劉冀彥 張舒陽

摘 要:雷暴及強降水天氣嚴重影響著民航航班正常運行。受冷暖空氣共同影響,2017年06月01日南京祿口機場及其終端區南部出現了一次局地雷雨過程過程,對當日民航運行產生了一定影響。本文對此次天氣過程形成氣象預報與管制運行融合分析報告,總結了此次強降水過程的發生機理以及預報過程中的得失,對于今后在雷雨季節里對系統性對流的預報工作具有一定的借鑒意義。
關鍵詞:雷暴;強降水;祿口機場;MDRS
中圖分類號:X738 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2019)08-0215-02
0 引言
祿口機場1日20:20通報有CB云團,20:24發布風速變化的SPECI報,20:35-21:46雷暴覆蓋本場,期間本場并沒有下雨,但終端區以南地區短時雨量較大。
針對此次天氣過程,氣象臺共發布2份天氣預警,參加三方協同決策會商2次,并提供“48小時天氣會商結論”、“引發大面積航班延誤的重要天氣發生概率”等專項通報。
本次天氣過程中的天氣預警啟動及管制流控措施如圖1所示。因雷雨天氣主要集中在本場南部進近區域范圍,并未覆蓋本場,所以本次天氣過程并沒有啟動上海終端區大面積航班延誤(MDRS)。但是由于雷雨覆蓋了南京終端區南部地區,進近管制部門也發布了針對南京機場的進出港限制。總體來看,本次天氣過程具有突發性、局地性較強等特點。
1 天氣和進近管制部門運行情況復盤
2017年6月1日,受低層切變線及地面倒槽影響,南京長江以南地區在夜間爆發強雷暴天氣。雖然本場并未產生強降水,但回波中心正好位于本場以南的五邊進近區域,且對流云團強度較強、范圍較大、移動緩慢,給航班運行造成了一定的影響。
總體來看,本次雷暴過程大致可分為三個階段:
臨近階段(1日夜間20:00以前):受低層切變線影響,當日午后,對流在常州、無錫一帶生成。由于對應700hPa至500hPa上均為較弱的偏東風氣流,對流生成后不斷發展壯大、并向西移動,移速為30KM/H。19:46,當對流云團距本場大約30KM時,預報室發布強對流天氣機場警報,預計本場將于20:30至 22:00受雷暴天氣影響,并通知管制部門做好應對措施。
影響階段(1日20:00至22:00):1日20:09預報室發布1221的更正報,預計本場20:00至21:00將有中雷雨天氣。但隨著對流云團向西南方向移動,強回波中心并沒有直接覆蓋本場,而是移至本場東南側。20:20觀測室通報本場東南側有CB云、且有較強的東南正側風,預示雷暴天氣即將開始。20:35于本場南面聞雷,雷暴天氣正式爆發。此后對流云團一直位于本場南及西南側的五邊進近區域,回波中心較強、最近時距離二跑道不到10KM。雖然本場未產生強降水天氣,但回波中心正好覆蓋本場以南較大區域,且本場為東南方向正側風,影響飛機從五邊進近,影響航班正常運行。終端區雷雨影響時段進近管制室分別針對HFE方向至南京落地20:20-23:00發布了50km/架的限制,對OF方向至南京落地及杭州方向至南京落地20:20-21:30發布了100km/架間隔。(圖略)
移出階段(1日22:00以后):隨著對流云團逐漸移出終端區域,21:46最后一次聞雷后,此次雷暴天氣過程結束。此次天氣過程與預報員預報的基本一致,但是由于引導氣流較弱,無法準確判斷對流云團移動方向,故而空報了強降水天氣。
2 氣象預警準確性評估
對于此次終端區南部局部對流天氣過程,由于其局地性強,較難預測,所以前期預報員并未預報本場夜間有雷雨覆蓋。
