影响南宁管制区的大面积强对流天气过程分析及保障经验

李娟

摘  要：文章将利用常规天气资料、探空资料、南宁机场天气雷达等，对此次大面积强对流天气进行分析，并总结航空气象服务的保障经验，为今后的工作不断地积累宝贵经验。结论如下：受冷空气南下影响，南宁管制区与南宁机场出现大面积强对流云带，高空槽和西南涡的东移是其过程大气抬升触发机制，空中急流提供水汽条件;探空曲线各指数表明层结不稳定，易于发生较强的对流运动;探空曲线图表明中高层有冷空气入侵造成了大气层结的不稳定，其于上干下湿的层结易造成对流运动的发生;天气雷达图中的弓形回波及阵锋风的存在也极易预报飑线大风天气过程。

关键词：强对流;飞行管制区域;探空曲线;高低空急流;气象服务

中图分类号：P458        文献标志码：A            文章编号：2095-2945（2019）25-0066-03

Abstract： This paper will analyze the large area severe convective weather using conventional weather data， sounding data and Nanning Airport weather radar， and summarize the experience of aviation meteorological service， so as to accumulate valuable experience for the future work. The conclusions are as follows： under the influence of cold air southward， a large area of strong convective cloud belt appears in Nanning control area and Nanning Airport. The eastward movement of upper trough and southwest vortex is the trigger mechanism of atmospheric uplift， and the air jet provides water vapor condition. The indexes of the sounding curve show that the stratification is unstable and prone to strong convective motion， and the sounding curve shows that the cold air intrusion in the middle and upper layers leads to the instability of atmospheric stratification， and the wet stratification at the upper and lower levels is easy to cause convective motion. The existence of bow echo and gust in the weather radar map is also easy to predict the squall line gale weather process.

Keywords： strong convection; flight control area; sounding curve; high and low level jet; meteorological service

1 概述

強对流天气是指伴随雷暴现象的对流性大风（≥17.2m/s）、冰雹、短时强降水。其影响飞行管制区域的航路、飞机的起降，导致航班的返航、备降，甚至是大面积航班延误。现有文献中，很少有对影响管制区天气的分析，一般都是对机场单点的天气分析较多，但是随着现在航班量的大流量发展，影响整个管制区及机场的天气过程为保障航班的安全运行以及航班的正点率带来了很大的难度，所以为了在这方面多积累天气分析的宝贵经验，不断地把保障任务做好，是很有必要的。本文将利用常规天气资料、探空资料、南宁机场天气雷达等，对此次大面积强对流天气进行分析，并总结航空气象服务的保障经验，为今后的工作不断地积累宝贵经验。

2 天气过程概况

2.1 南宁管制区域天气概况

受冷空气南下影响，2017年5月3日19：30（北京时，下同）左右，一条东北至西南走向的系统性带状中等及以上强度对流云团进入南宁管制区北部，强度不断发展，带状对流云带不断拉长，横贯整个南宁管制区东西方向，其一路东移南下，逐步影响区域西北部-北部-、西部-中部-东北部、西南部-南部-东部，直至4日09：30左右才从管制区东南部移出，整个过程共持续14小时。对南宁管制区域的飞机造成较大影响，飞机无法穿越带状对流云团，而造成大面积航班延误。广西空管分局为了更好地保障航班的安全飞行，空中有序地秩序，管制部门启动了临时流量管控。

2.2 南宁机场天气概况

南宁机场受冷空气南下过境影响下，5月4日02：57开始出现了17m/s的大风天气，03：05-04：10时本场出现弱雷雨（-TSRA），累积降雨量4mm，03：33解除大风警报，阵风降至11m/s。从本场714C天气雷达回波上看，一条东北西南走向的带状对流云团逐渐东移南压过本场。虽然此次降水强度较弱，其持续时间1小时05分，但是受大风影响时间较长对本场航班的起降造成了很大的影响。

3 天气形势分析

从天气图（图略）上可以分析出，500hPa有一条从中国河套地区延伸至青藏高原东南部的高空槽快速东移，引导低层切变线和地面冷空气东移南下，同时在700-850hPa有明显的西南涡逐渐东移至长江中下游地区，925hPa东北-西南向的低压槽从长江口一直伸展到云南地区，地面强大的西南热低压在南下冷空气的撞击下，逐渐减弱，转为低压槽影响，带状对流云团沿着地面低压槽辐合区的东移而不断南下。这个从低到高的完美配置，为整个天气过程的发生，提供了有利的流场背景。高空槽和西南涡的东移是其过程大气抬升的触发机制。

500-850hPa存在明显的西南急流，其中，700-850hPa为12～16m/s，500hPa为22～24m/s，高低空急流的配置为强降雨过程的产生提供了源源不断的水汽输送，可见，充足的水汽条件是此次过程发生的原因之一。

