刘宏芳
民航云南分局气象台，昆明市，云南省，650200
摘要 本文利用ERA5再分析资料、自动观测数据和多普勒雷达数据对2017年7月18日昆明长水国际机场出现的一次局地雷暴过程进行了分析，结果表明：（1）该次雷暴过程是由局地热低压触发对流抬升，造成大气不稳定能量累积引起的；（2）中高空的大尺度环流背景为本次过程提供了一定的不稳定层结条件和水汽条件，但低层和地面的温度空间分布和热低压发展是本次雷暴过程的关键触发机制。
关键词 长水国际机场 局地雷暴 个例诊断分析
1 引言
雷暴天气是夏季是影响长水国际机场航空运行的重要天气现象之一[[1]张敏锋,冯霞.中国雷暴天气的气候特征[J].热带气象学报,1998,14(2):156-161.]，雷暴引起的雷电现象、颠簸、风切变等极端天气严重影响着飞行安全。已有的研究[[2]朱乾根, 林锦瑞, 寿邵文, 等.天气学原理和方法[M].北京:气象出版社, 1981:649pp.]表明层结不稳定、水汽条件、抬升机制和垂直切变[[3].Bradley. R. Colman. Thunderstorms above Frontal Surfaces in Environments without Positive CAPE. Part I: A Climatology[J]. Monthly Weather Review, 1990, 118(5):1123.]是有利于雷暴形成的中尺度环境物理条件，其中层结不稳定和水汽条件可以认为是雷暴产生的热力不稳定条件，抬升机制是对流启动的开关，往往与锋面、切变线、辐合线、高空槽、地形强迫等天气系统对应。
昆明长水国际机场位于滇中地区，夏季雷暴天气比较常见，受低纬高原地形影响，其形成成因和特征与平原地区有显著的地域差异，夏季独特的高原地形和热力作用使得本场午后至傍晚常常出现呈散点状或不规则小圆片多点分布的雷暴伴弱降水天气，对飞行安全造成影响，因此本文选取了一个以受局地热力作用影响，夏季午后至傍晚由于局地热低压发展而产生的分散孤立雷暴个例，基于雷暴发展的三要素进行诊断分析，讨论了局地热低压影响下该次雷暴的天气过程演变特征和高低空天气形势及影响系统分析，以期对长水机场的雷暴天气预报提供参考。
2 天气过程
利用长水国际机场逐分钟的自动观测资料对本场在雷暴过程中的风速、风向、温度、露点温度等气象要素进行时间演变特征分析。由图1可见，09:15(UTC)- 09:28(UTC)期间南北风对峙，本场转为偏北风控制，但平均风速偏小，最大阵风风速在09:42(UTC)达到峰值7米/秒。
在09:30(UTC)- 10:45(UTC)雷暴过程发生的过程中，温度从25℃降到21℃左右，露点温度从16℃上升到18℃左右，相对湿度从60%上升到78%左右，未达到饱和，同时本场观测到的弱降水现象（图略）。
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图1 2017年7月18日0800UTC-1100UTC长水国际机场气象自动观测站气象要素时序变化
3诊断分析
3.1 环流背景
2017年7月18日长水国际机场出现了一次局地热低压雷暴过程，其中观测到闪电或听到雷声的时刻09:26(UTC)和10:43(UTC)，间隔时间为46分钟，雷暴过程中伴有小阵雨，日累计降水量为0.1mm。此次雷暴过程闪电过程分散，间隔时间比较长，日累计降水量小。
利用ERA5高空逐小时再分析资料分析18日雷暴发生前后08:00(UTC)-11:00(UTC)的逐小时高空天气形势演变。18日08:00(UTC)- 09:00(UTC)，500hPa本场位于在云南以东的副热带高压和川渝西部陆地高压形成的鞍形场中，副热带高压西缘从贵州中西部东退至贵州东部，川渝西部的陆地高压北退至四川西北部，两高间的辐合切变增强南压，滇东北上空的偏北风将干冷空气输送至本场上空；700hPa本场位于孟湾低压东北前沿，低空西南急流将暖湿空气输送至本场中层，与500hPa的温压场配置形成“上干下湿”的层结不稳定，提供了热力不稳定条件和水汽条件；850hPa本场附近东北-西南向的等温线变密，温度梯度增大，本场西南风和东南风的辐合加剧，提供了一定的抬升条件。