雷雨發生階段值班預報員發布氣象預警情況如圖1所示。第1份機場警報于19:46發出,預計本場20:30-22:00有對流云團影響本場,其對本場雷暴的影響時段預測與實況時間幾乎一直,提前量在50分鐘以上,誤差在15分鐘以內,而機場警報解除報于21:59及時發出。這里需要說明的是,盡管值班預報員發布的機場警報及終端區預警是復雜天氣下重大運行決策的理論依據,但由于雷雨天氣對航路、終端區及航展的影響復雜多變,預報人員就更為精細的雷雨影響情況(如對流云團形態、發展高度和強度、覆蓋終端區或本場時間等)多采取電話口頭通報,所以有時也會出現重大運行決策的制定時間并不完全與氣象預警或三方協同決策會商的時間一致的情況。
3 融合分析
圖2給出的是天氣過程中祿口機場通行量的對比分析。藍色柱狀線為機場計劃進港通行量,粉紅色柱狀線為計劃出港通行量,深紅色柱狀線為機場實際進港通行量,黃色柱狀線為實際出港通行量。
由圖2可見,終端區自20:20起對航路進行流量限制以后,20:00-21:00進港通行量由15架次下降至11架次,出港通行量也由15架次下降至9架次。21:00-22:00由于雷暴覆蓋本場,加上對三條航路至南京落地方向的流控限制,進港通行量由計劃17架次大幅下降至7架次,進港通行量下降高達60%,而由于雷雨主要覆蓋在本場以南,加之進港航班大幅下降,此時段對出港航班影響并不大,計劃出港14架次,實際出港也達到13架次。22:00-23:00天氣逐漸轉好,對流云團移動至終端區以南地區,前期積壓及空中等待的航班陸續進港,計劃21架次實際17架次進港,而出港計劃14架次實際也達到12架次。23:00-24:00天氣完全轉好,前期積壓及備降航班大量進港,出現超量運行情況,計劃進港13架次而實際進港達到了19架次,計劃出港5架次而實際則出港額15架次,超計劃運行達300%。
從HFE方向、OF方向及杭州方向至南京落地影響程度(圖略)可以看出,杭州至南京落地方向影響程度最大,實際通行能力只達到正常的67%,主要是因為暴雨落區主要集中在本場終端區以南地區的緣故。總體來看本次天氣過程中祿口機場運行基本平穩,未出現明顯的運行效能利用不足的情況,部分時次還出現航班運行量超出計劃量的情況。
4 總結與討論
4.1 小結
本報告針對6月1日南京終端區南部地區局地雷雨天氣過程中的氣象服務及管制運行情況進行了過程復盤和效果分析,并得到如下結論:
(1)本次過程對南京終端區的影響包含三個階段,即1日夜間20:00以前的臨近階段,20:00至22:00雷暴覆蓋本場影響階段,22:00以后對流云團移出階段。管制運行部門雖未啟動MDRS,但針對天氣影響也發布了多條限制措施。
(2)值班預報員對本次雷雨過程發布天氣預警并參與三方協同決策,氣象服務總體效果較好,特別是機場警報的發布提前量及準確性都與實況較為一致。但在前期預報上,對此次局地對流云團估計不足,下午華東會商及MDRS通報上均沒有體現。
(3)此次天氣過程中祿口機場運行基本平穩,未出現明顯的運行效能利用不足的情況,部分時次還出現航班運行量超出計劃量的情況。
4.2 建議和討論
(1)建議在現有人員技術水平及數值模式預報能力的條件下,針對雷雨天氣采取以天氣預警發布為主、輔以口頭通報的服務模式。其中天氣預警主要依據數值預報結果及預報員經驗進行制作,重點在于對雷雨總體發展態勢進行通報,并能保證一定的提前量。在臨近預報階段則主要采取口頭通報服務模式,通報內容較天氣預警可更詳細,通報時間也可靈活掌握。
(2)由于機場天氣報告僅對機場周邊范圍內的雷雨情況進行通報,其范圍無法有效覆蓋機場五邊及終端區主要進出港點,并且機場天氣報告僅以天氣作為通報對象,并不會參照具體運行影響,導致通過機場天氣報告判定雷雨或強降水對終端區或機場的影響時段及影響程度,其結果存在偏差。針對此問題,需要在今后的分析中采取其他有效方式評定雷雨對實際運行的影響,且需要管制部門與氣象部門共同參與研判。