一次罕見的持續性雷雨天氣觀測研究

黃曉杭 裘錦華

【摘 要】為研究珠海金灣機場（簡稱珠海機場）2019年5月27日遭遇的連續15 h的雷雨過程，文章對自動觀測系統數據和天氣圖、香港閃電定位圖數據進行分析，利用天氣學原理的方法，得出在春、夏季，當機場高空有大片的干冷區，低層是大片的暖濕水汽輸送區且本場受低空切變線和地面弱冷空氣的綜合影響時，容易觸發持續性雷雨天氣過程。在雷雨保障過程中，觀測員應嚴密監控氣象數據變化，與預報員交流，掌握天氣變化趨勢;了解管制員及用戶需求，提供實時和準確的氣象服務;雷雨天氣過程結束后，做好雷雨天氣過程經驗教訓的總結工作。

【關鍵詞】雷雨;觀測;機場;氣象服務;天氣總結

【中圖分類號】P411 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2020）02-0129-04

1 2019年5月27日珠海機場雷雨天氣的演變過程和對飛行的影響

北京時間2019年5月26日22時，珠海機場西部上游60 km以西地區有大片東西向的雷雨云帶向東以25 km/h的速度向東北偏東方向移動，27日00時珠海機場開始出現雷雨天氣。珠海機場跑道RVR的變化如圖1所示，珠海機場主導能見度的變化如圖2所示。

當出現大陣雨的天氣現象時，天氣特征為雨落如傾盆，模糊成片，雨聲如雷，水潭形成極快[1]，因此RVR、主導能見度受大陣雨的影響而變化。從圖1、圖2結合觀測資料看，26日21時起，珠海機場以多云天氣為主，27日凌晨00時10分起本場出現小雷雨，在凌晨01時14分開始，本場出現強雷雨，01時50分起本場轉中雷雨并持續到07時，07時20分開始本場雨勢增強且持續聞雷，08時46分受強雷雨影響主導能見度下降到700 m，11時20分轉小雷雨，12時16分出現短時的強雷雨天氣，主導能見度、RVR同時下降，13時開始雨勢減弱但還伴有雷暴，14時43分雷暴結束，15時30分雨停。

珠海機場出現持續性雷雨天氣過程期間，最終導致了132架次的航班延誤，118架航班的取消，1架次航班返航，18架次航班的備降，航班正常率僅有4.6%。因為本場范圍內強對流云較多，受對流運動的上升和下沉氣流的影響，容易導致飛機產生嚴重顛簸甚至產生風切變現象;受雷雨影響，本場能見度降低，飛行員視野受阻，容易造成飛機偏離跑道或過早、過遲接地;跑道積水，容易造成飛機打滑沖出跑道的危險事故[2];同時本場聞雷，被雷擊的航班會導致操作零件失靈、通信系統故障，威脅到機組及旅客的生命安全，因此限制了航班的起降。

2 2019年5月27日珠海機場雷雨天氣的形勢分析

2.1 2019年5月27日雷雨天氣的形勢分析

2019年5月26日20時，珠海機場天氣圖如圖3、圖4、圖5、圖6所示。

從圖3、圖4、圖5、圖6中可以看出，2019年5月26日20時，珠海機場500 hPa受多波動西南偏西氣流影響，且上游有階梯槽東移和冷槽將于27日影響珠海;850 hPa處于長江流域側切變線南側，西南氣流開始建立并加強，27日上午珠海低空西南氣流明顯加強，且低空到地面暖濕水汽輸送充沛;位于粵北—桂中的925 hPa切變線正在加速東移南壓;地面位于弱冷鋒低壓槽東南部輻合帶上。珠海上空及上游500 hpa有大片的干冷區，而低層是大片的暖濕水汽輸送區，因此存在不穩定能量的輸送與產生源。另外，低空切變線及地面弱冷空氣的擴散影響是珠海產生強對流的擾動因子，對持續性雷雨天氣的形成和發展十分有利。

