郑州机场雷暴天气保障过程分析与气象服务措施提升

郑州机场雷暴天气保障过程分析与气象

服务措施提升

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。 10日20时500hPa

10日20时700hPa

10日20时地面

10日20时850hPa

图1 10日20时500 hPa 、700 hPa 、850 hPa 和地面天气图

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。

10日08:00 T-LogP

10日20:00 T-LogP

图2 10日08时和20时郑州上空T-LogP 图

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

BR1600-1600

-SHRA0046-0150 (0.3)0150

-RA0350--SHRA0450-SHRA0547--SHRA0626--SHGSRA0720--SHSN0950--SHRA1050--

RA1350-1450 (12.6)1450

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