石家庄机场初雷天气分析
2019-09-28贾肖强
贾肖强
【摘 要】雷暴是一种危害巨大的灾害性天气,初雷是每年的第一场雷暴,具有很强的指示意义,通过统计石家庄机场近15年的雷暴时刻资料和天气图资料,分析了初雷发生的规律特征和基本天气形势,为进一步做好初雷的准确预报奠定了基础。
【关键词】初雷;环流形势;逐年分布
中图分类号: P458.121文献标识码: A文章编号: 2095-2457(2019)24-0241-002
DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.24.116
0 引言
雷暴是一种常见的灾害性天气,其产生的强降水,下击暴流,风切变,颠簸和积冰等天气现象严重威胁着航空器的运行安全,因此雷暴的研究和预报也一直是天气预报业务工作重点和难点。王秀名[1-3]等对华北地区的强雷暴天气进行了研究,也取得了很多成果,但是对于强度较弱的雷暴,目前国内研究较少。初雷是指每年的第一场雷暴,强度相对较弱,一般发生在春季,代表着这一天起本地进入了雷雨季节,具有很重要的指示意义。本文利用2004年—2018年石家庄正定机场15年的实况观测资料和天气图资料对发生在本场的初雷天气进行了统计分析,总结出了初雷的发生规律和特点,为更准确的预报初雷提供了支持。
1 初雷发生时间的统计分析
利用2004年-2018年石家庄正定机场的实况报文资料,统计了15次初雷的发生日期,发生时刻,每次持续时间和伴随的天气现象,总结初雷的发生规律和分布特征。
从表1中可以看出,石家庄机场初雷发生的时间出现在3月到6月,最早日期是2013年3月11日,最晚日期是2016年6月13日,时间差距很大,反映出初雷预报的难度比较大。初雷发生日数d1表示初雷发生在每年的第几天,采用每年初雷日减去当年1月1日的方法,得到每年的d1,并画图表示(图1)。
从图1中可以看出初雷发生日数d1最小值和最大值分别是70和162,初雷出现最高的一年是在2013年3月11日,初雷出现最晚的一年是在2016年6月13日,由此可以看出初雷发生日期有很大的不确定性。通过计算d1的算术平均值,得出石家庄机场初雷出现的平均日期为4月30日。通过分析图1,可以得出2012年以前初雷出现日期比较稳定,都集中在4月中旬到5月中旬之间,2012年以后,初雷出现的日期波动加大,多数初雷出现在5月下旬到6月上旬。
从表1中提取初雷发生的时刻,将一天平均分成00:00UTC——06:00UTC,06:00UTC——12:00UTC,12:00UTC——18:00UTC,18:00UTC——24:00UTC四个时间段,分别统计每个时间段内初雷出现的次数,得到图2。
图2是初雷发生时刻分布图,横坐标是时间段(UTC),纵坐标是出现的次数。从图2可以看出初雷多发生在世界时06:00到12:00之间,其次是世界时12:00到18:00,世界时00:00到06:00仅出现过一次,世界时18:00到24:00一次初雷也没有发生,绝大部分的初雷都出现在世界时06:00到18:00之间。因此以后对初雷的预报重点关注下午到傍晚和前半夜两个时段。
图3是初雷持续分钟数分布图,石家庄机场初雷持续时间最小值是40分钟,发生在2007年,最大值是218分钟,发生在2012年,通过求算术平均值,得出石家庄机场初雷的平均持续时间时为95分钟。其中持续时间60分钟以内的有4次,60到120分钟的有8次,120到180分钟的有2次,超过180分钟的有1次。统计石家庄机场初雷发生时地面的实时温度,可以发现大多数初雷发生时的气温在15-24摄氏度之间,最低气温是8摄氏度,出现在2013年3月11日,最高的气温是28摄氏度,出现在2014年的6月6日,平均气温是18.93摄氏度。
2 初雷形势场分析
通过统计2004年-2018年每年初雷发生时的500百帕高度场和风场,可以发现大部分的雷雨发生时都有高空的天气系统相配合,主要有三个类型:低涡型,高空槽型,和西北气流型。在15次雷雨过程中,高空槽型有6次,冷涡型有4次,西北气流型有5次,各个类型数量相差不大。其中高空槽型雷雨大多是由于短波槽的快速移过本场,雷雨多发生在槽前的西南气流中,低涡型雷雨多发生在低涡前部的偏南气流里,西北气流型雷雨多发生在东北冷涡后部,且冷涡中心距离本场比较远。统计每次雷雨发生时850hpa和700hpa的天气图,发现每一次雷雨发生时,低层都存在显著湿区,相对湿度在70%以上。500hpa的天气系统为对流的发生提供了动力条件,配合低层暖湿的大气分布,共同组成了初雷发生的有利条件。
3 结论
通过统计本场2004年到2018年的實况报文资料,分析出石家庄机场累年的初雷平均发生日期是4月30日,初雷的发生时刻集中在世界时06:00到世界时18:00之间,占到了总数的90%以上。初雷的持续时间60分钟到120分钟的最多,平均持续时间时95分钟。初雷发生时地面气温分布区间较大,最低温度是8摄氏度,最高是28摄氏度,平均气温是18.93摄氏度。初雷天气的500hpa天气形势主要有低涡型,高空槽型和西北气流型,而且850hpa一般都有显著的湿度区相配合。因此,在以后的初雷预报中,地面的温度不是首要考虑因素,还是应注重分析上下层天气系统的配合与演变趋势。
【参考文献】
[1]王秀明,俞小鼎,朱禾.NCEP再分析资料在强对流环境分析中的应用[J].应用气象学报,2012(02).
[2]王秀明,周小刚,俞小鼎.雷暴大风环境特征及其对风暴结构影响的对比研究[J].气象学报,2013(05).
[3]王秀明,俞小鼎,周小刚.雷暴潜势预报中几个基本问题的讨论[J].气象,2014(04).