一次罕见的持续性雷雨天气观测研究

黄晓杭 裘锦华

【摘 要】为研究珠海金湾机场（简称珠海机场）2019年5月27日遭遇的连续15 h的雷雨过程，文章对自动观测系统数据和天气图、香港闪电定位图数据进行分析，利用天气学原理的方法，得出在春、夏季，当机场高空有大片的干冷区，低层是大片的暖湿水汽输送区且本场受低空切变线和地面弱冷空气的综合影响时，容易触发持续性雷雨天气过程。在雷雨保障过程中，观测员应严密监控气象数据变化，与预报员交流，掌握天气变化趋势;了解管制员及用户需求，提供实时和准确的气象服务;雷雨天气过程结束后，做好雷雨天气过程经验教训的总结工作。

【关键词】雷雨;观测;机场;气象服务;天气总结

【中图分类号】P411 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2020）02-0129-04

1 2019年5月27日珠海机场雷雨天气的演变过程和对飞行的影响

北京时间2019年5月26日22时，珠海机场西部上游60 km以西地区有大片东西向的雷雨云带向东以25 km/h的速度向东北偏东方向移动，27日00时珠海机场开始出现雷雨天气。珠海机场跑道RVR的变化如图1所示，珠海机场主导能见度的变化如图2所示。

当出现大阵雨的天气现象时，天气特征为雨落如倾盆，模糊成片，雨声如雷，水潭形成极快[1]，因此RVR、主导能见度受大阵雨的影响而变化。从图1、图2结合观测资料看，26日21时起，珠海机场以多云天气为主，27日凌晨00时10分起本场出现小雷雨，在凌晨01时14分开始，本场出现强雷雨，01时50分起本场转中雷雨并持续到07时，07时20分开始本场雨势增强且持续闻雷，08时46分受强雷雨影响主导能见度下降到700 m，11时20分转小雷雨，12时16分出现短时的强雷雨天气，主导能见度、RVR同时下降，13时开始雨势减弱但还伴有雷暴，14时43分雷暴结束，15时30分雨停。

珠海机场出现持续性雷雨天气过程期间，最终导致了132架次的航班延误，118架航班的取消，1架次航班返航，18架次航班的备降，航班正常率仅有4.6%。因为本场范围内强对流云较多，受对流运动的上升和下沉气流的影响，容易导致飞机产生严重颠簸甚至产生风切变现象;受雷雨影响，本场能见度降低，飞行员视野受阻，容易造成飞机偏离跑道或过早、过迟接地;跑道积水，容易造成飞机打滑冲出跑道的危险事故[2];同时本场闻雷，被雷击的航班会导致操作零件失灵、通信系统故障，威胁到机组及旅客的生命安全，因此限制了航班的起降。

2 2019年5月27日珠海机场雷雨天气的形势分析

2.1 2019年5月27日雷雨天气的形势分析

2019年5月26日20时，珠海机场天气图如图3、图4、图5、图6所示。

从图3、图4、图5、图6中可以看出，2019年5月26日20时，珠海机场500 hPa受多波动西南偏西气流影响，且上游有阶梯槽东移和冷槽将于27日影响珠海;850 hPa处于长江流域侧切变线南侧，西南气流开始建立并加强，27日上午珠海低空西南氣流明显加强，且低空到地面暖湿水汽输送充沛;位于粤北—桂中的925 hPa切变线正在加速东移南压;地面位于弱冷锋低压槽东南部辐合带上。珠海上空及上游500 hpa有大片的干冷区，而低层是大片的暖湿水汽输送区，因此存在不稳定能量的输送与产生源。另外，低空切变线及地面弱冷空气的扩散影响是珠海产生强对流的扰动因子，对持续性雷雨天气的形成和发展十分有利。

2.2 2019年5月27日雷雨天气的雷达图和闪电雷达图

2019年5月27日不同时段，香港天文台测试雷达图如图7、图8、图9、图10所示。

从图7可以看到，26日23时珠海机场西部上游有系统性中等偏弱的降水回波东移，并将影响到珠海机场。由于珠海机场天气形势十分有利于持续性雷雨天气的发生发展，因此当天气系统影响到珠海机场后迅速加强发展。从图8可以看出，只用了60 min就从小到中阵雨发展成为持续小到中雷雨，短时强雷雨。从图9可以看出，雷暴区移动速度明显变慢，基本持续稳定影响珠海机场。从图10可以看出，这次影响珠海机场的雷雨过程，直到14时48分才逐渐移出珠海机场，这次雷雨天气过程在珠海机场的持续时间长达15 h。

3 2019年5月27日雷雨天气的要素变化分析与观测服务方法

雷雨影响的过程中，各气象要素都有明显的变化，温度下降、气压波动幅度较大、风速变大、风向多变。这就要求观测员增加观测频次，关注发报系统的各项告警，认真分析告警是否正确，关注设备正常性;积极与预报室、设备室值班人员沟通，了解天气走向，判断天气系统增强或减弱时间，特定时间段做好气象服务，同时保证设备正常;做好通报工作，天气达到发报标准时第一时间通报塔台，提供实时且准确的气象资料，使管制员能及时地调整进出港指挥预案;耐心回答航空公司的疑惑，提供更加精细化的服务。

珠海机场温度、修正海压、风速及风向变化分别如图11、图12、图13、图14所示。

从图11可知，温度曲线与露点温度曲线的走线基本一致，且相差不大，相对湿度较大。在6～7时温度降低，在8时30分～9时30分期间气温下降约4 ℃，在此时间段应向塔台报告温度变化情况。由于SPECIAL是在两次例行观测间，一个或多个要素达到规定标准时发布的报告，从9时～9时30分没达到SPECIAL报告标准，因此只需要多注意观察，必要时给塔台提供服务。9时30分起，受降水影响珠海机场气温在24 ℃上下波动。

