民航气象-测雨雷达回波统计(统计)

在实际服务工作中，判断雷暴回波的移动速度是为了得出一个结论:即本 场区域和起落航线受回波影响的时间，考虑到飞行的安全距离，本场受 影响的持续时间至少要从雷暴回波进入30km计算到离开30km后，从已 有的雷达资料统计至少需要2-3个小时。
本文对比了本场出现雷暴时的观测资料，统计结果显示，2004-2008年雷 暴出现一个时次的有78次，包含一天中出现几次雷暴的情况，连续出现 两个时次的有32次，连续出现三个时次的有20次，连续出现四个时次的 有8次，而连续出现五个时次以上的也有8次，其中最长的是10个时次。 从以上数字推断出，一次影响本场的雷暴过程加上进入和离开30KM范围 的时间最少也要2-3个小时，与雷达资料的结果相比大致相同，这为雷暴 的航空预报服务提供了依据。
Part3 本场出现降水时的雷达回波特征
本场2005-2008年4-10月共出现降水109天，其中保留的雷达资料有 71天，占总日数的65%。探测到与降水时间相匹配的RHI资料较少， 由现有资料统计，回波顶高多在4000-6000m，而本场出现雷暴时的 回波顶高则多在8000m以上。统计本场发生降水时的回波强度，共有 样本65个，达到50dBZ以上（标识为红色）的有12天，占样本总数 的18%，其中包含了达到55dBZ的8个样本。而其他占82%的53个样 本的最大回波强度在30-40dBZ之间（标识为绿色到黄色），而 20dBZ以下的回波产生降水的概率则很小。需要关注的是，当云团中 含水量较大时，714C测雨雷达探测到的回波强度也会达到50dBZ以 上，因此上述回波强度较大的个例虽然没有出现雷暴，但是其单位时 间内的降水量很大，对飞行的影响仍然很大，不可掉以轻心。
图6c-d是节选的3张雷达PPI图，带状回波本身呈东北西南向，强度最大 达70dBZ，移动快，强回波区域从到达本场前的团状演变成片状，远离 本场后又演变成带状，整体移动方向为西北东南。本场实际影响仅半个 小时左右，但是整个时间有3个小时。
小结
1PPI雷达图上回波的移动方向以西北-东南向最多，其次是西南-东 北向，这与低空的引导气流有关。 2回波的形状一般有块状、条状、带状、团状和片状等，形态的演变 与回波的移动方向有一定关系。 3雷暴回波的强度大多在50dBZ以上，顶高超过8000m，普通降水回 波的强度在50dBZ以下，顶高在4000-6000m之间。 4雷达回波的移动速度较难精确判断，一般影响本场的回波至少持续 2-3个小时
3移动速度 移动速度
PPI雷达图上雷暴回波的移动速度对于外推预报来说十分重要，较强的系 统容易判断.移向与回波自身走向垂直的带状或条状回波移动较快，开始 出现雷暴的团状或片状回波移动较慢，块状回波因为处在不断生消的过程 中，移动速度也不太好把握，而移向与自身走向一致的回波，移动速度也 较难判断.另外回波主体到达本场之前，本场处于其前部，附近会突然生 成一些小的块状或条状云团，会使预报员对移动速度何影响本场的时间判 断出现失误。本文对西北-东南移向的16个较强个例做了对比，移动速度 达到60km/h的有9个样本，40-60km/h的有5个样本，30-4km/h的有2个样 本。
民航石家庄机场714C雷达回波统计特征分析 雷达回波统计特征分析 民航石家庄机场
民航河北空管分局气象台预报室
引言
气象雷达对中小尺度天气的探测和监测最为有效，其回波图有 直观、易用、定位准确、实时性强等优点，是雷雨季节保障飞行安 全的重要手段之一，在民航机场得到了普遍应用。石家庄民航机场 安装的是成都784厂生产的714C型气象雷达，本文对2005至2008年 保存较为完整的雷达回波图进行统计分析，从回波的移动路径、形 态演变、强度以及对飞行的影响等方面做了详细的研究，以期能够 更好地完成飞行保障工作。
