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兰州中川机场一次强雷雨天气过程诊断分析作者：丁楠来源：《科技风》2018年第25期摘要：2017年06月05日，兰州中川机场发生一次强雷雨天气过程。
本文利用EC细网格资料，结合实况背景场，对强雷雨发生的环境条件进行了诊断分析。
得出：1.本次过程属于西北气流型。
高空槽后强冷平流，低层午后增温热力不稳定造成了本次过程的发生。
2.中低层热力不稳定，700hPa风速辐合线提供动力抬升，明显的垂直运动是本次过程的基础条件。
3.中低层充沛的水汽含量、明显的水汽积累，形成了深厚湿层，是强雷雨发生的关键条件。
关键词：强雷雨；EC细网格；诊断分析；兰州中川机场强对流天气过程，对现代航空飞行安全有着重要的影响。
近年来，随着民航业迅猛发展，强对流天气对航空安全和航班正常性的影响愈发凸显。
民航相关从业人员也越发重视强对流天气的预报，并有了一定的成果。
[12]兰州中川机场位于永登县秦王川盆地东南，北近乌鞘岭，西接祁连山支脉。
[3]独特的地理与气候条件，造成了中川机场夏季强对流天气过程发生频次较高。
2017年，兰州中川机场年旅客吞吐量超过1200万人次，强对流天气过程对航班正常性的影响理应得到足够的重视。
2017年06月05日，中川机场发生一次强对流天气过程，雷暴持续时间达1小时11分钟，短时强降水持续时间达到21分钟，降水量达到6.3毫米，对运行产生了极大的影响。
本文将利用EC细网格资料结合实况资料，对这次强对流天气过程进行诊断分析。
1 资料说明由于我国两次探空时间（08时和20时）大多数都不在强对流天气发生的时段内，有时08时的天气形势并不能真正代表强对流天气发生时的天气形势。
[4]因此，在中川机场实际业务预报中，采用数值预报产品作为诊断量。
近年来，通过业务实际总结，EC细网格资料在中川机场强对流过程预报中，表现出良好的适应性和准确性。
因此，本文采用EC细网格资料进行分析。
本文采用的EC细网格数值预报产品每日有08时和20时2个时次的起报时间，空间分辨率在地面为0.125°×0125°在1000～100hPa间为0.25°×0.25°，时间分辨率在72h内为3小时，72小时～240小时为6h，包含有风、温、压、湿等多种要素。
农业灾害研究 2023,13(3)一次东北冷涡过程暴雨及强对流天气分析崔 悦，王健博辽源市气象局，吉林辽源 136200摘要 利用高空、地面等常规气象资料和多普勒雷达资料，对2022年6月4—7日影响吉林省辽源市的东北冷涡暴雨过程进行诊断，结果表明：此次冷涡降水主要发生在冷涡的发展与成熟阶段，类似于中间涡暴雨形势特征。
冷涡降水具有日变化特征，午后极易发生强对流天气。
暖锋的发展为短时强降水提供了初始扰动。
干空气下摆侵入，增强不稳定层结，促使风雹天气发生。
VIL值的跃增和减小与冰雹的出现和消散相对应。
VIL高值不能说明大冰雹是否出现，还应与VIL高值维持时间相联系，维持时间越短，越不利于大冰雹的产生，这对冰雹直径的预报具有一定的指示意义。
关键词 东北冷涡；暴雨；强对流；雷达回波；VIL值中图分类号：P458.1+21.1 文献标识码：B 文章编号：2095–3305(2023)03–0117-03东北冷涡（以下简称冷涡）是造成东北地区低温冷害、持续阴雨洪涝、突发性强对流天气的重要天气系统，常引发暴雨、雷电、风雹和短时强降水等灾害性天气。
我国东北地区22.4%的暴雨和53%的风雹都是在冷涡背景下产生的。
连续几天在同一个地区产生暴雨是东北冷涡最显著的特点，也可产生伴随强对流的短时强降水。
由于东北冷涡具有多变性，导致难以预报东北冷涡天气系统影响下的降水过程和强对流天气，所以众多气象工作者针对东北冷涡的气候特点和降水特征，围绕东北冷涡背景下的强对流天气预报等开展了诸多研究。
郑秀雅[1]利用1956—1989年观测资料，分析了东北冷涡气候特点和降水特征。
黄秀娟[2]分析发现，500 hPa位势场上，整个欧亚地区在40°N附近是否存在明显的西风急流是后期有无东北冷涡形成的关键。