从图12得出修正海压日差约5 hpa，最低值出现在凌晨3时，最高值出现在10时。雷暴处于发展期间，地面气压降低，因为积雨云中上升气流使高层辐散大于底层辐合，云中水汽凝结释放的潜热使空气增温气柱膨胀;到成熟阶段，由于下降冷空气的出现，气压突然增加，且在积雨云的正下方达到最大，与气温下降同步;随着雷暴的远离，气压又开始恢复正常[5]。修正海压在飞行过程中有重要的作用，机组靠修正海压来判断飞行高度，在观测服务中，以及时报告修正海压的变化显得特为重要。因此在此次持续性雷雨过程中，当修正海压与最近一份报相差0.75 hpa时，则发报系统出现告警，观测室在与塔台协议中明确表明，当气压变化≥2 hpa，需通报塔台。在雷暴来临前，观测员密切关注气压变化，实行横向、纵向对比。横向是自动观测系统修正海压与第一备份修正海压、自动观测场修正海压及振筒气压仪数据进行比对，保证误差不超过±0.3;纵向与最近一份报文修正海压比对，保证修正海压的可靠性。

图13、图14表明，在26日21时开始，风速下降，风向变化60°，22时起，风速逐渐增加，风向维持在100°～150°偏东风。值班观测员关注TAF、趋势报的信息，主动沟通预报员讨论雷雨影响珠海机场的时间;值班观测员时刻关注风向风速变化，注意是否达到顺风、侧风通报标准。27日1～2时，受雷暴下沉气流的冷空气影响，风速最大达10 MPS。通过预报员发布的TAF报，预测从7时开始出现强雷雨，6时起值班观测员密切关注雷雨云团的移动，在7时的METAR报观测时段，观测员注意到05端与中间端风速相差大于等于5 m/s，从雷达回波图看，强的降水云团已在本场范围内，7时本场开航，值班观测员报告塔台本场的天气实况，特别提醒注意跑道的风向风速。从7时起到12时，受雷雨的影响珠海机场仅3架航班起降，利用天气间隙及时放行。期间多间航空公司打电话咨询天气，观测员耐心解决问题，多次与预报员会商;在天气间隔期间，谨遵《规范》规定及时发布强阵雨解除报，使塔台迅速调整进出港指挥预案。

4 2019年5月27日雷雨天气过程的保障情况

观测员有条不紊地保障本次雷雨过程，加发9份特殊天气报告，其中出现雷暴1份，雨强变化5份，地面风变化1份，降水导致主导能见度变化2份。保障过程如下：①提前启用副班排班方式，观测员接班时主动到预报室了解天气形势;提前学习并巩固SPECI发布标准，特别熟悉地面风、能见度、RVR、天气现象的发报标准;巩固雷暴的记录，能见度、连续性中或强降水的记录规则;巩固各类应急处置流程，如：气象要素缺失和设备故障的处置流程，风切变的记录与报告流程等。②观测主班密切关注各气象要素变化，增加观测频次，每半小时到观测平台观测，一旦气象要素发生明显变化，以及时通报。发布例行天气报告时，积极与预报室沟通，是否需要发布趋势预报。作为副班，与主班分享观测意见，解答航空公司提出的问题，与预报室值班人员沟通，掌握雷雨的变化趋势。③在11时05分，塔台询问本场实况并提出有机组已经上客等待了，待转中雷雨及时给塔台报告。当接到任务时，主班观测员加密观测，与预报员协商未來是否出现飞行间隔，注意本场的雨势情况，配合珠海雷达图，香港雷电定位图等实况探测工具，11时20分主班观测员通知塔台本场转中雷雨，11时30分雨势转小，本场发布小雷雨SPECI报，为航班提供46分钟的飞行间隙。④待天气系统移离本场后，记录本次持续性雷雨天气保障的全过程，检查纪要栏数据完整性，查看大风记录，收集本次过程的资料，做好罕见的持续性雷雨天气复盘学习。

5 经验及结论

关注天气形势，在春、夏季，当机场上空有大片干冷区，而低层是大片暖湿水汽输送区且本场受低空切变线和地面弱冷空气的综合影响时，容易触发持续性雷雨天气过程。

在实际雷雨天气的观测保障中，要提前与预报员沟通，了解雷雨天气演变趋势，提前安排值班力量，提前做应急好准备工作，严格按规定及时配合预报做好发布机场警报和趋势报，做好观测的咨询工作。严密监控自动观测系统数据变化，加密观测次数，严格执行工作流程，对比检查。

了解管制员及用户的需求，按相关规定及时发布解除报，为航班提供有利的飞行间隙，提高航班正常性。

雷雨天气影响时和影响过后要及时检查因雷雨天气对各部门造成的影响情况，因雷雨天气是强天气，常可引发闪电、大风、强降水，对自观系统及其他观测设备影响很大，如有问题及时向值班领导汇报，并及时解决问题。

雷雨天气过程结束后，要做好雷雨天气过程经和验教训的总结工作，扬长避短，把今后的雷雨天气过程的气象保障工作做得更好。

参 考 文 献

[1]中国民用航空局空管行业管理办公室[Z].民用航空气象地面观测规范（AP-117-TM-02R1）.2012.

[2]周建华.航空气象业务[M].北京：气象出版社，2011：

18-45.

[3]中国气象局.中国天气网[EB/OL].http：//www.weather.com.cn/satellite/，2019-05-27.

[4]香港天文台.香港天文台雷达图[EB/OL].http：//www.hko.gov.hk/wxinfo/llis/llisradarc.shtml，2019-05-27.

[5]肖野.浅析雷暴对飞行安全的影响[J].中国民用航空，2015（11）：77-78.