弃物已经达烟叶总产量的25%。所以生产中会不可避免的废弃物量很大,这样既造成了资源浪费,也造成了大面积的环境污染。近年来,国家逐渐加大了环境保护和农业废弃物的资源化利用力度,烟草行业也不例外,烟草废弃物被很好的二次利用,不仅用于堆肥和饲料制作,
期刊
【摘 要】随着我国国民经济的不断增长,城市化进程也在不断加快,机动车的数量与日俱增,这也对我国的城市道路提出了更高的要求,各地城市陆续开始大规模修筑交通基础设施,以提升城市道路的服务水平与通行能力。本文在分析公路与城市道路相互关系的基础上,对公路与城市道路互通式立交设计进行研究。  【关键词】公路;城市道路;互通式立交;设计  1.道路互通式立交发展的现状  互通式立交是立体交叉中的一种重要类型,
期刊
【摘 要】文章对当前电梯行业中的发展概括以及其中存在的问题进行了详细的讲解,同时提出了可行性的解决方案,望能有效消除到电梯在使用的过程中存在的安全问题。  【关键词】电梯;安全问题;解决方法  引言  近年来,我国电梯事故市场频发,这给乘客的心里带来了很大的负担,严重的影响到人们日常生活,事故的发生容易导致非常严重的后果,为此如何有效解决到当前电梯行业中存在的安全问题是当前有关人员应当思考解决的难
期刊
【摘 要】一个美观、大方的报纸版面,能给读者带来美的视觉享受,吸引读者眼球,增强报纸宣传效果。报纸风格最直观的表现取决于它的版面,版面又服从所报道的内容。新闻传播的效果如何,取决于精心的版面设计,编者通过功能强大的电脑排版软件来实现,美的版面与内容完美结合,才能构成鲜活、生动的形象,给读者以美的享受。  【关键词】版面设计;内容美;形式美;视觉冲击  引言  随着计算机及其相关科学技术的高速发展,
期刊
【摘要】随着我国科学教育体系不断的改革变化,人们也逐渐增强对于翻转课堂教学模式的重视度,所以,本文主要立足于当前我国对于单片机原理教学当中,所存在的一些实质性问题,进行分析与研究,以此期望为我国各个中职学校的相关教师,在面对于此种问题研究时,提供一些参考性的建议。  【关键词】翻转课堂;单片机教学;有效改革;分析总结  翻转课堂,颠覆了我国传统的实际教学过程当中的教师只是单纯的在课堂上对学生进行传
期刊