西南低渦作用下的成都重慶機場一次雷雨過程分析

摘 要：根據(jù)成都雙流國際機場及重慶江北國際機場開航以來的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，雷雨天氣是兩個機場造成飛行延誤的主要天氣之一，文章利用常規(guī)觀測資料、NCEP全球再分析資料等，對2015年5月7-8日出現(xiàn)的一次西南渦誘發(fā)的雷暴伴短時強降水天氣進行診斷分析。文章分別從水汽條件、不穩(wěn)定能量條件、動力抬升條件等方面進行分析并總結。因雷雨發(fā)生在春季，副熱帶高壓勢力較弱，西南渦對兩機場的影響時間總體較短，未對飛行造成長時間的持續(xù)影響。

關鍵詞：西南渦；川東重慶；雷暴；短時強降水

引言

四川盆地處于青藏高原（下稱高原）東側，在有利的環(huán)流形勢下移出高原的低渦常致使川東重慶甚至中國東部廣大地區(qū)產(chǎn)生雷雨、暴雨，造成災害性天氣，為飛行安全帶來的較大隱患。然而，實際預報業(yè)務中春季西南渦預報仍是預報難點。為了提高對此類雷雨過程的認識，非常有必要對新近發(fā)生的一些個例進行深入研究，如2015年5月7-8日受高原低渦切變影響先后發(fā)生在川東重慶的一次雷雨天氣過程。

1 過程概況

受高原槽與西南渦共同影響，2015年5月7日夜間1400（以下時間如未特別說明均使用UTC世界協(xié)調時）到8日凌晨2000時，成都雙流國際機場（以下用ZUUU簡稱）及重慶江北國際機場（以下用ZUCK簡稱）先后出現(xiàn)了一次雷暴伴強降水天氣過程。

降水主要分為兩個階段，第一階段為7日前半夜，ZUUU先行出現(xiàn)弱雷雨天氣，其后在1430-1530時出現(xiàn)一個時次的中陣雨強降水天氣；雷暴時間前后持續(xù)3個小時。

第二階段從7日1418時ZUCK先出現(xiàn)干雷暴，其后開始小陣雨天氣，在1800-2000出現(xiàn)了兩個時次的中陣雨天氣。

因此次雷暴和強陣性降水時間多集中于夜間進場航班密集時段，且先后發(fā)生于ZUUU和ZUCK兩場，對航班造成一定的影響，短時增加了管制調度的難度。

2 雷雨成因分析

2.1 高空環(huán)流形勢分析

500hPa上：7日12時（圖1a）亞洲中高緯可見一脊一槽的環(huán)流形勢，貝湖以東我國東北地區(qū)有一深厚低渦中心，中低緯四川盆地受高原東移低槽影響，副高588線退居海岸線上，受高空低槽影響580線略有南壓，12時后成都重慶主體位于高空槽前西南氣流控制，槽后冷平流明顯，有利于強對流天氣的產(chǎn)生。7日18時（圖1 b）低槽主體位于四川盆地和重慶交界處，其后川東重慶已逐漸轉為槽后偏北氣流。

700hPa上：7日12時（圖2a）西南渦已經(jīng)形成，308線閉合中心位于川東南重慶西部附近，從孟灣北上的西南急流顯著加強，最大風速達16m/s；到18時（圖2b）風速已加強到20m/s，并伴有5℃左右的負變溫，北方冷空氣進一步南下，與西南急流暖濕氣流的強烈交匯，低渦在此期間發(fā)展后逐漸演變成切變線，繼續(xù)在川南維持，強度在18時后開始減弱。

850hPa上：川東南存在一閉合低渦，配合高原槽和700hpa切變加之前期高溫高濕大氣層結，觸發(fā)了暖區(qū)強對流天氣的發(fā)生。成都重慶兩場處于輻合后部偏北氣流，冷空氣影響明顯，配合到盆地有連續(xù)的偏南氣流輸送水汽。（圖略）