何晗[3]对冷涡背景下短时强降水的统计表明，降水主要集中在冷涡中心东南部和西南部。
杨晓宇[4]通过分析雷达产品特征，提出了东北冷涡背景下短时强降水临近预警指标。
138文化与社会Culture and Society中国航班气象与环境Meteorology and Environment CHINA FLIGHTS呼和浩特白塔机场一次强对流天气过程分析李浩|民航内蒙古空管分局摘要：2016年9月22日，呼和浩特白塔机场发生了一次强对流天气过程，产生的强天气有飑、雷暴、冰雹和强降水等剧烈天气。
此次过程雷暴天气持续时间超过5小时，降水量16.4毫米，最大冰雹直径45毫米，重量53克，对飞行活动的影响有2架航班备降，2架航班返航，6架航班延误，1架飞机的蒙皮出现雹击损伤。
研究结果表明：1、此次过程属典型的冷锋前飑线雷暴；2、多普勒雷达图像中的V 型缺口对冰雹的预报有一定的指示意义。
3、中层的干冷下沉气流为强对流的持续提供了动力条件。
关键词：冷锋；飑；雷暴；冰雹；V 型缺口1 引言恶劣天气是影响飞机正常起降的重要原因之一。
根据2018年中国民航行业发展统计公报的数据显示，全国客运航空公司平均航班正常率80.13%，航班不正常原因中因天气原因的占比达56.52%，与上年相比上升了26.99个百分点。
恶劣天气引发的航班延误、备降或取消等现象频发，如何能最大限度地降低恶劣天气对飞行活动的影响，使气象服务产品在飞行决策中起到越来越多的作用，已成为新时代航空强国的目标下众多航空气象人共同思考的问题。
本文通过呼和浩特白塔机场一次强对流天气的过程分析，来探讨航空气象服务产品与管制技术的融合，为飞行安全、正常和效率服务。
2 方法与资料利用Micaps 常规资料以及卫星、自动站、机场人工观测气象站、多普勒雷达等探测资料，结合WAFS、GRAPES_MESO 等数值预报产品，对2016年9月22日发生在呼和浩特白塔机场的一次强对流天气的成因以及服务过程进行探讨分析，以期对今后的预报工作和航空气象服务做出改进提升。
3 预报与服务过程分析3.1 预报过程分析3.1.1 形势分析22日早晨08时（北京时，以下均为北京时）在高空图上从500hPa 至850hPa 贝加尔湖至蒙古中部均有一高空槽，呼和浩特机场位于高空槽底部，低层850hPa 有暖舌北抬伸展， 本场处于暖舌中，地面有东北-西南向的辐合线位于机场附近，700hPa 以上引导气流为西北风，属干冷下沉气流，700hPa 以下有温度露点差小于3℃的水汽范围区。
兴安盟一次强对流暴雨的稳定度和能量参数分析摘要:利用常规探空资料,对2011年7月15-16日发生在兴安盟境内的一次强对流暴雨过程中的稳定度和能量参数进行了诊断分析。
结果表明:对流有效位能、深对流指数和粗理查森数在暴雨开始前有较明显的增大,对流抑制能量有显著的减小，且峰值对降水时段有一定时间的提前量;稳定度指数也与短时暴雨的发生、发展有着良好的对应,当测站对流稳定度指数在-14℃以下、抬升指数在-3℃以下，K指数达到33℃以上、遇有触发机制,极易产生强对流暴雨，A指数在预报中有明显的滞后性。
关键词:短时暴雨稳定度指数能量参数引言2011年7月兴安盟地区的雷暴、冰雹、短历时强降水等强对流天气频发。
据统计，整个7月份兴安盟境内出现12次局地或区域性过程，累计达27站次，属历史少有。
造成多次局地洪涝，使良田、桥梁、道路和民房等被冲毁，牲畜被冲走，1人死亡。
强对流天气是在有利的大尺度环流背景下产生的中小尺度天气系统的产物,一般伴随雷暴、大风和局地暴雨,有时还伴有冰雹和龙卷风,是一种具有短时巨大破坏力的天气,常给国民经济和人民生命财产造成严重的损失,由于其具有时空尺度小、发展速度快、持续时间短的特点而难以准确预测。
为了表述强对流天气发生、发展的环境,经常用到各种对流参数,而物理意义明确的能量、动力和热力稳定度参数最为常用。
以前由于各种参数计算复杂，很难得到有效应用，但是随着Micaps3系统的推广，micaps系统提供6大类78种物理量，为各种物理量的应用提供了方便。
本文通过对此次暴雨过程的8种物理量进行分析，归纳强对流天气的物理量指标，方便在以后的业务中应用。
