羅厚炙
(中國(guó)民用航空溫州空中交通管理站,浙江 溫州325024)
2018 年8 月24 日,溫州機(jī)場(chǎng)發(fā)生了一次大暴雨天氣過(guò)程,出現(xiàn)了多段雷暴伴強(qiáng)降水的惡劣天氣。2018 年8 月24 日08 時(shí)(北京時(shí),下同)~8 月25 日08 時(shí)24 小時(shí)雨量155.6mm,達(dá)大暴雨程度。其中2018 年8 月24 日20 時(shí)~8 月25 日08 時(shí)12小時(shí)雨量113.8mm,根據(jù)降水等級(jí)標(biāo)準(zhǔn),12 小時(shí)降水量70.0-139.9,為大暴雨。當(dāng)日的雷暴和強(qiáng)降水造成12 個(gè)航班備降,17 個(gè)航班取消,對(duì)機(jī)場(chǎng)運(yùn)行帶來(lái)很大影響。氣象臺(tái)預(yù)報(bào)室充分利用各種天氣資料,詳細(xì)分析數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品,在臨近預(yù)報(bào)中結(jié)合溫州地區(qū)實(shí)時(shí)探測(cè)資料,及時(shí)發(fā)布機(jī)場(chǎng)警報(bào),出色地完成了此次大暴雨過(guò)程的氣象保障。

圖1 熱帶低壓移動(dòng)路徑
2018 年8 月22 日,在臺(tái)灣南側(cè)的南海洋面上,生成了一個(gè)低壓系統(tǒng),數(shù)值預(yù)報(bào)形勢(shì)場(chǎng)顯示,此低壓系統(tǒng)將沿臺(tái)灣北上,再向西北移動(dòng),于8 月25 日凌晨至上午登陸福建省中部沿海。2018 年8 月23 日08 時(shí),此低壓系統(tǒng)進(jìn)入臺(tái)灣高雄,中心氣壓994 hPa,中心風(fēng)力7 級(jí),為熱帶低壓級(jí)別,中央氣象臺(tái)臺(tái)風(fēng)網(wǎng)開(kāi)始給出此熱帶低壓的強(qiáng)度信息和預(yù)報(bào)路徑,但因其強(qiáng)度尚未達(dá)到臺(tái)風(fēng)編號(hào)的級(jí)別,所以并沒(méi)有命名。此熱帶低壓在臺(tái)灣島內(nèi)一路北上,8 月24 日08 時(shí)進(jìn)入了臺(tái)灣海峽,向北北西方向緩慢往福建而去。8 月24 日17 時(shí)開(kāi)始路徑偏西,直到8 月25 日9:40,登陸福建省莆田市秀嶼區(qū)沿海,登陸時(shí)中心氣壓994 hPa,中心風(fēng)力7 級(jí)。
溫州機(jī)場(chǎng)受熱帶低壓外圍環(huán)流影響,8 月24 日500 hPa、700 hPa 和850 hPa 為偏東氣流,925 hPa 和地面為東北氣流控制。
溫州地區(qū)自動(dòng)站降水量實(shí)況顯示,8 月24 日08 時(shí)~8 月25 日08 時(shí)24 小時(shí)降水量≥50mm(暴雨)的站點(diǎn)有256 個(gè),≥100mm(大暴雨)的站點(diǎn)有77 個(gè),≥250mm(特大暴雨)的站點(diǎn)1個(gè),達(dá)277.8mm。暴雨中心位于龍灣區(qū)及海上的洞頭島(如圖2),溫州機(jī)場(chǎng)即處于龍灣區(qū)中,濱臨東海,正處于偏東氣流引導(dǎo)下的降水云團(tuán)侵襲的第一站。