2.2 地面形勢分析

著眼于成都（56187）及重慶（57516）兩站7日12時地面三線圖（圖略）來看，基本滿足典型雷雨天氣條件：前期連續(xù)高溫聚集大量能量，7日午后氣溫下降出現(xiàn)拐點，相對應的氣壓微降，濕度始終維持較高的狀態(tài)，大氣近乎于飽和，極利于強對流過程的產(chǎn)生。從地面24小時變溫場和24小時變壓場上可以看出，7日前半夜，冷空氣主體還在川北零變壓線位于綿陽-德陽-成都一線，7日夜間到8日凌晨伴隨著一個負變溫中心和正變壓中心南壓的動態(tài)過程。從三小時變壓圖上可以看出冷空氣南下前，川東南低渦附近有較大的負變壓中心區(qū)，熱低壓仍在發(fā)展。到18時冷空氣主體已經(jīng)南下，與高空環(huán)流形勢反應相一致，且與降水開始時間以及強對流發(fā)生時間相吻合。

2.3 水汽條件

水汽通量散度：西南低空急流提供了源源不斷的水汽供應，但水汽在降水區(qū)附近是否有輻合上升，水汽在何處輻合上升則是判斷暴雨落區(qū)的關鍵。

在700hPa水汽通量散度圖上（圖3a、c），7日12時低渦附近開始出現(xiàn)負值中心，中且低值中心與低渦中心基本一致，而18時負值中心強度明顯加大，水汽輻合中心的移動方向與前文分析的系統(tǒng)移動方向一致，最后移向川東北-重慶。表明在動力抬升強烈的區(qū)域同時也有水汽輻合的大值中心與之對應，最大中心值隨著系統(tǒng)東移先后為四川盆地和重慶區(qū)域的雷雨伴短時強降水提供了十分有利的條件。850Pa水汽通量散度與700hPa類似?？煽闯霰敬芜^程川東重慶區(qū)域中低層始終處于較強的水汽輻合區(qū)中，西南急流和偏南氣流送來的水汽得到了強的輻合抬升，形成短時強降水。

2.4 不穩(wěn)定能量條件

通過對探空站參數(shù)列表分析（表2）表明：成都、重慶站能量條件與不穩(wěn)定條件表現(xiàn)均較好，K指數(shù)大于24，SI沙氏指數(shù)均小于1℃，CAPE對流有效位能在強降雨發(fā)生前出現(xiàn)了大于1200的大值j·kg-1；抬升凝結高度較低，這些都是有利于產(chǎn)生雷雨的物理環(huán)境場。這次過程前和發(fā)生時層結都處于不穩(wěn)定條件下。但是過程前和發(fā)生時水汽條件都較好，因此這次降雨過程具有短時強降水的特征。

2.5 動力抬升條件

從圖4的垂直速度分布可以看出成都機場（a）上空在7日18時左右具有很強的負值中心，表明在07日18時前后成都機場上空高層強烈輻散，低層輻合，上升運動強烈。高空低槽的東移配合中低層氣流輻合導致成都機場在上述時段出現(xiàn)了雷雨伴短時強降水；重慶機場（b）可以看出在7日12至18時，垂直速度有較明顯負值中心，但中心強度相對較弱，表明上升運動存在但強度較弱，對應降水強度也偏弱，與實況重慶機場降水實況相吻合。

3 結束語

（1）高原低槽東移、西南渦形成并發(fā)展與冷空氣共同影響，造成了成都重慶機場先后出現(xiàn)了雷暴伴短時強降水天氣。（2）高低層系統(tǒng)配置好，高層輻合低層輻散的上下結構提供了動力機制。（3）中低層較強西南急流建立起的水汽通道提供了良好的水汽條件；前期晴熱天氣導致大氣處于高溫高能狀態(tài)，大氣層結變得不穩(wěn)定，又為此次強降水提高了較好的熱力條件。（4）過程有冷空氣的侵入與西南的加強，冷空氣與暖濕氣流的交匯，使得降水雨強短時教強。（5）此次雷雨天氣過程總體時間較短，由于春季副高勢力不強，使得低渦能快速東移出西南地區(qū)，因此未對飛行造成長時間的影響。

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