1 暴雨过程概况及环流背景2011年7月15-16日，兴安盟境内遭遇一次强对流暴雨天气袭击，整个过程伴有大风、强雷暴和冰雹等强对流天气，这次降水时空分布不均，根据区域自动站资料显示，除了兴安盟所属索伦国家基准气象站降水量达51.6毫米外，还有12个自动雨量站降水量在40毫米以上，最大降水量出现在科右中旗的杜尔基，达74.5毫米；乌兰浩特的葛根庙1小时降水量达65.5毫米。
《强对流天气分析与预报中的若干基本问题》篇一一、引言强对流天气，指发生在特定条件下的一种大气运动状态，表现为突发性、集中性及剧烈的天气变化。
强对流天气的产生常常对航空、水路运输、农林业以及人们日常生活造成巨大影响，甚至可能导致重大自然灾害的发生。
本文将探讨强对流天气的分析与预报中的若干基本问题，为进一步深化该领域的研究提供参考。
二、强对流天气的特点及形成条件强对流天气的主要特点包括：短时间内风速剧增、气温急剧变化、强降水、雷电、冰雹等。
其形成条件主要包括大气层结的不稳定性、充足的水汽供应以及触发机制等。
其中，大气层结的不稳定性是强对流天气发生的基础条件，充足的水汽则是强对流天气形成的必要条件。
触发机制则是引发对流系统发生的“开关”。
三、强对流天气的分析方法（一）卫星遥感技术卫星遥感技术是分析强对流天气的重要手段之一。
通过对卫星图像的分析，可以获取大气的温度、湿度、风速等关键信息，从而预测强对流天气的发生和发展趋势。
（二）数值模拟技术数值模拟技术是利用计算机模拟大气运动的过程，通过对模拟结果的分析，可以预测强对流天气的演变和可能带来的影响。
该技术为分析和预报强对流天气提供了有力支持。
（三）现场观测和统计分析现场观测和统计分析是分析强对流天气的重要补充手段。
通过对现场观测数据的收集和分析，可以验证和修正卫星遥感技术和数值模拟技术的结果，提高预报的准确性和可靠性。
四、强对流天气的预报模型与策略（一）预报模型目前，常用的强对流天气预报模型包括统计模型和动力学模型。
统计模型主要基于历史数据和经验公式进行预报，而动力学模型则通过模拟大气运动的过程来预测强对流天气的发生和发展趋势。
（二）预报策略在预报策略方面，应综合考虑多种因素，如气象条件、地形地貌、社会经济影响等。
同时，应充分利用卫星遥感技术、数值模拟技术和现场观测等手段，综合分析各种信息，提高预报的准确性和可靠性。
此外，还应加强与相关部门的沟通和协作，及时发布预警信息，为公众提供有效的防范措施。
河北承德地区一次暴雨过程数值模拟和诊断分析王宏;王万筠;张南;裴宇杰;李宗涛;陆倩;于雷;高万泉【摘要】Based on hourly meteorological data from automatic weather station,TBB data,Doppler radar data and NCEP 1°×1°reanalysis data,a rainstorm process on July 24 to 25,2011 in Chengde of Hebei province was ana-lyzed.A mesoscale numerical model WRF (Weather Research and Forecast)was used to simulate this process. The results show that there is a wind convergent center according to measured wind field data from automatic weather stations,and the TBB of mesoscale convective cloud clusters is less than -60 ℃ in this rainstorm process. On the radar chart,a thread type strong echo in red color with a central intensity up to 50 dBz embeds in a strong sheet