揭阳潮汕机场MDRS标准下强对流的空间分布特征分析

杨敏睿

摘要：本文基于MDRS标准下，对2014-2021年揭阳潮汕机场天气雷达图进行统计分析，总结各个季节的强对流空间分布规律。结果表明：本场的强对流分布具有很典型的季风性气候特点，并且与副高的位置关系密切;在预报MDRS影响区域时，可以在对应季节和天气形势下重点关注强对流多发区域，例如春季重点关注北部与西北部的锋面雷暴，春末夏初重点关注莲花山一带的地形雷暴。

关键词：强对流;MDRS;空间分布;机场

引言

随着近年来航空业的快速发展，航班量的高速增长，航空运输的快速增长与空域资源的有限使用之间的矛盾愈加突出，董念清等国内学者对目前我国航班延误的现状、原因及应对策略做了探讨研究【1-6】;杨秀云等通过对航班运行流程闭环不同阶段的分解分析，识别出航班延误关键原因包括流量控制、天气、军事活动、航空公司等因素。其中天气因素发生频率较高、影响较大【7】。

揭阳潮汕机场于2011年12月15日正式通航，可满足年旅客吞吐量450万人次使用需求。它是中国南方航空的基地机场，是广东省内继广州白云国际机场和深圳宝安国际机场之后的第三大干线机场，是连接“21世纪海上丝绸之路”的重要空中节点，为广东省东翼的骨干机场。航班量的高速增长导致空域航路愈加的繁忙复杂，而天气原因启动MDRS的强对流天气由于具有发展快、强度强、范围广、持续时间长等特点，成为了研究的焦点【8-10】。

MDRS（Massive Delay Response System）即基于空中交通通行能力的大面积延误应急响应机制。通过MDRS把过去定性描述性预报转变为数字化预报，更加贴合运行需求【11】，对于促进管制气象融合，服务于一体化运行、航班安全正常都有积极作用。本文基于揭阳潮汕机场2014-2021年雷达资料进行统计分析，针对MDRS中的影响方位和范围，分析本场强对流的各季节空间分布情况，以期为今后MDRS天气预报提供一定的思路和经验参考，提高MDRS天气预报的准确性和及时性，最终为管制部门的决策运行提供更高效、更准确的气象服务。

根据《中南空管局对流天气MDRS概率预报评定标准》，天气过程的识别须满足以下两个条件：1、终端区是否出现对流天气的判定：在某时刻的雷达拼图中，当机场终端区内至少出现一块超过100km2面积的，且强度大于等于35dBz的对流云团时判定该时刻有天气。2、将实况出现时间间隔在2小时以内（含）的天气视作同一次天气过程。

本文利用揭阳潮汕机场天气雷达图进行分析，该雷达输出MAX及PPI两个信号，本文选取MAX图进行统计分析。

根据《中南空管局对流天气MDRS概率预报评定标准》要求，对本场雷达图进行统计分析，本场雷达回波刷新频率为6分钟/次，以回波强度35dBz为阈值，即当雷达图出现大于等于35dBz的区域时，每一张雷达图将为该区域增加6分钟的累积发生时次，由此统计2014-2021年各个季节回波的分布规律。

由图可知，早春强对流天气较少，主要集中在本场北部呈带状分布，累积时次在140分钟左右;仲春强对流发生频率明显增加，但据统计年际变化较大，主要发生在本场的西部及北部约90公里范围内 ，累积时次在400分钟左右;晚春对流天气持续增多，主要集中在本场西南100公里的区域内，累计时次在850分钟左右。由于早春仲春本场受华南准静止锋的影响，对流多数分布在本场的西部及北部（中路冷空气），锋面雷暴居多;晚春由于副高北抬，西南气流增强，本场西南海岸线——莲花山一带对流出现频率增加。