1.3其他移向 其他移向
除了上述西北-东南和西南-东北两个主要移动方向，西-东移动方向出 现的次数较多，但是其演变形态较为简单，大多是南北走向的带状回 波（见图4a）或者是团状回波（见图4b）自西向东移动，强回波的区 域面积不大。对于从南向北的路径，多是团状回波（见图4c），而从 北向南的路径多以带状回波为主（见图4d），从东向西路径出现较少， 回波的演变多是块状回波在移动过程中并不合并，直接经过本场向西 或西北而去（见图4e）。
Part4 一次典型的强雷暴天气过程
2007年7月8日，石家庄机场经历了一次强雷暴过程，图6a、b是自动观 测系统15号跑道风向风速的显示结果，数据的时间间隔是10秒，可以看 出雷暴发生前本场是持续的东南风，平均风速在5-8m/s，随后风速有所 下降后突然升高，最大阵风达到34m/s，风向不定，但以偏北风为主。 从1分钟间隔的温度、气压和相对湿度数据分析（图略），出现了气温 骤降、气压陡升的中小尺度天气特点，降水过程中最低能见度只有 700m，这次雷暴过程造成多个航班备降，机场设施受到不同程度的损 坏。
对应图5可以大致了解RHI图上回波的形态，一是顶高在8000-12000米左 右的回波，垂直方向上整体上宽下窄，底层20km宽，云顶则有将近50km 宽，达到50dBZ即强度较大的范围也比较大（图5a）；二是单体回波，如 2005年8月12日向本场移动过程中探测到的超过16000m的极端个例，垂 直方向回波的上下范围大致相当，个例中宽度都是20km，与其他图片相 比显得较窄是因为探测范围扩大为120km了（图5b）；第三种是顶高在 4000-6000m左右，云体宽广，但是强度大的区域范围较小（图5c）。
2回波强度 Leabharlann Baidu波强度
对流云雷达回波的强度 顶高 强度和顶高 强度 顶高是判断其发展是否旺盛的两个重要指标， 对照本场雷暴出现时所对应的PPI图或RHI图（时间临近或距离临近） 共计81个样本，发现50dBZ（图例显示为红色）以下的有16个，占所有 样本的20%，其他80%的回波强度达到或超过50dBZ，最高的达到 75dBZ。 普查本场雷暴出现时对应的RHI图，共有44个样本，回波顶高达 到8000m的有38个，占总数的86%，最高的达到16000m，而 8000m以下的只有6个，最低的只有4000m。从上述统计数字看 出，本场出现的雷暴，其雷达回波显示大多数强度在50dBZ以上， 顶高达到或超过8000m，但是仍有20%的个例在强度、顶高达不 到上述情况时仍然有雷暴发生，对飞行造成不利影响。
Part2 未经过本场的周边回波特征
由于飞行保障的原因，机场雷达每天按照规定时间扫描监测。从4 月到10月开机阶段，中间6月到8月的雷雨季节每1小时一次，其他 时间3小时一次，遇有较强回波出现则连续扫描，因此捕捉到了一 些本场没有出现雷暴或降水的对流天气，本文共选取了61天的雷达 资料，回波强度大多在50dBZ以上，与本场出现雷暴时的回波强度 类似，顶高在6000m至12000m之间，因没有相应的地面观测资料 作对照，无法确认其是否出现过雷暴，但是有的回波位于飞机的航 路或者起落航线上，仍然会危及飞行安全。
1.1西北 东南移向 西北-东南移向 西北 西北-东南移向的雷暴云团占总数的三分之一，出现较多的原因与低空引导 气流大多是西北风有关，冷空气大多也是从西北方向侵入的。 其形态演变主要有五种类型
