2016 年 7 月库尔勒机场一次强降雨过程分析

发表时间:2020/8/4   来源:《科学与技术》2020年3月第7期   作者:阿斯叶•艾尼瓦
[导读] 强降雨作为库尔勒地区最为常见的灾害性天气过程之一,

        摘要:强降雨作为库尔勒地区最为常见的灾害性天气过程之一,由此对航空飞行的影响不容忽视。本文以2016年7月9日发生在库尔勒机场的一次强降雨天气过程为例,选用常规气象观测资料、自动气象站观测资料等从天气实况、天气形势与物理量诊断等角度针对本次强降雨天气成因进行分析,结果表明:200hpa急流、500hpa切断低涡、700hpa风向辐合与地面弱冷空气等多种系统的共同作用为本次强降雨过程的主要影响系统。在“尼伯特”台风外围气流的影响与作用下,水汽辐合与水汽通量输送为本次强降雨天气过程提供了有利的水汽条件;冷平流形成的下沉运动,而暖平流则形成上升运动,在强降雨边界层位置处,正负温度平流将会形成扰动作用,为强降雨天气的发生、持续与发展起到有利的促进作用;200hpa高空辐散明显增强,低层辐合强度较弱,由此产生强烈的抽吸作用,为本次强降雨天气过程提供了良好的动力抬升条件。
        关键词:强降雨;航空飞行;天气形势;物理量;库尔勒机场
引言
        天气因素作为严重影响机场航班安全飞行的重要因素之一,在航空飞行过程中一旦遭遇强降雨天气现象,不仅会对飞机起降产生一定程度的影响,并导致航班延误,甚至还会危及对机组人员与乘客的生命健康安全。库尔勒机场属于一座军民合用机场,隶属于新疆巴音郭楞州,地处天山南麓及塔里木盆地的东北边缘。库尔勒机场属于暖温带大陆性干旱气候区,表现出光热资源充沛、晴天较多、昼夜温差大等特点。特殊的地理环境与气候导致库尔勒机场夏季强降雨天气过程发生频率较高,有时还伴随着大风、雷暴等天气现象,不仅会导致机身感应而面临着一定的带电放电危险,使飞机的关键部位遭受一定程度的破坏,并中断飞机无线电通信,甚至还会对机场飞机的安全飞行构成严重威胁。基于此,本文着重针对2016年7月9日发生在库尔勒机场的一次强降雨天气过程进行分析,以期能够为做好此类强降雨过程的预报预警,最大限度地减少强降雨对航空飞行的影响,进而保障航空安全飞行等提供一定的借鉴与参考。
1天气实况
        2016年7月9日库尔勒机场出现强降雨天气过程,同时还伴随着雷电、短时大风等强对流天气现象。本次强降雨天气过程表现出降雨强度大、频次多、影响严重等特点。暴雨发生时导致库尔勒机场能见度显著下降,不仅严重影响了机场航班的正常起降,还使机场与广大旅客遭受了一定的经济财产损失。
2天气形势分析
        2016年7月9日强降雨发生之前500hpa亚欧中高纬度地区维持两槽一脊的环流形势,其中两槽分别出现在日本海与新疆西部,而高压脊则主要出现在华北地区。而且河套地区还形成有一切断低涡并逐渐向东部方向移动。受到小高压的影响与控制,导致贝加尔湖与巴尔喀什湖的副热带高压主体均出现在海上。与此同时,台风“尼伯特”自台湾岛穿过之后逐渐向福建沿海靠近。7月8日20时受到台风“尼伯特”外围的影响,导致新疆大多数地区低层温度露点差不大于2℃,水汽基本位于饱和状态。850hpa位置处出现有东南气流与偏东气流持续不间断地将暖湿空气输送至库尔勒机场;700hpa位置处西南气流与东南气流相互辐合,为湿层厚度的明显增加起到了一定程度的促进作用。500hpa位置处大量冷空气出现在低涡后部且逐渐向南移动,在此过程中还产生有强烈的水汽辐合与上升运动。200hpa位置处的急流轴呈现出西北—东南走向,此时库尔勒机场切好位于急流右后方的分流区域。高层辐散与低层辐合的天气形势为上升运动的持续与发展提供了有利条件。7月9日08时副热带高压逐渐向西延伸,此时小高压保持相对稳定,然而台风则继续北上,对偏东气流、东南气流的持续增强起到了有利的促进作用。200hpa位置处急流保持相对稳定,分流区出现在新疆中部,此时库尔勒机场的强降雨天气形势依然持续维持。


