從一次雷雨天氣過程淺談航空氣象保障

段新安

摘 要：通過對2019年6月5日-6日的一次典型的低渦型雷雨天氣過程的形成、發展和消散，分析此次天氣過程中航空氣象保障過程中的成敗。總結經驗教訓，同時結合此次保障過程為航空氣象保障提出一些意見和建議。

關鍵詞：雷雨;飛行航空;氣象保障

中圖分類號：P458.1 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）21-0247-02

1 航空氣象保障

按《中華人民共和國飛行基本規則》規定，各民用機場應配備完善的航空氣象保障，當機場氣象條件低于機長最低飛行條件時，禁止起飛和降落。

1.1 雷雨對飛行的危害

雷暴是由發展旺盛的積雨云產生的，常伴有陣雨、大風、低能見度、下擊暴流、風切變和冰雹天氣，是危及飛行安全最主要的天氣現象。雷暴中的閃電和強烈的雷暴電場能嚴重干擾中、短波無線電通信，引起飛機個別部分磁化，使羅盤產生誤差;飛機在雷暴電場中飛行，由于感應帶電的電量很大，在翼尖等部位還會出現跳火花現象;當機場上空有雷暴時，強烈的降水、惡劣的能見度、急劇的風向變化和陣風，對飛行活動以及地面設備也有很大的影響;飛行中遇到雷暴且伴有冰雹時，由于相對速度很大，飛機會被擊傷，使飛機的空氣動力性能變壞，嚴重影響飛行安全。

1.2 雷雨對航空管制的影響

因航空器繞飛雷雨使管制人員的調配空域減少，使得空中固有的沖突點位置發生改變，增加了沖突調配的難度;雷雨繞飛改變了相臨管制區的移交點，增加了管制協調和移交的難度;雷雨條件下管制人員需對空中大量繞飛、等待、備降返航的航班提供各種信息，包括天氣信息、備降申請結果、繞飛空域等，長時間運行保障會使管制人員處于滿負荷甚至超負荷的工作狀態，加劇人員疲勞感，出現力不從心，會失去對管制航空器的主動掌握，對飛行沖突不再敏感，導致“錯、忘、漏”的發生，運行風險較高。

2 天氣過程回顧

2.1 雷雨持續時間

雷雨過程影響合肥新橋機場的時間共持續10小時，其中雷雨時間分為兩段，第一階段開始于北京時間5日20時47分，結束于5日23時41分，第二段開始于北京時間6日02時42分，結束于6日05時36分。強降水時間段分別為5日21時59分至23時15分，6日02時50分至03時10分。

2.2 雷雨影響系統

經典天氣圖分析來看（圖1），在850hPa上合肥地區上空存在低渦天氣系統。此次雷雨天氣過程為一次典型的低渦雷雨。

2.3 雷雨過程氣象要素極值

雷雨過程中各氣象要素變化能見度最低2000m，修正海平面氣壓最低995hPa，平均風速最大12m/s，最大陣風22m/s。過程降水量達25.7mm。

3 環流形勢分析

空中形勢分析，5日20時，500hPa處于槽前西南氣流，在安徽區域西部有較深的低槽迫近本區，700hPa低渦中心位于湖北，其切變東伸至安徽西南部，切變南側的西南氣流旺盛，平均風速16～24米m/s，建立穩定了西南低空急流，江淮地區位于急流出口區，850hPa氣旋中心位于武漢附近，東伸切變位于沿江一線，此時低空急流已經建立，急流出口區位于長江一線。地面處于西南倒槽頂部，地面偏南風旺盛，合肥機場處于低壓槽頂部，氣壓梯度較強。

從空中形勢看，穩定的低空西南氣流帶來源源不斷的水汽輸送，中低空的低渦切變東伸，東南風與西南風的強烈輻合帶來強烈的上升運動和較強不穩定能量的累積。受較強西南氣流引導，低渦沿東北方向移動。其東伸切變從安徽西南部向東北部移動，地面雨區配合低渦移動，強降水帶處于低渦東側和南側。

地面系統演變，5日20時安徽地區處于發展中倒槽頂部，6日02時倒槽以加強發展為氣旋，氣旋中心位于安徽西部，6日05時地面氣旋中心向東北方向移動已移至安徽西北部。

垂直速度是天氣分析和預報中必須考慮的一個重要物理量，垂直運動造成的水汽、熱量、動量、渦度等物理量的垂直輸送對天氣系統發展有很大影響，6月5日，合肥上空的垂直速度有一個明顯的增大過程，從低層到高層為一致的上升運動。

4 探測資料分析

4.1 衛星云圖

第一階段雷雨在10.4μm波段紅外云圖可以看到（圖略），在新橋機場西部有明顯的較強對流云團，且云團最強區長時間覆蓋本場，該段時間本場維持雷雨天氣。

第二階段雷雨在10.4μm波段紅外云圖可以看到（圖略），在新橋機場西部有明顯的較強對流云團，其最強處呈南北帶狀，在強的帶狀之后有一團中等強度的云團跟隨，雷雨持續時間為帶狀云團與橢圓狀云團影響機場的合計時長。