一是东北西南走向的云带从本场西北方向移来，经过本场后继续向东南方 向移动，远离本场（见图2a）；二是一些东北西南的条状回波在向东南移 动过程中，不断合并发展，到达本场时发展为带状回波，然后远离本场 （见图2b）；三是西北方向的小的块状回波，向东南移动时合并成为团状 回波，产生雷暴，减弱后向东南移动（见图2c）；四是西北方向的片状回 波移过本场，有雷暴发生并产生降水（见图2d）；第五类是西北东南走向 的回波带，其移动方向与回波走向一致（见图2e），以上几种类型发生的 概率大致相同。
演变类型 使本场产生降水的云团演变大致有三种类型：一是锋面云带移动到本场， 二是范围宽广的降水云团，三是对流云团到达本场前开始减弱，到本场时 残留的降水回波。移动路径主要有以下几类：西北-东南的22天，西-东的16 天，二者占总样本的53%,西南-东北的有15天，占21%，从东到西的有5天， 其他12天在本场附近，移动方向不能确定，这与开机时间以及资料保留情 况有关。一般降水云带或云团的整体移动速度比较缓慢，只是产生降水的 回波强度不断变化，本场降水后能量释放，回波开始减弱，然后又会有新 的降水回波生成。
1.2西南 东北移向 西南-东北移向 西南 西南-东北移向雷暴回波出现的个数也较多，形态演变主要分为五类
第一类是条状回波云体走向与移动方向一致，并且在移动过程中形态始终保 持为条状，没有出现回波合并的现象（见图3a）；第二类则是西北东南向的 云带自西南向东北方向移动，移动方向与云体走向垂直，此类型出现较少， 仅发现一次（见图3b）；第三、四类只是初始情况不同，分别是块状和条状， 在移动过程中发展壮大，到达本场时成为团状回波，雷暴发生后逐渐减弱并 继续向东北方向移动（见图3中c、d），第五类则是初始的团状回波位于本 场西南，整体向东北移动并经过本场（见图3e），后三种情况回波到达本场 时大多呈团状。
Part1 本场出现雷暴时的雷达回波特征
1 移动路径和形态演变
2005-2008年本场出现雷暴的日数为104天，有雷达资料的共91天，占总日数的90%。
雷达回波的移动路径大致可以分为几类： 西北-东南走向 自西向东的有17天，自北向南 自北向南的为6天，以上三 西北 东南走向的有34天，自西向东 东南走向 自西向东 自北向南 类将近总样本数的三分之二； 西南-东北走向 自南向北的11天，两类合计约占总样本数的三分 西南 东北走向的19天，自南向北 东北走向 自南向北 之一， 自东向西的包含东北 西南 东南 西北 正东 正西 东北-西南 东南-西北 正东-正西 自东向西 东北 西南、东南 西北和正东 正西共有4天，出现的情况 很少
特征 从所监测到的回波初始位置看，本场四周各个方位都有，大多是 以块状出现，也有以条状或带状出现的，其演变形式一是在本场 的某一方位稳定不动或稳定少动，强度有所变化直到消散，61天 中共出现了14天，约占23%。第二种演变形式是从某方位移向本 场，到达本场前消散、断开或转向，第三种则是从某方位开始移 动，而方向偏离本场，从回波移动的方向看，西北-东南的19天， 西-东的10天，两种约占总数的48%，西南-东北7天，南-北的4天， 两者约占18%，最后东北-西南以及东-西分别有5天和2天，合计占 11%。
PPI图上雷达回波的形态标识及对照图
PPI雷达图上回波的形状大多是不规则的，但仍然可以归纳出几种形态， 块状、条状、带状、团状和片状（见图1），条状和带状回波有不同走向 的，有西北-东南向、东北-西南向、南北向和东西向4种，需要注意的是这 是回波自身的走向，与其移动方向是不同的，由移动方向与自身走向垂直 的，也有移动方向与自身走向一致的。另外块状回波有大有小，本文取小 的称为块状，大的称为团状，团状回波的特征是强回波区域面积较大，片 状回波特点是边界松散，整体面积较大，但强回波区域面积小，位于整个 边界内的某一区域或中央。