echo and moves with main body echoes during a long time.Velocity field configurations of warm advection and wind convergence as well as high and low level jets are the main reasons causing the heavy rainstorm in Chengde of Hebei province.According to water vapor flux divergence distribution simulated using the WRF mod-el,it can be seen that strong convergence and aggregation of low-level moisture provide abundant moisture for this process.Pumping action leads to the development of vertical movement when divergence in upper level is stronger than convergence in lower level,thus a lot of water vapor is transported from lower level to upper level,which pro-motes the formation and maintenance of heavy rainfall.%利用逐小时自动站资料、TBB 资料、多普勒雷达资料和NCEP 1°×1°再分析资料对2011年7月24—25日河北承德地区一次暴雨天气过程进行分析，并利用高分辨率中尺度数值模式 WRF 对此次暴雨过程进行了数值模拟。
一次强对流天气过程的诊断分析和数值模拟刘 峰（ 民航中南空中交通管理局气象中心，广州 510406 ）摘 要利用常规资料和WRF模拟结果分析了2007年4月17日发生在广州白云机场附近的强对流天气过程。
结果表明，此次天气过程发生于高低层系统有利配置、南海季风涌活跃和低空急流加强使得华南地区具备充足水汽和不稳定条件的环境中。
热力作用、地形和锋面的抬升作用促使冰雹和飑线等强对流天气生成和发展。
数值模式输出的局地强降水和雷达强度回波等产品对航空安全有很好保障作用。
关键词：冰雹，飑线，诊断分析，数值模拟引 言4月到6月是华南的前讯期。
其中，4月份是华南地区冬季风向夏季风过渡时期，由于冷空气仍不断南下，南方暖空气逐渐增强，空气中的水汽增多，使降水陡增，华南前讯期的降水量占全年总降水量的45%。
［1］对于航空气象保障来说，降水过程中伴随的雷暴、大风、冰雹、龙卷、低云和低能见度天气等恶劣天气对航空安全有很大的影响。
2007年4月17日下午，广州白云机场遭受两场强雷雨袭击。
其中，14时左右机场附近的源潭导航站出现冰雹天气；17时左右飑线过境，造成众多航班返航备降。
本文对此次强对流天气过程进行分析和数值模拟，以揭示春夏之交广州地区强对流天气的发生发展机制，进而探讨中尺度数值模式［2-5］在预报强对流天气以及在保障航空安全方面的应用可能性。
1地面形势与强对流天气17日中午开始，地面冷空气前沿越过南岭后自北向南影响华南和东南沿海地区，锋面附近产生了大范围的降水云系。
到夜间，冷锋东南移出海后，陆地上的降水减弱。
14时，还处于锋前低槽暖区中的南岭山区及其偏东地区，局地生成了中β的对流云团，14：30时此块对流云团造成了白云机场附近的冰雹天气。
此后，随着锋面的南移，锋前和锋面附近不断有中β－中α的对流云团生成和发展。
17：40时锋面经过广州白云机场，带状对流云系对机场造成强雷暴天气。
2 诊断分析2.1有利的动力和不稳定条件17日08时850hPa长江以南大部分是辐合区，辐合中心位于长江流域与南岭之间，辐合值达到－40X10-6 s-1；与之对应200hPa的辐散中心值达到40X10-6 s-1。