圖2 2018 年8 月24 日08 時(shí)~8 月25 日08 時(shí)溫州地區(qū)降水量(五角星處為機(jī)場(chǎng))
此次過(guò)程,溫州機(jī)場(chǎng)降水高峰主要集中在8 月24 日12時(shí)~24 時(shí),根據(jù)民航地面氣象觀(guān)測(cè)規(guī)范,1 小時(shí)降水量≥2.6 mm,雨強(qiáng)達(dá)到中雨;1 小時(shí)降水量≥8.1 mm,雨強(qiáng)達(dá)到大雨。當(dāng)雨強(qiáng)達(dá)到中雨時(shí),就會(huì)對(duì)航班造成影響,部分航空公司規(guī)定,雨強(qiáng)為中雨時(shí),飛機(jī)不能起飛和降落。當(dāng)日有14 個(gè)時(shí)次降水量≥2.6mm(表1),對(duì)航班運(yùn)行影響很大。其中1 小時(shí)降水量≥8.1mm(大雨)的有6 個(gè)小時(shí),尤其在19 時(shí)~24 時(shí),連續(xù)的強(qiáng)降水造成多個(gè)航班備降、取消,是當(dāng)日降水的最高峰。

表1 2018 年8 月24 日08 時(shí)~8 月25 日08 時(shí)機(jī)場(chǎng)逐小時(shí)降水量
伴隨強(qiáng)降水,當(dāng)日還出現(xiàn)了4 段雷暴過(guò)程,11:45-12:44,持續(xù)時(shí)間59 min;16:42-16:54,持續(xù)時(shí)間12 min;18:44-20:38,持續(xù)時(shí)間1 h54 min;21:19-23:37,持續(xù)時(shí)間2 h18 min。其中第三、第四段雷暴過(guò)程持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng),均在2 小時(shí)左右,對(duì)航班的影響也較嚴(yán)重,且這兩段雷暴出現(xiàn)時(shí),正是當(dāng)日降水的最高峰。
選取歐洲中心ECMWF 數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品,起報(bào)時(shí)間為2018 年8 月23 日20 時(shí),重點(diǎn)分析8 月24 日20 時(shí)預(yù)報(bào)場(chǎng)資料。
2018 年8 月24 日20 時(shí),925 hPa 散度場(chǎng)上(圖3 a),在熱帶低壓的北側(cè),為大片的輻合區(qū)(散度值為負(fù)),輻合中心在浙南- 閩中沿海,溫州地區(qū)以東的海面上,存在東南急流,風(fēng)速12~16 m·s-1,對(duì)應(yīng)這一區(qū)域的散度值為-2~-6 (10-5·s-1)。分析850 hPa 散度場(chǎng)(圖略),這一區(qū)域也為輻合區(qū),散度值-2~-6 (10-5·s-1)。再分析200hPa 散度場(chǎng)(圖3b),溫州地區(qū)及其東側(cè)的海面上存在輻散中心,中心散度值1.5~2(10-5·s-1),與之對(duì)應(yīng)的850hPa風(fēng)場(chǎng)同樣存在東南急流,風(fēng)速12~16m·s-1。925hPa、850hPa 輻合,200 hPa 輻散,這種低層輻合- 高層輻散的配置,低層吸入,高層流出,有利于上升運(yùn)動(dòng)的發(fā)展和維持,容易產(chǎn)生對(duì)流、暴雨天氣[1]。且配合此區(qū)域的東南急流,從海上源源不斷的輸送水汽,使得暴雨長(zhǎng)時(shí)間維持[2]。到了8 月25 日02 時(shí),200 hPa 散度場(chǎng)的輻散中心向內(nèi)陸推移,輻散中心與海上東南急流不再重合,雖然溫州地區(qū)仍受東南急流控制,但原來(lái)低空輻合- 高空輻散的配置已經(jīng)破壞,暴雨趨于減弱。925 hPa、850 hPa 散度值依然為輻合,在8 月25 日04~08 時(shí),仍有中雨(表1)。

圖3 2018 年8 月24 日20 時(shí)散度場(chǎng)
2018 年8 月24 日20 時(shí),700hPa 散度場(chǎng)上(圖4a),溫州及其東側(cè)海面上,垂直速度為正,有上升運(yùn)動(dòng),速度值0~0.1m·s-1。同樣在700hPa 這一區(qū)域有東南急流存在,風(fēng)速16~18m·s-1。500hPa 渦度場(chǎng)上(圖4 b),正渦度中心與東南急流區(qū)重合,中心渦度值16~18(10-5·s-1)。到了8 月25 日02 時(shí),500hPa 渦度場(chǎng)的渦度中心向內(nèi)陸推移,渦度中心與海上東南急流不再重合,溫州沿海的暴雨不再連續(xù)。但700hPa 垂直速度場(chǎng)上,這一區(qū)域仍為上升運(yùn)動(dòng)區(qū),因而降水并未停止。