2.2 2019年5月27日雷雨天氣的雷達圖和閃電雷達圖

2019年5月27日不同時段，香港天文臺測試雷達圖如圖7、圖8、圖9、圖10所示。

從圖7可以看到，26日23時珠海機場西部上游有系統性中等偏弱的降水回波東移，并將影響到珠海機場。由于珠海機場天氣形勢十分有利于持續性雷雨天氣的發生發展，因此當天氣系統影響到珠海機場后迅速加強發展。從圖8可以看出，只用了60 min就從小到中陣雨發展成為持續小到中雷雨，短時強雷雨。從圖9可以看出，雷暴區移動速度明顯變慢，基本持續穩定影響珠海機場。從圖10可以看出，這次影響珠海機場的雷雨過程，直到14時48分才逐漸移出珠海機場，這次雷雨天氣過程在珠海機場的持續時間長達15 h。

3 2019年5月27日雷雨天氣的要素變化分析與觀測服務方法

雷雨影響的過程中，各氣象要素都有明顯的變化，溫度下降、氣壓波動幅度較大、風速變大、風向多變。這就要求觀測員增加觀測頻次，關注發報系統的各項告警，認真分析告警是否正確，關注設備正常性;積極與預報室、設備室值班人員溝通，了解天氣走向，判斷天氣系統增強或減弱時間，特定時間段做好氣象服務，同時保證設備正常;做好通報工作，天氣達到發報標準時第一時間通報塔臺，提供實時且準確的氣象資料，使管制員能及時地調整進出港指揮預案;耐心回答航空公司的疑惑，提供更加精細化的服務。

珠海機場溫度、修正海壓、風速及風向變化分別如圖11、圖12、圖13、圖14所示。

從圖11可知，溫度曲線與露點溫度曲線的走線基本一致，且相差不大，相對濕度較大。在6～7時溫度降低，在8時30分～9時30分期間氣溫下降約4 ℃，在此時間段應向塔臺報告溫度變化情況。由于SPECIAL是在兩次例行觀測間，一個或多個要素達到規定標準時發布的報告，從9時～9時30分沒達到SPECIAL報告標準，因此只需要多注意觀察，必要時給塔臺提供服務。9時30分起，受降水影響珠海機場氣溫在24 ℃上下波動。

從圖12得出修正海壓日差約5 hpa，最低值出現在凌晨3時，最高值出現在10時。雷暴處于發展期間，地面氣壓降低，因為積雨云中上升氣流使高層輻散大于底層輻合，云中水汽凝結釋放的潛熱使空氣增溫氣柱膨脹;到成熟階段，由于下降冷空氣的出現，氣壓突然增加，且在積雨云的正下方達到最大，與氣溫下降同步;隨著雷暴的遠離，氣壓又開始恢復正常[5]。修正海壓在飛行過程中有重要的作用，機組靠修正海壓來判斷飛行高度，在觀測服務中，以及時報告修正海壓的變化顯得特為重要。因此在此次持續性雷雨過程中，當修正海壓與最近一份報相差0.75 hpa時，則發報系統出現告警，觀測室在與塔臺協議中明確表明，當氣壓變化≥2 hpa，需通報塔臺。在雷暴來臨前，觀測員密切關注氣壓變化，實行橫向、縱向對比。橫向是自動觀測系統修正海壓與第一備份修正海壓、自動觀測場修正海壓及振筒氣壓儀數據進行比對，保證誤差不超過±0.3;縱向與最近一份報文修正海壓比對，保證修正海壓的可靠性。

圖13、圖14表明，在26日21時開始，風速下降，風向變化60°，22時起，風速逐漸增加，風向維持在100°～150°偏東風。值班觀測員關注TAF、趨勢報的信息，主動溝通預報員討論雷雨影響珠海機場的時間;值班觀測員時刻關注風向風速變化，注意是否達到順風、側風通報標準。27日1～2時，受雷暴下沉氣流的冷空氣影響，風速最大達10 MPS。通過預報員發布的TAF報，預測從7時開始出現強雷雨，6時起值班觀測員密切關注雷雨云團的移動，在7時的METAR報觀測時段，觀測員注意到05端與中間端風速相差大于等于5 m/s，從雷達回波圖看，強的降水云團已在本場范圍內，7時本場開航，值班觀測員報告塔臺本場的天氣實況，特別提醒注意跑道的風向風速。從7時起到12時，受雷雨的影響珠海機場僅3架航班起降，利用天氣間隙及時放行。期間多間航空公司打電話咨詢天氣，觀測員耐心解決問題，多次與預報員會商;在天氣間隔期間，謹遵《規范》規定及時發布強陣雨解除報，使塔臺迅速調整進出港指揮預案。