3物理量诊断
3.1水汽条件分析
        2016年7月8日20时受到台风“尼伯特”外围气流的影响,有一支东南气流持续不间断地将充沛的水汽输送至库尔勒机场及其附近区域,水汽通量大值中心的数值为10g/(cm·hPa·s),水汽辐合中心为-20×10-8g/(cm2·hPa·s),二者之间对应良好。到9日02时水汽辐合区逐渐向东移动,其中心位置处的强度也有所增加,同时水汽通量大值中心逐渐影响到新疆部分地区,且其强度也持续维持。另外,水汽通量湿舌逐渐延伸到库尔勒机场,而且在这一区域还积聚有大量的水汽。水汽辐合中心与水汽通量大值区均出现在750hpa位置处,而水汽通量大值中心则出现在850hpa位置处,受到低层东南风与偏南风等的共同影响导致强降雨区域持续出现水汽辐合,为强降雨天气过程提供了有利的水汽条件。
3.2热力条件分析
        2016年7月9日02时800hpa至600hpa范围内出现明显的高空暖平流,中高层则主要为冷平流。受到干冷空气入侵的影响,导致大气层结处于不稳定状态,同时不断有对流能量与潜热释放,为上升运动的明显增强起到了一定的促进作用。到9日08时低涡逐渐向东部方向移动,此时高层冷平流逐渐向低层移动,同时其强度也有所增加,降水强度随着对流强度的增加而明显增强。对近地层进行分析可见,在900hpa位置处出现有一对正负温度平流,且其强度保持相对稳定。由于冷平流往往形成下沉运动,而暖平流则形成上升运动,在强降雨边界层位置处,正负温度平流将会形成扰动作用,为强降雨天气的发生、持续与发展起到有利的促进作用。
3.3动力条件分析
2016年7月9日02时中低层散度表现为正涡度,其大值区出现在600hpa与850hpa位置处,以上两个区域的中心强度分别为30×10-5s-1与15×10-5s-1,500hpa主要为负涡度。另外,1000hpa至700hpa之间主要为辐合层,辐合中心出现在850hpa位置处,其中心位置处的强度为-40×10-5s-1;而700hpa至500hpa之间主要为辐散层,其中500hpa以上辐合较弱。低层辐合与高层辐散的高低空配置有利于垂直上升运动的产生与发展。强降雨区的上升运动逐渐由1000hpa延伸至400hpa位置处,其中900hpa位置处的上升运动强度最强。之后随着低层偏南风速的增加,低层不稳定能量显著增加且大气增温增湿较为显著,同时不稳定层逐渐延伸至600hpa位置处。9日08时正涡度区与对流不稳定性持续出现在600hpa以下位置处,与此同时辐合层也逐渐延伸到600hpa位置处,此时在900hpa至750hpa之间出现辐合中心。200hpa高空辐散明显增强,相对比而言,低层辐合强度较弱,由此产生强烈的抽吸作用,为本次强降雨天气过程提供了良好的动力抬升条件。
4结语
本文通过分析2016年7月9日库尔勒机场的一次强降雨天气过程,其结论如下:
(1)200hpa急流、500hpa切断低涡、700hpa风向辐合与地面弱冷空气等多种系统的共同作用为本次强降雨过程的主要影响系统。
(2)在“尼伯特”台风外围气流的影响与作用下,水汽辐合与水汽通量输送为本次强降雨天气过程提供了有利的水汽条件;冷平流形成的下沉运动,而暖平流则形成上升运动,在强降雨边界层位置处,正负温度平流将会形成扰动作用,为强降雨天气的发生、持续与发展起到有利的促进作用;200hpa高空辐散明显增强,低层辐合强度较弱,由此产生强烈的抽吸作用,为本次强降雨天气过程提供了良好的动力抬升条件。


参考文献:
[1]奚丽霞.新疆库尔勒机场一次大雾天气过程分析[J].民航科技,2011(3):111-112.
[2]王长春.库尔勒机场2016年7月9日强降雨天气过程分析[J].区域治理,2018(15):254.
[3]雒璇, 贾乐.2016年7月9日到11日吴忠市一次降水天气过程分析[J].自然科学(文摘版),2017(6):324.
[4]张楠,张雪.郑州机场2016年7月9日暴雨天气过程分析[J].区域治理,2018(15):130.


作者简介:阿斯叶·艾尼瓦(1986-),女,维吾尔族,新疆库尔勒市人,
本科学历,气象观测助理工程师,从事机场气象台气象观测和气象预报工作。

 
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