郑州机场2016年8月25日暴雨天气影响及过程分析论文_张楠,张雪

(民航河南空管分局 河南郑州 450000)

摘要:本文利用常规观测资料、自动站观测资料、NCEP再分析资料等,对郑州机场2016年8月25日暴雨天气影响及过程分析。结果表明:热低压持续维持,促使郑州机场处在倒槽内,倒槽辐合使得水汽朝郑州机场汇集,700hPa存在着西南风朝持续向郑州机场输送水汽,同时郑州机场处在高温高湿高压边缘,很多不稳定能量在这个区域积聚。高空槽推动冷空气持续东移南下,强烈大陆高压促进冷空气主体移向偏东,冷锋动力抬升作用同地面热倒槽不断辐合,使得不稳定能量释放,造成此次暴雨天气形成主要因素。

关键词:郑州机场;暴雨天气;天气形势;物理量

引言

郑州是中国重要中心城市、国家重要综合交通枢纽、中原经济核心城市,地处华北平原南部、黄河下游,属温带季风气候,夏季常会发生暴雨灾害。天气原因是导致机场航班延误主要因素,一旦遇暴雨恶劣天气时,会影响飞机起降,导致航班延误。暴雨天气夏季出现频率较大,伴随雷电、大风等强对流天气,造成机身感应出现带电放电危险,破坏飞机的关键部位,致使飞机无线电通信中断,严重威胁机场飞机飞行安全。

1.暴雨天气影响

2016年8月25日郑州机场发生暴雨天气,伴随短时强降水、大风天气,最高风速一度达17m/s,影响郑州机场航班正常起降,25日13:50第1架航班落地,机场基本恢复正常,此次天气发生过程中,部分航班延误,有20个左右航班备降。受雷雨天气影响,南航河南公司于25日15-20时在郑州机场启动航班大面积延误蓝色预警。

2.天气形势分析

暴雨天气期间,亚欧大陆中高纬度呈2脊1槽环流形势,2高压脊分别处于东北区域及乌拉尔山至巴尔喀什湖西边区域,1横槽大致分布在巴尔喀什湖到贝加尔湖。在蒙新高原存在东北偏东向锋区,中国大多数区域受副高与大陆高压叠加构成较大高压所影响,中心值是5920gpm。由于低槽持续东移,有大量的冷空气不断南压,24日20时500hPa上(图1),低槽主要处于贝加尔湖偏东地带,对中国高压产生影响,郑州机场处在高压边缘区域,锋区主体处于东北到内蒙古一带。25日08时低槽分布在东北,锋区分布东北到华北,持续转变为东北-西南向,郑州机场处在西北偏西气流中。24日08时,700hPa有冷切变线在东北到山西边区域分布,甘肃至河南一带有一暖切变线,对郑州机场造成影响。地面形势上,24日河南主要受热低压所控制。24日14时,中高纬度处在巴尔喀什湖冷高压中心,持续分裂冷空气南下在新疆北部积聚,逐渐南下入侵河南,24日20时河南省北部、中部等均有冷空气,为正变压、负变温。25日午后冷暖气流汇集,共同促使郑州机场强降雨、大风等强对流天气发生。

3.物理量场分析

3.1水汽条件分析

24日20时,112至115°E,800hPa至450hPa处相对湿度均超过90%,说明郑州机场上空处在饱和区,同时湿层深厚。至25日08时,湿度层厚度不断变大到400hPa区域,12时中低层深厚湿层仍维持,400hPa以上是干区,中低层为较厚湿层,郑州机场发生降雨,同时雨强变大。25日20时湿层下降至500hPa附近,降水显著变弱,随后降水结束。可见深厚高湿层为暴雨天气发生提供较好水汽条件。24日20时-25日08时,郑州机场700hPa与500hPa比湿分别是10-12g/kg与5-7g/kg,给暴雨天气发生给予充分水汽条件。

从25日08时开始中低层水汽通量变大,水汽通量大值区主要在低层较集中,水汽通量中心处在750hPa,25日20时开始变小。25日08-20时水汽通量散度负值中心处在700hPa及以下,表明诸多水汽在低层显著辐合上升。持续强水汽通量及水汽通量辐合维持为暴雨天气发生给予较好条件。

3.2动力条件分析

25 日0时,郑州机场低层处在垂直速度负值区,存在上升运动,垂直速度值为-0.4 hPa/s。至25日12时,负速度显著变大,近地面至200hPa垂直速度均属负值,对流层整层大气均处在旺盛的上升运动中。25日20时郑州机场500hPa以下垂直速度为负值,负值中心值为-2.4hPa/s,低层上升运动旺盛,为暴雨天气发生发展给予有利动力条件。

3.3不稳定能量分析

25日08-12时,郑州K指数由40℃上升到44℃。随着降雨天气开始,不稳定能量得以释放,K指数减小,25日20时下降至39℃左右,至25日白天降低至33℃左右。一般K指数超过38℃,易引发暴雨天气。而郑州K指数超过40℃,预示可能出现暴雨天气,此外,K指数先上升后逐渐变小,表明不稳定能量由积聚不断释放,促进暴雨天气发生发展。

4.结论

①热低压持续维持,促使郑州机场处在倒槽内,倒槽辐合使得水汽不断朝郑州机场及其附近汇集,700hPa存在西南风持续向郑州机场输送水汽,同时郑州处在高温高湿高压边缘,有很多不稳定能量在此积聚。高空槽推动冷空气持续东移南下,强烈大陆高压促进冷空气主体移向偏东区域,冷锋动力抬升作用同地面热倒槽不断辐合,不稳定能量释放,造成此次暴雨天气。

②深厚高湿层、良好比湿条件、持续强水汽通量及水汽通量辐合为此次郑州机场暴雨天气发生提供有利水汽条件。持久旺盛上升运动为暴雨天气给予有利动力条件。K指数先上升后逐渐变小,不稳定能量由积聚不断释放,促进暴雨天气发生发展。

参考文献

[1]吴春英,刘多文,李俊乐.2014年6月抚顺一次暴雨过程诊断分析[J].农业灾害研究,2014,4(9).

[2]孙仲毅,李继华,岳超.河南省中北部一次区域性暴雨天气诊断分析[J].安徽农业科学,2011,39(27).

第一作者简介:张楠(1983-),男,汉族,河南省卢氏县人,本科学历,工程师,从事民航气象预报和观测工作。

论文作者:张楠,张雪

论文发表刊物:《科技研究》2018年7期

论文发表时间:2018/9/11

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