程珊珊
民航河南空管分局，河南郑州 450000
摘要: 本文通过对2020年4月10日郑州机场一次典型雷暴天气过程回顾、气象保障情况归纳和预报观测经验总结，探索出雷暴天气过程的5个服务难点及其5条突破措施，包括对雷暴的起始与结束时间、距离本场的位置的把握，机场警报提前量与准确率的衡量，对低云和降水类型与强度的判定以及精细化气象服务的提升等方面，以期提高雷暴天气下航班飞行保障能力和气象服务质量。
关键词：郑州机场；雷暴；服务难点；突破措施
引言
雷暴指积雨云中所发生的雷电交加的激烈放电现象及其伴随的天气系统。雷暴通常伴有短时强降水、冰雹、大风和龙卷等灾害性天气现象，可分为一般雷暴（伴有阵雨型）和强雷暴（伴有暴雨、大风、冰雹和龙卷型）。一般雷暴和强雷暴都是对流旺盛的天气系统，通称为对流性风暴，它们所产生的天气现象叫做对流性天气。[1]
雷暴常产生于积雨云中，在其活动区能制造强烈的湍流、积冰、颠簸、雷击、低空风切变和强降水等现象，是世界航空界和气象部门公认的威胁航空安全运行的最大天敌。积雨云中的气流具有垂直流动的特征，在高速不平衡的气流中运动飞机会剧烈颠簸，飞行员操控难度增加而容易造成飞行事故；过冷水滴是积雨云的主要成分，在积雨云中飞行会使飞机表面出现积冰，降低飞机升力与螺旋桨运行效率，增大安全事故的出现；积雨云中、云外、云底均会出现放电现象，飞机极易遭受雷击而引起燃油箱着火和外壳损坏等严重飞行事故；在雷雨云体周围通常伴有大风和风向风速的剧烈变化，在飞机低空下降着陆阶段受风切变的影响较大，雷雨云下的下击暴流和风切变会降低飞机升力而引发航空事故；强降水会影响发动机的正常工作和飞行员的观察判断，增大安全飞行的难度。[2]
雷暴天气是河南省夏季主要灾害性天气之一，多年来气象工作者们对各类雷暴天气从天气形势、物理量场、卫星云图和雷达回波特征等方面进行了分析和研究[3-4]。据统计，郑州机场年平均出现雷暴日数为14.2d。累年平均初雷出现在3月30日，平均终期出现在8月25日，平均雷暴期为149d。其中最早初雷出现在2013年3月12日，最晚初雷出现在2016年4月23日；最早终期出现在2013年8月12日，最晚终期出现在2016年9月12日。[5]
因此，如何把握雷暴天气的形成机制、天气形势及其主要类型特征，如何掌握雷暴天气过程气象要素的变化特点并综合利用卫星雷达等探测资料，及时准确地预报和观测雷暴天气，探索出提前预警、准确探测的有效措施，为航空正常运行提供尽可能详细、准确、及时的气象服务内容，成为航空气象部门的研究重点。本文通过对2020年4月10日郑州新郑国际机场一次典型雷暴天气过程回顾、气象保障情况归纳和预报观测经验总结，探索出雷暴天气过程的服务难点及其突破措施，以期提高雷暴天气下航班飞行保障能力和气象服务质量。
1 雷暴天气过程回顾
2020年4月10日郑州机场终端区在10时至22时持续有对流云团活动，且降水相态复杂，部分地区出现雷打雪现象。本次天气过程特点为：本场在午后先后经历了三种降水相态的变化，雨、阵雨、阵雪；省内天气现象复杂，小到中雨、小到中雪、雷暴、冰雹；降水量较大，主要天气系统位于华北，我省北中部偏东地区均在10毫米以上，北部局地大到暴雪。
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从图1分析郑州机场天气形势：动力条件非常好，中层短波槽叠加低层切变线，配合地面上冷空气南下；低层切变位于豫鲁交界一带，与实况大值降水区一致；冷空气风力不大，过程降温明显，是前期低估的原因之一。
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从图2分析郑州机场层结条件：全天中低层处于高湿区，且晚上850hPa温度下降明显；10日冷空气过程为东北路南下风力不明显，除西部山区外其余各地极大风速小于10米/秒；过程降温幅度大 24小时以超过13度，能见度在降水期间波动明显。