4 2019年5月27日雷雨天氣過程的保障情況

觀測員有條不紊地保障本次雷雨過程，加發9份特殊天氣報告，其中出現雷暴1份，雨強變化5份，地面風變化1份，降水導致主導能見度變化2份。保障過程如下：①提前啟用副班排班方式，觀測員接班時主動到預報室了解天氣形勢;提前學習并鞏固SPECI發布標準，特別熟悉地面風、能見度、RVR、天氣現象的發報標準;鞏固雷暴的記錄，能見度、連續性中或強降水的記錄規則;鞏固各類應急處置流程，如：氣象要素缺失和設備故障的處置流程，風切變的記錄與報告流程等。②觀測主班密切關注各氣象要素變化，增加觀測頻次，每半小時到觀測平臺觀測，一旦氣象要素發生明顯變化，以及時通報。發布例行天氣報告時，積極與預報室溝通，是否需要發布趨勢預報。作為副班，與主班分享觀測意見，解答航空公司提出的問題，與預報室值班人員溝通，掌握雷雨的變化趨勢。③在11時05分，塔臺詢問本場實況并提出有機組已經上客等待了，待轉中雷雨及時給塔臺報告。當接到任務時，主班觀測員加密觀測，與預報員協商未來是否出現飛行間隔，注意本場的雨勢情況，配合珠海雷達圖，香港雷電定位圖等實況探測工具，11時20分主班觀測員通知塔臺本場轉中雷雨，11時30分雨勢轉小，本場發布小雷雨SPECI報，為航班提供46分鐘的飛行間隙。④待天氣系統移離本場后，記錄本次持續性雷雨天氣保障的全過程，檢查紀要欄數據完整性，查看大風記錄，收集本次過程的資料，做好罕見的持續性雷雨天氣復盤學習。

5 經驗及結論

關注天氣形勢，在春、夏季，當機場上空有大片干冷區，而低層是大片暖濕水汽輸送區且本場受低空切變線和地面弱冷空氣的綜合影響時，容易觸發持續性雷雨天氣過程。

在實際雷雨天氣的觀測保障中，要提前與預報員溝通，了解雷雨天氣演變趨勢，提前安排值班力量，提前做應急好準備工作，嚴格按規定及時配合預報做好發布機場警報和趨勢報，做好觀測的咨詢工作。嚴密監控自動觀測系統數據變化，加密觀測次數，嚴格執行工作流程，對比檢查。

了解管制員及用戶的需求，按相關規定及時發布解除報，為航班提供有利的飛行間隙，提高航班正常性。

雷雨天氣影響時和影響過后要及時檢查因雷雨天氣對各部門造成的影響情況，因雷雨天氣是強天氣，?？梢l閃電、大風、強降水，對自觀系統及其他觀測設備影響很大，如有問題及時向值班領導匯報，并及時解決問題。

雷雨天氣過程結束后，要做好雷雨天氣過程經和驗教訓的總結工作，揚長避短，把今后的雷雨天氣過程的氣象保障工作做得更好。

參 考 文 獻

[1]中國民用航空局空管行業管理辦公室[Z].民用航空氣象地面觀測規范（AP-117-TM-02R1）.2012.

[2]周建華.航空氣象業務[M].北京：氣象出版社，2011：

18-45.

[3]中國氣象局.中國天氣網[EB/OL].http：//www.weather.com.cn/satellite/，2019-05-27.

[4]香港天文臺.香港天文臺雷達圖[EB/OL].http：//www.hko.gov.hk/wxinfo/llis/llisradarc.shtml，2019-05-27.

[5]肖野.淺析雷暴對飛行安全的影響[J].中國民用航空，2015（11）：77-78.