低层辐合与高层辐散将造成垂直上升运动。
500hPa上处于高空槽前的江南地区，垂直上升运动值达到－3――6 X 10-1 Pa/s 。
并且随着冷空气的南压和高空槽的东移，低层辐合、高层辐散和垂直上升区也移到华南和东南沿海地区。
同时，整个华南地区500hPa 与850hPa 相当位温差达到－8――10K，说明具备了对流性不稳定条件。
2.2低层系统的建立和加强周秀骥等［6］指出低层系统对华南前讯期暴雨最具决定性作用。
其中，低空急流与华南前讯期雨带相配合。
无急流对应的暴雨过程只占5%。
低空急流的生成和发展过程有两类：一类是副高加强及其两侧低值系统发展；另一类是西南季风的加强；还有二个重要系统是低层切变线和低涡，西南涡的东移对华南暴雨的影响主要是促使低空急流的发展。
（a）17日08时流场（b）17日08时比湿场 图1 850hPa 流场和比湿场实况分析从图1可以看到，16日08时，贵阳附近还是一个弱低涡。
低涡南部是4m/s 左右的西南偏西风。
到了16日20时，低涡强度加强。
低涡南部风向转为西南偏南风，风速加大到6－10m/s，范围也有所东扩。
到17日08时，26°N 以南地区被风速达12－16m/s 的西南偏南低空急流控制。
低空急流与北方的偏北气流在长江和南岭之间形成了此次过程的重要的天气系统，即东西向的“人”字形的切变线和辐合性气旋。
随着西南风低空急流的建立和加强，对华南地区的水汽输送也逐步加大。
到了17日08时，华南西部是比湿是13 g/kg、华南东部是11－13 g/kg 的高湿区。
（a）16日08时850hPa 水汽通量矢量和16日08时TBB 图 （b）17日08时850hPa 水汽通量矢量 和17日18时TBB 图图2 850hPa 水汽通量矢量和FY2C 红外TBB(°C)图实况分析南海季风涌是指夏季南海向东亚地区输送的大量水汽。
张顺利和陶诗言等使用大气整层水汽通量矢量表示南海季风涌。
［7］本文对此做了简化，只分析850hPa一层的水汽通量矢量。
从图2可以看到，此次过程中南海季风涌发生从不活跃到活跃的转换。
17日出现的季风涌把大量的水汽输送到了华南以及更北地区，并在北部湾、华南南岭等地区激发起大片对流云系的发展，说明此次低层系统的加强的同时也伴随了南海季风涌的加强。
3 数值模拟与分析3.1 数值模拟方案使用WRFV2.1.2模式［8］，采用了三重双向嵌套方案。
区域1的水平分辨率为27公里，格点数为89x85，覆盖长江流域及其南部区域；区域2的水平分辨率为9公里，格点数为127x106，覆盖华南地区；区域3的水平分辨率为3公里，格点数为196x169，覆盖雷达探测范围。
区域1和2的积云参数化方案选用Betts-Miller方案，区域3不使用积云参数化方案。
区域1、2和3的其它物理过程方案都采用：Lin微物理过程方案，Rrtm长波辐射方案，Dudhia短波辐射方案，Noah陆面过程方案，Monin-Obukhov近地面层方案，YSU边界层方案。
初始场采用NCEP提供的1°×1°FNL分析场资料。
模式初始时间：2007年4月16日08时, 积分48 小时，每6小时更新侧边界条件。
使用RIP软件进行模式输出资料后处理以生成降水量、雷达反射率因子等产品。
3.2 降水的模拟（a） 实况 （b） 模拟结果图3 7月17日08时－18日08时24小时降水量实况与模拟结果（区域1）对比（>10mm） 从图3中的对比可以看到，模拟的降水与实况总体分布特征基本一致，并且都有范围广、局地强度大的特点。
模拟的强降水区与实况在落区与强度上稍有些偏差。
实况的降水强中心主要是在南岭山区、广东与福建交界沿海和江西境内分别出现了日降水量达95.6mm、97.8mm和49.8mm的中β尺度雨团。
而模拟结果是在南岭稍南地区出现108.4mm、江西境内出现48.6mm的降水，但广东与福建交界沿海虽也出现中心，但只有60mm。
在南岭偏南地区模拟出与实况基本相符的强度达到大暴雨左右的中尺度雨团，充分反映了此次天气过程的中尺度对流天气的特征，预示了广州白云机场将遭遇复杂的对流性天气。