由图可知，6月强对流发生频率较大，西南沿海一带累计时次1300分钟左右;7月强对流发生频率减少，大值区分布在本场四周，西部与南部分布更广，最大区域累计时次700分钟左右;8月强对流发生频率再次上升，本场西部累计时次850分钟左右。由于夏季早期受西南气流的影响，回波发生频率较高，并主要集中在本场西南的海岸线——莲花山一带，随着副高北抬，本场先受副高控制，雷暴发生概率有所降低，回波分布由集中变为零散分布，8月副高北抬，我国进入华北雨季，本场开始受副高边缘及东风波等系统影响，雷暴发生频率再次增大，最大值区位于本场西部70公里范围内。

由图可知，9月强对流发生频率较大，主要位于本场北——东北部一帶，最大累积时次720分钟左右;10月强对流发生频率较大，据统计10月强对流频率年际变化较大，主要位于本场东-东南的洋面上，尤其在东南洋面上，累积时次800分钟左右;11月强对流发生频率显著降低，最大累积时次180分钟左右，分布零散。9月、10月副高脊线位于本场北方，本场依然受东风波、热带气旋等系统影响，雷暴发生频率较高且多影响本场中轴线以东的位置; 11月，副高持续南退，本场转为副高及高压脊控制的晴好天气，强对流频率迅速减少。

由图可知，冬季强对流发生频率为全年最低，几乎不存在强对流天气。进入冬季，本场受冷空气的持续入侵，强对流的热力条件不足，几乎无法产生强对流天气。

结论

本场的强对流分布具有很典型的季风性气候特点，并且与副高的位置关系密切。春季本场热力条件较为不足，影响本场的强对流多为锋面雷暴，广东主要受西路、中路、东路冷空气影响，其中中路是强冷空气影响广东的主要路径【12】，因此在早春、仲春本场西部——北地区出现雷暴天气频率最大;而后随着西南气流爆发，进入华南前汛期，5月、6月本场进入一年之中雷暴高峰期，主要分布在本场西南沿海——莲花山一带，此处亦是华南三大暴雨中心之一，是西南季风与莲花山的地形作用所致。夏至过后副高缓慢回落，本场受不稳定副高与东风波的影响，雷暴频率依然较高，主要发生区域本场西部转为本场四周偏西南。10月后副高回落，本场热力条件逐渐减弱，雷暴发生概率逐渐降低，冬季为一年最低水平。

针对如上规律，在预报MDRS影响区域时，可以在对应季节和天气形势下重点关注强对流多发区域，春季重点关注北部与西北部的锋面雷暴，春末夏初重点关注莲花山一带的地形雷暴，以及夏季不稳定副高影响下的西部及东北部地区。

参考文献

[1]董念清.中国航班延误的现状、原因及治理路径[J].北京航空航天大学学报（社会科学版），2013，26（06）：25-32.

[2]邱红平. 大面积航班延误服务应对策略[N]. 中国民航报，2012-07-17（007）.

[3]汪海洋.浅谈航班延误处置机制与措施[J].中国管理信息化，2012，15（14）：110-111.

[4]袁冬霖.航班延误的原因分析及对策探讨[J].中国民用航空，2011（02）：40-41.

[5]陈佳炀.航班延误的现状、原因及治理[J].智富时代，2018（02）：90.

[6]王永生.航班延误的原因及其对策分析[J].科技创新与应用，2018（28）：71-72.

[7]杨秀云，王军，何建宝.航班延误关键影响因素及影响程度识别——基于动态排队模型的分析[J].统计与信息论坛，2014，29（04）：88-95.

[8]陈穗军，肖海平. 粤琼两省天气原因导致航班延误的气候特点分析[A]. 中国气象学会.中国气象学会2006年年会“航空气象探测、预报、预警技术进展”分会场论文集[C].中国气象学会：中国气象学会，2006：7.

[9]冯彦华，李晟，文丹青.2014年3月30—31日白云机场历史罕见大面积航班延误及强对流天气过程特征分析[J].广东气象，2014，36（04）：6-10.

[10]卓鸿，王冀，霍苗，张菊醒，季思含，陈钰彤.不同天气影响形势下首都国际机场雷暴的空间分布及移动特征[J].暴雨灾害，2018，37（01）：57-66.

[11]《民航空管系统大面积航班延误应急响应机制气象服务办法》通过审查[J].民航管理，2020（06）：45.

[12]《广东预报员技术手册统计》