从雷达回波上分析：10:30~13:20终端区35dbz以上对流云团活动情况为，区域西边覆盖率5% 主要影响H14和B208，13:20~21:00呈现西南东北向带状缓慢东移，影响区域所有主要航路。本场观测和通报的实际情况为：2020年4月10日纪要栏情况为
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2 保障过程总结与服务措施提升
2.1 保障过程总结
在预报工作上，此次过程对于区域内在对流活动和较强降水中心把握较好，已经在9日进行了例行MDRS通报，后期预报结论继续保持一致，与实况吻合较好。本次复杂天气最大特点为降水相态在几个小时内转变非常迅速，且出现了较为罕见在雪伴对流情况，机场警报在提前量得到了保障，而前期的更进一步提前预测有继续提升在空间。本场今年广义上的初雷已经发生，闪电监测在区域和近本场地段已于4月数次监测到雷暴，后期需要继续警惕CAPE值不高的对流情况发生。
在观测工作上，综合运用人工观测和卫星云图、雷达图等探测资料，做好与预报员的沟通并进行准确判定，及时、准确、详细地发送报文和通报记录，完善核对、检查与总结工作，包括核对规范、手册、标准，判定发报、通报与记录是否正确；检查各项工作是否有遗漏、云能天情况、纪要栏记录情况；总结保障过程的不足与优化。
2.2 服务措施提升
在今后工作中，作为预报员应将冬季降雪和对流活动的共存视为常态，特别注意中春时节的中等强度冷空气的影响，在前期温度偏高的情况易出现对流降雪，实际观测表明在温度低于三度时、850hPa在零下二度即可产生降雪；对流活动在温度产生大幅下降之后依然可以发生，并非只在冷暖空气相遇的初阶段；在预报服务提升方面，预报员要重视天气会商的重要作用，留有充足的会商时间并统一会商结论，临时天气会商能给次日是否启动MDRS预警和管制运行决策提供很好的科学依据，复杂天气情况下，可根据实际情况加密临时会商频次，进一步提高预警的精确性，当天气条件有变化时及时修订预报结论。作为观测员在应对雷暴天气时应做到沉稳细致，综合利用气象探测资料并及时与预报员沟通天气演变情况，从而进行准确分析和判定。另外，对于降水形态与强度判定、云量云状云高的判定、雷暴的起始与终止时间的判定，必须做到标准明确、连续观测、及时通报。
3 气象服务难点与具体突破措施
3.1 气象服务难点
对雷暴的起始与结束时间、距离本场的位置的把握，机场警报提前量与准确率的衡量以及精细化气象服务的提升需要优化。郑州机场的雷暴多发生在下午到前半夜。上午和中午的发生次数最少。郑州机场雷暴的持续时间大部分是比较短的，其中，累年持续时间不超过1小时的出现了20次，持续1小时到2小时的出现26次，持续 2小时到4小时的为23次，持续4小时到6小时的仅为5次，持续6到12小时的则只有1次，而持续时间为12至24小时和超过24小时的情况均没有出现。[5]工作中使用的雷达回波图实际上是6-12分钟之前的，而雷暴天气具有范围小、发展快的特点，对于雷雨的起始和结束时间，容易出现预报偏差较大的情况，尤其是对于移速较快和变化较快的回波。
对低云和降水类型与强度的判定需要进一步提高。云的观测一直是气象工作中的难点，而最低单层云的云高和云量，是影响飞机起降的一个重要指标。降水形态和强度的判定，比如霰、冰粒、冰雹、雪等，在一次天气过程中同时出现几种降水形态且变化较快时，比较难以判定。
3.2 具体突破措施
3.2.1 安装闪电定位仪