4 探空曲线分析

4.1 探空曲线各项指数分析

从5月3日08时、20时探空曲线的各项指数表（表1）可以看出，除了冻结层厚度从3.1km稍降到了3.0km，其它各项指数都是呈明显的增长，如，K指数翻倍增长到了34、SI指数变为-4.18、CAPE指数变为了2166.9，从这三个值判断，发生雷雨天气的可能性很大，特别是CAPE值，一般在1000-2500的范围就容易产生中等强度的雷雨天气过程;从0℃、-20℃和冻结层厚度这三个值，可以去判断冰雹的产生，当0℃层高度约4000m，冻结层厚度在2.6-2.8km范围内时易产生冰雹，冻结层厚度不在此范围内，所以暂不考虑冰雹;0-3km垂直风切变（也就是低层风切变）较大为13，0-6km垂直风切变指数一般为10-22时会出现中等强度，此处为16;700hPa的温度露点差（T-Td）一般≥10℃是就比较干，而此处为28属于很干的范畴;850hPa与500hPa（850-500）的温度（T）差≥26℃，极易产生雷暴，此处为27;大风指数12时的32.8明显比08時的15.5翻了一倍多。

从这些指数上的分析可知，各指数表明层结不稳定，易于发生较强的对流运动;较强的CAPE、垂直风切变、温度递减率易产生雷暴大风;0℃高度较高、冻结层厚度较厚不易产生冰雹，所以预报发生中雷雨以上的可能性≥70%以上，且易产生大风天气。但实际上，雷雨的强度偏弱，可能原因是此探空点位于南宁市区，离机场有40多公里的距离，所以会有些偏差，为了解决这方面的问题，以后可以考虑利用本场的风廓线雷达产品。

4.2 探空曲线图分析

从探空曲线图1分析，在925-1000hPa出现了倒“V”型，这是出现飑线大风的明显标志。而从9250-600hPa这一段露点曲线与层结曲线呈现喇叭口型，表明了上干下湿，中高层有干冷空气入侵低层暖湿空气，容易造成空气强烈的抬升作用。在700hPa以上处于不稳定能量区，而以下为能量稳定区，上中低层与高层的能量不稳定，也极易造成对流运动的发生。下层的但从图中可以看出，逆温层不是很明显，925hPa和700hPa附近各有一小段，厚度不大。风向随着高度顺转，925hPa为10m/s，400hPa增强为24m/s，表明有冷平流影响，极易造成对流的发生。可见，探空曲线图表明了中高层有冷空气入侵造成了大气层结的不稳定，能量的不稳定及上干下湿的层结容易造成对流运动的发生。

5 天气雷达回波分析

从本场的天气雷达强度回波图（见图2）可见，本场西北部-东北部有一条带状弓形回波逐渐向南宁机场靠近，回波强度最强达60dB。带状回波靠近本场时（图略），在其前沿几公里处产生了阵锋风，这也能预报大风天气的产生，其触发了新雷暴群的产生，并合并后部大面积的回波不断发展东南移动影响本场，移动速度达40-50km/h造成本场雷雨大风过程。

6 管制区域天气实况与预报的对比及航空气象服务保障

从管制区域天气实况与全国短时强降水概率、雷暴预报图（图略）的对比发现，强降水和雷暴进入广西区域的时间一致，影响范围基本预报准确，随着预报发布时间靠近，预报范围更接近实际情况。从全国6小时降水量预报图与管制区域天气实况比较，4日02时前强降水主要在桂东北区域，与实际情况相符，4日02-08时强降水位置比较偏东，且南宁附近没有报出来。

航空气象服务主要做的是管制区域天气和本机场的气象服务。7月3日16：30及时将3日17时至4日24时的31小时天气发展趋势向气象台值班领导通报并提出有MDRS（基于空中交通管制的大面积航班延误）气象保障要素，18：00管制部门领导到现场了解天气，结合天气展示产品做好详细的天气讲解工作;19：40第一次通报区调，系统天气的发展概况;21：00到区调现场讲解区域天气;期间不断跟踪天气并及时通报区调，做好航空公司电话咨询服务;于3日13：30、19：30及4日07：30共发布了3份《南宁机场MDRS天气预报》，4日02：00、02：58分别发布本场雷雨、大风警报并电话通知各用户，预报结论较准确。

在此次保障中，管制区天气提前12个小时预报出来，提前8小时已能较精确判断影响方位、概率及形状;本场雷雨提前1小时预报出来，并及时发布雷雨、大风警报;电话、警报等服务及时、到位，并到现场直观的讲解天气，为管制用户提供了高品质的气象服务。

7 结束语

（1）受冷空气南下影响，南宁管制区与南宁机场出现大面积强对流云带，高空槽和西南涡东移是其过程大气抬升的触发机制，空中急流为此次过程提供了源源不断的水汽条件。

（2）探空曲线各指数表明层结不稳定，易于发生较强的对流运动;较强的CAPE、垂直风切变、温度递减率易产生雷暴大风;0℃高度较高、冻结层厚度较厚不易产生冰雹。

（3）探空曲线图表明中高层有冷空气入侵造成了大气层结的不稳定，能量的不稳定及上干下湿的层结容易造成对流运动的发生。

（4）天气雷达图中的弓形回波及阵锋风的存在也极易预报飑线大风天气过程。

（5）此次航空气象服务保障过程提前度高、准确性强，服务主动、及时，信息沟通顺畅，为航空气象用户提供了高品质的气象服务，也为今后工作经验的积累打下基础。

参考文献：

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