18日09:00(UTC)- 10:00(UTC)，500hPa本场位于副热带高压和川渝西部陆地高压分别西进和南压，两高相连，鞍形场被破坏，两高间的辐合切变减弱北退，滇东北上空输送干冷空气的偏北风被高压切断；700hPa低空西南急流位置偏南，暖湿水汽输送带也偏南，本场中层的相对湿度减小，雷暴发生的热力不稳定条件和水汽条件均有所减弱；850hPa 东北-西南向的等温线密集区逐渐向西北推，本场温度梯度减小，本场逐渐转为东南风控制，风场辐合减弱，雷暴逐渐衰亡减弱。18日10:00(UTC)- 11:00(UTC)，500hPa副热带高压和川渝西部陆地高压分开，鞍形场重新出现。
3.2 海平面气压场、10m风场和总降水量
利用ERA5地面逐小时再分析资料分析18日雷暴发生前后08:00(UTC)-11:00(UTC)的逐小时海平面气压、10米风场和总降水量的演变特征（图2）可知，18日08:00(UTC)- 09:00(UTC)，从海平面气压场和10米风场来看，受滇东北的冷空气和本场局地发展的热低压影响，本场有南北风辐合，为雷暴发生提供地面辐合抬升条件，从总降水量来看，在本场的东南侧有零星降水，说明有一定的水汽条件；18日09:00(UTC)- 10:00(UTC)，热低压减弱，本场西北方向有零星降水。18日10:00(UTC)- 11:00(UTC)，热低压在本场东南方向重新出现，本场西南风分量增强，本场周围的降水均减弱。
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3.3 雷达回波
利用昆明一撮云雷达站的雷达资料结合图2不难看出，18日08:00(UTC)- 09:00(UTC)地面热低压控制本场时，局地热低压雷暴具有明显的中小尺度特征，回波个体小，呈点状或不规则小圆片状分散孤立分布，面积小，数目多，个别回波强度大可达35dBz以上；18日10:00(UTC)- 11:00(UTC)，当热低压减弱并移出本场时，可明显看到分散孤立的雷达回波从西北向东南方向逐渐减弱消失，说明局地热低压是本次雷暴过程的关键触发机制。
3.4 不稳定能量（CAPE值）
为了进一步分析本次雷暴过程发展的内在动力，通过ERA5逐小时再分析资料计算得到CAPE值[[4]张建春, 王海霞, 陶祖钰.对流有效位能预报能力的统计分析[J].暴雨灾害, 2014, 33 (3) :290-296.
作者简介：刘宏芳（1994.04）女，汉族，云南省昆明市人，硕士学历，助理工程师，从事研究方向或职业：天气预报和影响航空飞行的重要天气研究。]分析本次过程的不稳定能量的变化。18日08:00(UTC)- 09:00(UTC)，本场CAPE值比较大，说明前期积累的不稳定能量较大，有利于对流的发展；18日09:00(UTC)- 11:00(UTC)，本场CAPE值迅速减小，说明观测到雷电时，不稳定能量迅速释放，有利于对流的衰减，这与雷达回波中观测到本场及周围的局地热低压雷暴的强弱变化是一致的。
4总结
通过以上的分析，本文得出以下几点结论：
（1）2017年7月18日发生在长水国际机场的一次雷暴过程是由局地热低压触发对流，造成大气不稳定能量累积引起的。
（2）自观资料和多普勒雷达汇报资料显示，本次局地热低压雷暴过程具有明显的中小尺度特征，回波个体小，面积小，数目多，多呈点状或不规则小圆片状分散孤立分布，个别回波强度大可达35dBz以上，可观测到雷电现象，但伴随的降水较弱。
（3）天气形势及影响系统分析表明，从中高空资料来看，500hPa两高间的辐合切变增强南压使得滇东北上空的偏北风将干冷空气输送至本场上空，与700hPa的孟湾低压外围输送的暖湿西南风形成“上干下湿”的层结不稳定，提供了一定的热力不稳定条件和水汽条件。从低空和地面资料来看，局地热低压是本次雷暴过程的关键触发机制，当温度升高时，热低压发展，不稳定能量增强，本场及附近的对流发展；当温度降低时，热低压发展，不稳定能量减弱，本场及附近的对流衰减，。
5 参考文献