2020年夏季三亚海陆风辐合线雷达回波特征分析

李展睿

摘要：应用2020年三亚市气象局雷达资料和自动气象观测系统（AWOS）实时资料，分析研究了三亚夏季海陆风辐合线过程的形成、发展和消散过程的演变规律，并研究了雷达观测的海陆风辐合线与自动观测系统的风场结构的对应关系。结果表明：（1）三亚夏季海陆风辐合线大致为原地生消型、晴空型、触发对流移动型三类;（2）海陆风辐合线由于海陆温差、风场结构等原因产生，又会对风场有明显的影响，当辐合线靠近时自动观测系统显示为海风控制;

关键词：海陆风辐合线;多普勒雷达;自动气象站;海陆风

引 言

三亚凤凰机场南面靠海，一年四季都受明显的海陆风影响，但夏季强于冬季，海风强于陆风[1]，海陆风是由于海陆热力差异引起的白天由海上向内陆吹、夜间由内陆向海上吹，距海岸线几十千米的中小尺度热力环流，通常发生在气压场较弱、风速较小的天气，同时也影响沿海地区的温度场、湿度场和风场的分布[2]，从而带来的风切变、雷暴、短时大风、强降水天气严重的影响航空安全。国内外对海陆风辐合线都有一定的研究Banta等[3]应用多普勒天气雷达完整而清晰的捕捉海陆风的三维结构特征，王彦等[4]应用天气雷达和相应的自动气象站资料，统计分析了4次雷达监测到的渤海湾海陆风的特点，并研究渤海湾海陆风与强对流天气形成、发展和消散过程演变特征;卢焕珍等[5]研究指出海风锋在经过自动站时由陆风转为海风。而三亚市多普勒天气雷达正好位于海面的北岸，能够捕捉到海陆风辐合线中尺度天气系统。且多普勒天气雷达具有高的时间和空间分辨率精细产品，能有效的提高由海陆风辐合线造成的强对流天气的预警时效。本文应用2020年三亚市气象局雷达资料和自动气象观测系统（AWOS）实时资料，分析研究了三亚夏季海陆风辐合线过程的形成、发展和消散过程的演变规律，对准确预警三亚机场海陆风辐合线触发的对流天气，及早发布天气预警信息具有重要意义。

1 资料与方法

1.1 资料选取

本文主要用2020年5月-9月三亚多普勒雷达监测到海陆风辐合线过程的资料和同一时期的三亚凤凰机场AWOS实时观测资料，分析海陆风辐合线的生成规律以及与强对流天气的发生、发展的演变关系，以及演变前后的风场物理量特征进行分析。

1.2海陆风及海陆风辐合线的定义

由于海陆间温度差异而造成的海陆风是垂直于海岸线吹的，根据海岸线的走向三亚机场夜间的陆风风向应为西北风至东风，而白天的海风风向应为东南风至西风。

在低仰角（0.50）基本反射率产品中表现为平行为三亚湾的窄带弱回波，强度维持在25—45dBz，长度约为50-100km，本文即定义为海陆风辐合线。

2 三亚机场2020年夏季海陆风辐合线月变化规律

利用2020年5月至9月的三亚多普勒天气雷达资料，共有47天出现了海陆风辐合线（表1），占到了30.7%，而且主要集中在6和8月份，海陆风辐合线出现日数均达到10日以上。如果加上对三亚机场造成影响的海陆风辐合线日数统计，也是6月和8月对本场造成影响数最多，均达到5次，5月则最少，没有对本场造成影响。新一代三亚多普勒雷达在低仰角（0.50）的基本反射率产品上，大多观测到的为1条海陆风辐合线，有时能观测到2条。其中海陆风辐合线可以在一天中的任何时候产生，但大多在凌晨产生。每次持续的时间长短也不一定，最长维持15小时，出现在6月20日;最短为1.5小时，出现在8月7日;平均出现时长为3-6小时。三亚的雷暴活动夜间强于白天，分析原因可能是陆风与背景风的辐合作用影响所致：从5月份南海夏季风建立开始，整个夏季（5-9 月）南海的環境风场为西南风，由于海陆风的作用，三亚夜间吹偏北陆风，与南海环境风场的西南风会产生风场辐合，从而容易导致雷暴在沿辐合线地区发生[6]。

3 三亚机场夏季海陆风辐合线的分类

三亚夏季海陆风辐合线既可以触发强烈天气，也可能不触发，其大致可以分为三类（表2），第一类为原地生消型，海陆风辐合线上有对流发展，但是几乎是原地消散，并没有移动，这类海陆风辐合线出现较多，占36.2%;第二类为晴空型，一直以窄带回波形式存在，并不触发任何对流，这类海陆风辐合线在5月份和9月份出现较多，占27.6%;第三类为移动触发对流型，基本都有不同强度的对流发展，并发生了移动，且大多出现在6-8月份，占比和第一类相同为36.2%。因此海陆风辐合线不一定会产生对流，其移动速度时快时慢，大致为15-50km/h，但一般触发对流的海陆风辐合线移动速度也非常快，通常为30-50km/h，其移动方向多是叠加在东南或西南环境场气流之上，向西北或者东北方向移动。

4 典型个例分析

4.1 海陆风辐合线对风场的影响

整个过程是从雷达的西南方向向雷达站移动的，在8月03日01：00时（图1（a））雷达的西南面有一条明显的辐合线形成，在其后侧有弱的对流生成，到01：29时（图1（b））辐合线上面有多个雷暴生成，形成一条带状的回波，辐合线逐渐消失，并向东北方向移动，到了01：52时（图1（c））雷暴到达三亚机场，开始影响本场。到了02：26时（图1（d））时雷暴维持并扩散，影响范围逐渐加大，但强度开始减弱。

从海陆风辐合线到达本场的时间抽取出自动观测系统数据可以看出，在辐合线影响前本场为110°附近5m/s的陆风控制，辐合线到达时本场风速突增到200°附近9m/s左右，基本上为海风控制，由此可知在辐合线靠近时自动观测系统显示为海风控制。

5 结论

1、三亚夏季的海陆风辐合线可以分为三类，第一类为原地生消型，有对流发展，但是几乎是原地消散，并没有移动，占36.2%;第二类为晴空型，一直以窄带回波形式存在，并不触发任何对流，占27.6%;第三类为移动触发对流型，有不同强度的对流发展，并发生了移动，大致为36.2%。

2、海陆风辐合线是由于海陆温差、风场结构等原因产生的，但是其又会反过来对风场有明显的影响，当海陆风辐合线靠近时自动观测系统显示为海风控制。

参考文献

[1]陈炎源，魏敏捷.海陆风研究的进展[J].气象科技，1985，（1）：11-15

[2]七谦.网走地区的海陆风[J].研究时报，1979，（31）：353-364.

[3]Banta R.M ，Dollvier and D.H.Leviason，Evolution of the montery Sea-Breeza Layler as observed by pulsed Doppler radar[J].Atmos.sci，1993，（50）;3959-3982

[4]王彦，李胜山，郭立，等.渤海湾海风锋雷达回波特征分析[J].气象，2006，32（12）：23-28.

[5]卢焕珍，赵玉洁，俞小鼎等.雷达观测的渤海湾海陆风辐合线与自动观测站资料的对比分析[J]，2008，34（9）：57-65

[6]海南省天气预报技术手册：415-223

第一作者简介：1996年、女、本科、助理工程师、从事民航气象预报