3.3 雷达反射率因子的模拟结果（a1）17日14时实况 （a2）17日14时模拟结果（b1）17日20时实况 （b2）17日20时模拟结果图4 7月17日08时－20时雷达反射率因子与模拟结果（区域3）对比（dBZ） 从图4看到，17日08时，模拟结果与实况都是西面有少量的弱积状云。
14时，虽然落点有一定的差异，但都表现为北面出现一些对流单体。
其中在雷达西北部出现一块最强中心，而此块强中心就是在源潭导航站产生冰雹的超级单体。
14时之前，整个区域3中都是偏南风控制，说明此时的对流天气都还是处于锋前低槽暖区中。
17时锋面到达，北部转为偏北风，南北对峙的气流对对流云起着组织和加强作用。
模拟结果与实况都表现出沿着辐合线的正在加强的飑线。
模拟的飑线位置与实况相当接近，中心强度也达到50－55dBZ，不足的地方是宽度偏大。
此时的飑线正影响着广州白云机场，给机场带来强对流天气。
20时，飑线南压到达华南沿海，广州白云机场转为飑线后部的减弱的对流云控制。
综合来看，虽然模拟输出的对流云在落点等方面与实况有一定的偏差，但模拟出的强对流单体和飑线在影响形式、影响时间和中心强度等方面与实况接近，因而对航空保障有很好的指示作用。
4 发生发展机制分析4.1 低空急流的形成原因利用模式输出的位势涡度等物理量场说明西南低涡对急流建立和加强的作用。
寿绍文等［9］编著的《中尺度气象学》指出，围绕高空正、负位涡异常区分别有气旋性环流和反气旋性环流出现；而近地面层的正、负温度异常区也分别有气旋性环流和反气旋性环流相对应。
上下层位涡和温度异常所诱生的风场之和便构成了总风场。
16日08时，在贵阳附近200hPa上是位涡等于4 PVU的正值中心、925hPa上是温度等于26.65°C的正值中心。
到16日20时，位涡正值中心有所东扩，925hPa上正温度中心达到32.36°C。
高空正位涡与低层的正温度配置说明此处的气旋性环流加强。
850hPa的风场模拟结果与实况的表现相当一致。
偏西部地区的风场由弱的偏西风，到了16日20日已经自西向东转为西南偏南风，风速也达到10-15m/s，低空急流已经建立。
到了17日08时，整个华南地区转受低空急流控制，并在长江和南岭之间形成了与实况一致的东西向“人”字形的切变线和辐合性气旋。
4.2 热力作用（a）17日08时探空求对流温度 （b）模式预报的地面温度（区域3）图 5模式预报清远站的地面温度与对流温度的对应关系利用17日08时清远站（源潭为清远的一个县）实况探空资料制作的温度对数压力图求对流温度。
如图5(a)所示，先找出经过地面露点22℃的等饱和比湿线与温度层结曲线的交点，再由此交点定出的干绝热线与地面等压线的交点，此时所对应的温度即为对流温度27℃。
如果地面温度预计会大于此温度则有对流形成，且可估计对流形成的时间。
图5(b)显示，数值模式输出的地面温度在13时达到27℃,15时以后则有大幅度降温。
说明清远地区的热力对流能够形成，而且是在13时开始形成。
而15时以后的降温，是冷空气来到的原因。
4.3 锋面和地形的抬升作用（a）17日08时（沿112°E、源潭附近） （b）17日14时（沿112°E、源潭附近）（c）17日17时（沿113°E、广州附近） （d）17日20时（沿113°E、广州附近） 图6 21°N－25°N之间垂直剖面图(等位温线（K）、垂直环流、模拟雷达回波强度（dBZ）)图6中，根据近地面层的等位温线的密集区来跟踪锋面的移动。
在锋面来临之前，对流云与气流的上升运动相联系。
而气流上升区的下垫面的地形都是偏南风的迎风坡。
说明锋前不稳定的暖湿偏南气流受到了地形的抬升作用，从而产生对流天气。
14时正是在源潭附近的一个迎风坡上产生了强对流。
17时左右锋面过境广州白云机场，锋前的偏南风与锋后的偏北风汇合，形成强烈的上升运动。
此种上升运动与一般沿锋面的斜升运动不同，而是几乎完全垂直的形式，从而激发出强烈的对流云系，对流云的顶高到达300hPa以上。
随着锋面的南压，对流云系也一同南压。
5 总结与讨论5.1此次天气过程发生于高低层系统有利配置、南海季风涌活跃和低空急流建立和加强使得华南地区具备充足水汽和不稳定条件的环境中。