闪电定位仪是一种监测雷电发生的气象探测仪器，是利用闪电辐射的声、光、电磁场特性来遥测闪电放电参数的一种自动化探测设备，可探测闪电发生的强度、方向、频率及其变化，可全天候、长期、连续运行并记录雷电发生的时间、位置、强度和极性等指标。闪电定位仪的安装与应用，便于判定雷暴闪电的强度、出现与终止时间以及位于本场的方位和距离。综合利用人工观测、闪电定位仪和天气图、卫星、雷达等气象资料，可以提高雷暴天气服务的准确率和提前量。
3.2.2 明确部门具体需求，精细化差异化服务
对区域雷暴天气，增加向管制等通报的频次，针对不同管制单位的指挥区域（管制区域、进近区域、塔台区域）进行差异性和针对性的预报服务，所提供的服务区域、提前量、航路、航站点、天气内容应该因需而异，详细讲解雷雨方位、范围、移动方向速度、影响时间和区域等；定期与管制各部门开展交流会，收集反馈意见，以便达到精准、及时、高效的服务目标。
3.2.3 重视天气会商和天气复盘
在雷暴发生前分别和省气象局和广州气象中心进行联合天气会商，增加内部临时天气会商频次；雷暴天气过后通过回顾预报观测思路和服务保障过程，综合对比分析预报依据、预报结论和观测实况，综合运用经验预报和数值预报等方法，从而提升预报准确率和提前量、积累预报观测经验并提升气象服务质量。
3.2.4 丰富讲解方式，精细讲解内容
天气讲解应做到及时提醒、准确预报、细化需求，讲解方式丰富化、讲解内容精细化。比如视频天气讲解、管制服务大厅现场讲解等；讲解内容上努力做到语言简明扼要，详细描述影响的重要航路和航路点，增加预计影响时间、影响航路和航路点、影响高度等，清晰描述现在和未来的天气情况及其对航空运行的影响，确保天气描述和预报结论的连续性和一致性；讲解过程做好互动交流和准确解答。
3.2.5 强化培训交流学习
培训交流学习，包括科室内部培训、相关部门联合培训、与其他地区的交流学习，重视典型案例、学习资料和经验方法的分享总结，加强雷暴天气基础知识的培训与巩固，把握其产生机制和本地雷暴的类型与特征，总结雷暴前后对流云的演变和温度、湿度、气压和风的特点，掌握雷暴的季节性特点和日变化规律，学习全国机场警报评分细则和中南MDRS概率预报评分标准，严格培训学习后的考核机制，巩固气象资料和设备软件的综合运用；掌握各种降水形态产生的云体和温湿条件，以及降落过程的演变情况；将降落形态和降水量相结合从而判定降水类型、特性和强度，比如通过5分钟降水量和10分钟降水量等方式综合判定降水级别，结合云层的演变情况和天气特点判定降水类型。
4 小结
本文通过对2020年4月10日郑州机场一次典型雷暴与雨雪共存的天气过程回顾、气象保障情况归纳和预报观测经验总结，探索出雷暴天气过程的5个服务难点：（1）对雷暴的起始与结束时间、距离本场的位置的把握；（2）机场警报提前量与准确率的衡量；（3）对低云云量、云状和云高的判定；（4）对降水类型与强度的判定；（5）精细化、优质化气象服务的提升；5条突破措施：（1）安装闪电定位仪；（2）明确部门具体需求，精细化差异化服务；（3）重视天气会商和天气复盘；（4）丰富讲解方式，精细讲解内容；（5）强化培训交流学习。
参考文献
[1] 朱乾根, 林锦瑞, 寿绍文, 等.天气学原理与方法[M] .3 版.北京:气象出版社, 2000.
[2] 李浩.一次雷雨天气过程分析及对飞行的影响[J].农业气象研究，2020（1）：233.
[3] 吴蓁, 郑士林, 赵培娟, 等.郑州市强对流天气短期预报系统[J] .河南气象, 2005 ( 4) :9 -10.
[4] 赵培娟, 吴蓁, 郑士林, 等.郑州强对流天气成因分析[J] .河南气象, 2005( 4 ):11 -13.
[5] 民航郑州新郑国际机场航空气候志[M].2002.
作者简介：程珊珊，（1994.02），女，汉族，河南省南阳市镇平县人，本科学历，助理工程师，职业:民航气象观测员。