重庆江北机场2012～2021年降水特征分析

杨庭潇，王楷博

(1.民航重庆空管分局气象台,重庆 4011202；2.民航重庆空管分局管制运行部，重庆 401120)

1 引言

重庆江北机场，位于中国重庆市渝北区，为4F级民用国际机场，是中国八大区域枢纽机场之一。新时代，西南地区民航工作面临“一带一路”国际新通道的开辟以及成渝双城经济开发圈的两大前所未有的新机遇。同时，重庆江北机场作为重庆市重要交通枢纽，对重庆建成长江上游地区综合交通枢纽具有重要影响，对重庆进一步打造内陆开放高地、建设国际大通道具有重要意义。降水对飞行安全有一定影响，其中强降水过程影响更大。降水对飞机座舱玻璃上造成的水流或粘雪花，会使飞行员观测到的能见度比气象观测员观测到的差，同时，在过冷雨滴区域或雨夹雪中飞行能造成飞机表面某些部分结冰，以致飞行员操作困难；飞行中若遇冰雹，飞机容易被击伤，使飞机动力性能变差。重庆地处四川盆地东部，辖区内多山，地形地貌复杂，受西南涡及季风影响极易出现强降水天气过程[1，4，5，8]。据已有研究表明，暴雨是川渝地区夏季威胁航空飞行安全的一种重要天气，暴雨导致空中能见度急剧下降，同时大雨滴打在机身上引起动量损失，使着陆飞机空速迅速降低[2，6，7]。此外，降水还会增加跑道湿滑程度，使得飞机滑跑距离增长。分析研究重庆江北机场降水形势特征变化，可以此优化机场运行，提前做好应对措施，对提高机场安全效率提供一定帮助。

2 数据与方法

重庆江北机场在3条跑道两端均配备有自动观测系统，根据民航地面观测规范规定，机场地面观测除跑道视程、主导能见度、云以外均选取基准观测点作为报告标准点，故本文所用降水、气温数据均来源于重庆江北机场基准观测点自动气象观测站逐日观测历史数据，选取2012～2021年最近10年数据作为统计分析对象。将日降水量划分以0.1、1.0、5.0、10、25、50、100、150 mm为界划分为8个等级，对所选数据分类统计分析不同日降水量等级日数、年总雨日数、四季降水量情况、降水与气温变化关系以及年降水量变化情况，总结其规律特征。

3 降水形势特征

3.1 主要影响天气系统

重庆地处青藏高原与长江中下游平原过渡带，为典型的亚热带季风性湿润气候，降水受季风影响，季节变化明显。影响重庆地区降水过程的天气系统除季风外还有副热带高压以及西南涡、高原弱波动、切变线，夏季副高位置对重庆地区降水有较大影响，秋季西南涡持续往往带来连阴雨天气。已有研究表明，重庆地区降水集中时段多以夜间至凌晨为主，呈自西向东传播，且暖季降水频次高、强度大[1]。重庆江北机场位于重庆市西部，较易为重庆地区降水初期阶段，研究其降水形势特征对重庆地区降水形势特征分析也有一定帮助。

3.2 降水季节特征

受季节性变化天气系统影响，重庆江北机场降水季节特征明显，符合重庆地区降水季节特性，雨热同期，全年降水主要集中在春、夏、秋三季，即每年3～10月份。其近10年四季降水量情况如图1所示。

图1 重庆江北机场近10年四季降水量

分析近年来江北机场四季降水数据可发现，年平均夏季降水量最高，为499.5 mm；年平均冬季降水量最低，为51.5 mm；其余两季春季为346.7 mm，秋季为380 mm。近年来冬、夏季降水年差异较小，春季2018年异常偏多，秋季2017年异常偏多，夏季2018年异常偏少，其余年份均稳定在平均值附近。其中2017年已有研究表明为受中高纬大气环流异常和西太副高特征明显而引起的秋季降水前多后少，使得当年秋季降水为1961年以来历史最多[3]。2018年受环流异常后期影响，使得主要降水集中在了春季。总体来看重庆江北机场四季降水近年来年变化较小，季节降水量变化与温度变化趋势基本相同，符合雨热同期变化规律。

