太原机场雷暴特点及观测
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太原机场雷暴特点及观测
徐继刚
(山西空管分局气象台030031)
摘要:
雷暴是危及飞行安全的重要天气之一。本文利用太原机场1994—2003年的10年观测资料,结合二十年观测经验,对本场雷暴天气的特点及观测做了探讨总结,试图对观测工作有所助益。
关键词:雷暴、大风、降水
雷暴是积雨云云中、云间、云地之间产生的放电现象,表现为闪电兼有雷声(极少数的表现为仅闻雷声不见闪电),一般雷暴伴有阵雨、大风等天气现象,强雷暴则可能伴有暴雨、冰雹、湍流、积冰、颠簸、龙卷风及夏季暴流等强对流天气现象。
飞机在飞行中要避开雷暴云,否则一旦飞机误入雷
暴活动区,轻则造成人机损伤,重则机毁人亡。根据美国1962—1988年统计,因气象原因发生飞行事故统计48起事件中23起与雷暴有关,占总数的47.9% ,因此雷暴是目前被航空界和气象界公认的严重威胁飞行安全的天敌。
一、太原机场雷暴特点:
1、时间分布特点:
1)月分布特点
表一为太原机场十年间雷暴日的月统计,由此表可知太原机场春、夏、秋三季都有雷暴活动,初雷最早三月底(1997年3月25日),终雷最晚10月底(1998年10月24日),6、7、8月为本场雷暴多发月,且雷暴有逐年增多的趋势。
太原机场十年雷暴日的月统计
(表一)
2)各月雷暴的平均日数
我们利用这10年的资料,对太原机场各月的雷暴日数做了统计,结果见表二,从中可以看出太原机场春夏秋都有雷暴活动。但主要雷暴日集中在5—9月份,特别是6、7、8月份雷暴日最多,发生
频率高、强度大。
图2-2 累年各月强对流云的出现频率
0.0
2.04.06.08.010.0
12.014.016.0一
二
三
四
五
六
七
八
九
十
十一
十二
月份
频率(%)
(表二)
3)雷暴出现的主要时间段
对太原机场雷暴时间段的统计中发现:太原机场雷暴多出现在午后到傍晚,凌晨出现的概率最小,几乎很少出现(这可能是和热力因素密切相关的原因。太原位于黄土高原,北纬37度,我们的统计表明,午后气温达到日最高)。
太原机场雷暴主要时间段见表三
各月雷暴出现的主要时段
(表三)
在统计中我们还发现雷暴维持的时间长短不一,从几分钟到三、四个小时都有,太原机场的绝大部分雷暴维持的时间都不太长,平均在30分钟左右,但个别雷暴维持的时间却达到数个小时(我们分析这可能主要是由
雷暴群造成的,雷暴群由几个雷暴单体即多单体的雷暴群构成,这样的雷暴群往往会随着每个单体的新陈代谢而发生变化,单体的生命期为半小时至一小时,多单体的雷暴群生命期就可以达到几小时)。
2.雷暴的移动路径
太原机场的雷暴多为锋面过境或500hpa高空槽引起,移动路径分为:由从西到东,由西北向东南,由北向南,由东向西和在太原机场周围转圈运动等5种。由从西到东和由西北向东南的雷暴次数最多,但强度一般不大,维持时间多在30到60分钟之间,由北向南的雷暴强度一般较弱,维持时间通常不大于30分钟,由东向西和在太原机场周围转圈运动的雷暴发生的频率较低,但这类雷暴的强度通常很大,维持时间也很长。
雷暴移动受两个因素的作用,一是随高空风飘移,二是传播。太原机场的雷暴移动主要受前者的影响,由东向西和在太原机场周围转圈运动的雷暴的移动主要受后者影响。
3.雷暴伴随的天气现象
一次强系统雷暴过程往往伴随着强烈的天气现象,主要有强降水、大风、冰雹等,这些天气现象严重威胁飞行安全。例如:2004年7月9日本场雷暴导致本场三架航班备降石家庄。
(1)-TS07:23NW—07:45N
09:52W—TS10:34Z—
-TS11:18SE—12:45
(2) GA10:46—11:04 25(10:46)40
(3)-SHRA07:26—07:30
10:17—+SHRA10:34—(800)10:50—
SHRA(3000)11:05— -SHRA11:18—13:20
(4)GS10:48—11:04 冰雹直径4mm 降水(20.6)mm
二.太原机场雷暴观测
雷暴对飞行的影响巨大,观测员需认真研判雷暴性质、位臵、强度、高度、移向移速和变化趋势等,严密监视天气演变,及时准确向相关保障单位通报,这对保证飞行安全,提高经济效益具有重要作用。
雷暴观测方法主要有:
1、根据云况判断
雷暴产生于积雨云中,所以雷暴总是与积雨云相联系。雷暴是积雨云强烈发展的标志,因为并非所有的积雨云都可产生雷暴,只有那些剧烈发展的积雨云才有可能产生。
当积雨云云顶有明显白色毛丝般冰晶结构,云体垂直发展很强,浓厚庞大,侧面看高耸如山,云底阴暗混乱,常有雨幡、悬球状云、弧状云、滚轴状云和破碎的低云时,易产生雷暴。
太原机场受客观条件影响(北面10公里、西面20公里有山, 净空条件又不太好),一般看不到完整的积雨云。观测员应结合其它天气要素变化情况,仔细研判以确保观测的准确及时。
2、近地面天气特征判断.
雷暴过境时,地面气象要素会有显著的变化。
1)气温
雷暴过境前气温高,湿度大,天气闷热。雷暴来临
一阵下降的冷空气吹过,气温骤然降低,有时甚至降低10度以上。雷暴过境或消失后,气温逐渐恢复正常。这种伴随阵风而来的气温突降现象,是雷暴天气的一个显著特征。
2)气压
雷暴在发展阶段,地面气压一直下降。雷暴过境时地面气压突然上升,有时一分钟可上升三百帕,然后下降,雷暴过后气压既恢复正常。
3)风
雷暴过境前,通常地面风很弱,风向指向雷暴云。当雷暴来临时,风速骤增,阵风风速有时可达30米/秒以上,风向急转为相反方向。虽然维持时间不长(几分钟至十几分钟),但严重威胁着飞机起飞着陆和地面设施安全,这阵强风往往是雷雨即将来临的先兆。
4)降水
阵风过后,雷暴云迅速来到天顶,降水随即出现,雷暴云的降水都是强度很大的阵性降水,往往是先落一些大雨点,随即转为倾盆大雨,往后降水强度就缓慢地