圖4 2018 年8 月24 日20 時(shí)700hPa 垂直速度、500hPa 渦度
2018 年8 月24 日20 時(shí),850 hPa 水汽通量圖上(圖5a),水汽通量中心與東南急流區(qū)重合,中心通量值高達(dá)200~240,可見(jiàn)水汽極其充沛。同樣在925 hPa 水汽通量圖上(圖略),亦為水汽通量中心與東南急流區(qū)相重合,通量值與850hPa 相當(dāng)。700hPa 水汽通量圖上(圖略),配置與925 hPa、850hPa 類(lèi)似,但中心通量值140~160 較925hPa、850 hPa 要小,可見(jiàn)此次大暴雨的主要水汽集中在低層的850hPa 和925hPa。從850hPa 溫度場(chǎng)(圖5b)分析,溫州以東的海面上,氣溫為20 ℃,而溫州地區(qū)附近的內(nèi)陸氣溫在20 ℃以下,在東南急流的作用下,海上的空氣由暖向冷流動(dòng),且攜帶充沛的水汽,有利于水汽的凝結(jié)抬升,形成暴雨。這樣的溫度場(chǎng)配置在8 月25 日02 時(shí)、08 時(shí)仍然存在,有利于降水持續(xù)。而水汽通量圖上,925hPa、850hPa 和700hPa 與東南急流相重合的水汽通量中心在8 月25 日08 時(shí)開(kāi)始減弱,其原因是熱帶低壓將要登陸,其外圍環(huán)流的水汽,也隨之減弱。

圖5 2018 年8 月24 日20 時(shí)850 hPa 水汽通量、溫度場(chǎng)
2018 年8 月22 日熱帶低壓剛剛生成,當(dāng)日14:15 的民航華東地區(qū)天氣會(huì)商中,民航華東氣象中心、沿海地區(qū)各民航空管分局站氣象臺(tái)給予了足夠的重視,分析討論其對(duì)浙閩沿海的影響程度。8 月23 日早晨7:15 又組織臨時(shí)天氣會(huì)商。預(yù)報(bào)員對(duì)熱帶低壓的路徑、登陸點(diǎn)把握較好,預(yù)報(bào)的登陸時(shí)間為8 月25 日凌晨至早上,實(shí)際登陸時(shí)間09:40,較預(yù)報(bào)的登陸時(shí)間稍晚。對(duì)于降水量的預(yù)報(bào)預(yù)估不足,預(yù)報(bào)了中到大雨,實(shí)際降水量比數(shù)值模式預(yù)報(bào)的結(jié)果大的多,數(shù)值模式預(yù)報(bào)2018 年8 月24 日08時(shí)~8 月25 日08 時(shí)24 小時(shí)降水量50~75mm,為暴雨級(jí)別,實(shí)況達(dá)到了155.5mm,為大暴雨。在臨近預(yù)報(bào)服務(wù)方面做的較好,共發(fā)布了9 份機(jī)場(chǎng)警報(bào),并通過(guò)文本、電話(huà)短信等多種渠道通報(bào)航空氣象用戶(hù)。
5.1 本次熱帶低壓移動(dòng)登陸過(guò)程中,其暴雨中心正落于溫州沿海及其東側(cè)的海面,靠近海濱的機(jī)場(chǎng)首當(dāng)其沖,遭受大暴雨侵襲,航班影響嚴(yán)重。
5.2 散度場(chǎng)低空輻合- 高空輻散的配置有利于對(duì)流、暴雨天氣的發(fā)生,且在這一區(qū)域,700hPa 有上升運(yùn)動(dòng),500hPa 有正渦度中心,均是有利于對(duì)流、暴雨的因素。925hPa、850hPa 和700hPa 均存在東南急流,有利于海上水汽的輸送,使暴雨維持。
5.3 本次大暴雨水汽集中在低層的850 hPa 和925 hPa,且水汽通量中心與海上東南急流相重合。
5.4 850hPa 溫度場(chǎng)上海上氣溫高于內(nèi)陸,在東南急流的作用下,海上的水汽由暖向冷流動(dòng)有利于降水增強(qiáng)。