4.2 雷達回波

4.2.1 回波強度分析

第一階段雷雨回波自西南向東北方向移動，與地面氣旋移動方向一致。圖4為第二階段雷雨的發生、強盛、消散三個階段的雷達圖像，第二階段雷雨是自西向東移動。在第二階段雷雨過程中可以看到有明顯的陣風鋒，帶來強的地面風，機場最大陣風22m/s，由于回波吸收的緣故在帶狀回波的后部回波強度明顯較弱，云頂高度被吸收后顯示為6公里，至05：40時，強回波才遠離機場，雷雨結束。

4.2.2 雷達速度回波分析

第一階段雷雨中，零速度亮帶呈東北西南向分布（圖略），從低到高呈“S”型分布，空中有明顯的暖平流。在第二階段雷雨中，零速度亮帶呈南北向分布（圖略），對流云移動方向為自東向西。空中垂直結構上冷平流已減弱明顯。

5 服務過程總結

此次天氣過程從預報角度相對比較成功，但在對外保障表現一般。5日早間天氣會商中預報員統一了結論，預計5日會出現雷雨天氣影響機場，但對雷雨開始影響機場時刻有分歧，最早預計影響時刻是5日23時，預計的最晚影響時刻為6日01時，但是實際發生時刻出現在5日20：47，出現時刻遠遠早于預計時刻，造成了第一波雷雨時預報員提供服務保障時機場警報晚發。在完整的保障過程中，對整個雷雨過程的持續時間，以及低渦天氣系統持續時間判斷較為準確，機場警報中預計的雷雨結束時間為6日05時，并提醒各用戶為間歇性雷陣雨，實際過程中5日23時51時至6日02：42時之間為間歇期。判斷準確。在機場警報方面，發布的第一份機場警報，遲發，預計6日05時結束。對結束時間判斷較為準確，實際結束時間05：46。

本次雷雨天氣過程航空氣象服務保障中機場警報發布時間出現了晚發，但整個保障過程中每小時一次的趨勢預報發布較為準確，且對雷雨的間歇期判斷準確。同時5日22時50分天氣通報了相關服務用戶部門，通報雷雨間歇期的具體情況，提供了較好的服務。

此次天氣過程為明顯的低渦雷雨過程，由于西南暖濕氣流強盛，低渦東移后，700hPa及以上高空槽東移，造成此次雷雨持續時間較長，對本場的航班影響較大。天氣系統的出現判斷較為簡單。由于西南氣流強盛，雷雨時間提前，加之對多普勒天氣雷達依賴性較強，但是實際工作中，為了更清晰的顯示圖像，雷達回波濾波指數較高，在第一階段雷雨出現時以及第二階段雷雨的后半段，雷達回波強度均不足30dBz，最低20dBz的情形下也出現了雷雨。造成了誤判，將雷雨預報為強陣雨。在之后的天氣過程中應結合地方氣象臺雷達，減少因雷達回波強度不足造成的誤判。本次過程中西南風持續加強，造成系統提前，但并未預報到，在今后的工作中，還需不斷總結經驗，做到更好的氣象服務保障。

6 航空氣象保障探討

（1）機場氣象臺要加強雷雨天氣的監測和預警，大膽預報、勇于修正，以供給側為導向，從用戶需求出發，主動服務，及時通報天氣演變趨勢，出現復雜天氣時，主副班人員必須同時在崗，加強天氣會商，共同做好對外氣象服務工作，提高趨勢預報質量，進一步提升精細化服務水平。努力提高氣象服務的有效性，嚴格執行飛行氣象情報發布與交換相關辦法，注重各種對流性天氣預警信息的通報服務，提前發布預警信息，明確對流性天氣出現時間、強度、影響范圍、結束時間、移動等信息，密切關注航班大面積延誤及后續的航班大流量的氣象服務;與用戶協調溝通，了解用戶所需，加深合作，充分發揮航空器空中報告的應用。

（2）雷雨等對流性天氣對氣象服務和設備保障工作的影響。對流性天氣的不可預測性對氣象預報服務提出了較高的要求，特別是臨近預報的時空精度、及時性和準確性對預報員的考驗極大;大范圍的雷雨天氣會導致氣象人員因長時間分析和跟蹤對流天氣變化，以及頻繁解答用戶咨詢而導致疲勞，降低預報的準確性和人員注意力，增加運行風險。雷擊、大風、大型降水、冰雹等對流性天氣可能使空管設施設備的內外環境發生變化，容易造成設備故障，要重視加強夏季對流性天氣下雷達設備、自動化系統、自動氣象觀測系統、傳輸鏈路等空管設備的維護保障。

（3）機場出現大面積雷雨，若目的地機場處于飽和狀態時且備降機場有限的情況下，較多的航班會選擇到本地備降，同時對于離場的航班則會放行緩慢，甚至流量控制，增大了大面積航班延誤的可能性。此過程中空管、機場、航空公司等單位因頻繁的協調工作，會忽略預報或機場警報的更正報或訂正報，導致在向外發布的機場預報和機場警報的及時性和準確性降低。

（4）提升復雜天氣下的天氣會商和氣象信息通報頻次，值班預報員預報重點應關注影響本地區的雷暴、強降水等天氣;預計或遇有雷暴、強降水等影響本區天氣時，值班員應利用雷達、衛星、地方自動站等資料密切關注天氣演變，積極與相應地區氣象中心和省氣象臺聯系，增加天氣會商次數，在雷雨天氣預計發生前盡早通報有關雷雨天氣預報預警信息。及時進行信息通報，落實天氣講解和氣象咨詢服務。