3.3 强降水特征

重庆地区独特的地形地貌与地理位置，加之极易受副高与季风环流影响，常产生强降水天气过程。中到大强度的降水不仅会使跑道湿滑，还会影响能见度与飞机性能，影响飞行安全。重庆江北机场位于重庆强降水多发地区，近年夏季均有强降水发生，根据中国气象局定义，日降水量超过50 mm为暴雨，按此定义统计了近10年暴雨日数及年最大日降水量情况如图2所示。

图2 重庆江北机场2012～2021年暴雨情况

近10年中，2018年重庆江北机场暴雨日数最多，达9 d；但2018年最大日降水量为近10年来最大，达129.2 mm，为大暴雨等级。近10年的年平均暴雨日数为4 d，年暴雨日数均未超过10 d；最大的最大日降水量为129.2 mm，最小的最大日降水量64.6 mm，最大日降水量极值较大。总体来看，近年来机场暴雨日数与最大日降水量均变化较小，且未出现极端性日最大降水量与年雨日变化。重庆江北机场强降水近10年变化较小，总体分析表明，出现严重威胁飞行安全的强降水天气过程概率较小，但近年受全球变暖气候影响，极端天气频发，如机场2017年极端降水量显著偏大，暴雨对飞行安全影响较大，故仍需加强对极端强降水天气过程的关注，以确保机场飞行安全平稳。

3.4 降水年变化

重庆江北机场近年来年平均降水量为1277.7 mm，略高于重庆地区年平均年降水量1229 mm，与重庆江北机场所处地理位置有一定关系。近年来年降水量变化如图3所示，年雨日变化如图4所示。

图3 重庆江北机场2012～2021年年降水量

图4 重庆江北机场2012～2021年雨日

重庆江北机场近年年降水量除2017年异常偏多外，其余年份变化较小，均在平均值附近，全年雨量较充沛。近10年年降水量变化趋势如图3所示，整体呈缓慢上升趋势。近10年年雨日年变化较小，其中2013年雨日最少，为122 d，2014年雨日最多，为175 d。近10年平均年雨日为154 d，占全年约42%。重庆江北机场近10年年雨日均稳定偏多，降水现象频发，应持续保持对降水天气过程的关注度，防范因降水造成的对飞行的不安全影响。

3.5 降水与气温变化关系

随着全球变暖，气温对降水的影响越来越显著，降水为空气中水汽凝结后降落的大气物理过程，水汽的蒸发量受温度影响较大，故研究降水与气温的变化关系对研究降水特征也有一定帮助，并能对降水预报提供一定帮助。近10年重庆江北机场各月月平均降水量与月平均气温变化情况如图5所示。

图5 重庆江北机场近10年月平均降水量与

对比分析可发现，重庆江北机场近10年月平均降水量与月平均气温变化趋势相同，月平均降水量随月平均气温的升高而增加，春季起随着气温升高，降水量显著增加；晚秋后随着气温下降，降水量显著降低。总体分析气温与降水量变化趋势可发现，重庆江北机场降水呈典型雨热同期变化趋势，雨季较集中。

4 结论与讨论

本文利用重庆江北机场基准点自动气象观测系统近10年的逐日降水、气温数据，对其月平均、年平均、季平均、降水量与温度变化关系进行统计处理与分析总结后得到如下主要结论。

(1)重庆江北机场年平均降水量1277.7 mm，年平均雨日202 d，年变化较小，整体呈增加趋势。且全年降水量较充沛，由于位于重庆市西部雨水较充沛区域，年平均降水量略高于重庆市年平均降水量。

(2)重庆江北机场近10年强降水变化较小，年暴雨日及年最大日最大降水量变化稳定，没有极端强降水现象发生。

(3)重庆江北机场主要降水集中在春、夏、秋三季，年暴雨日数较少，近10年来均少于10 d，极端降水发生频率较低，近年最大日降水量为129.2 mm，降水特征近年年变化较小。

(4)分析降水与气温变化的规律可以发现，呈雨热同期趋势，月平均降水量随月平均气温变化有显著变化。

降水影响飞行安全，尤其是中或大强度的降水对飞行安全影响极大，分析总结机场降水特征，能有效提高危险性强降水过程的预报准确度，能更好地为相关部门提供更加精准的气象服务，有效提高机场流量控制工作效率，同时为提高机场安全运行效率做出保障。