黃曉杭 裘錦華
【摘 要】為研究珠海金灣機(jī)場(chǎng)(簡(jiǎn)稱珠海機(jī)場(chǎng))2019年5月27日遭遇的連續(xù)15 h的雷雨過程,文章對(duì)自動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)和天氣圖、香港閃電定位圖數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,利用天氣學(xué)原理的方法,得出在春、夏季,當(dāng)機(jī)場(chǎng)高空有大片的干冷區(qū),低層是大片的暖濕水汽輸送區(qū)且本場(chǎng)受低空切變線和地面弱冷空氣的綜合影響時(shí),容易觸發(fā)持續(xù)性雷雨天氣過程。在雷雨保障過程中,觀測(cè)員應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)控氣象數(shù)據(jù)變化,與預(yù)報(bào)員交流,掌握天氣變化趨勢(shì);了解管制員及用戶需求,提供實(shí)時(shí)和準(zhǔn)確的氣象服務(wù);雷雨天氣過程結(jié)束后,做好雷雨天氣過程經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的總結(jié)工作。
【關(guān)鍵詞】雷雨;觀測(cè);機(jī)場(chǎng);氣象服務(wù);天氣總結(jié)
【中圖分類號(hào)】P411 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-0688(2020)02-0129-04
1 2019年5月27日珠海機(jī)場(chǎng)雷雨天氣的演變過程和對(duì)飛行的影響
北京時(shí)間2019年5月26日22時(shí),珠海機(jī)場(chǎng)西部上游60 km以西地區(qū)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(dòng),27日00時(shí)珠海機(jī)場(chǎng)開始出現(xiàn)雷雨天氣。珠海機(jī)場(chǎng)跑道RVR的變化如圖1所示,珠海機(jī)場(chǎng)主導(dǎo)能見度的變化如圖2所示。
當(dāng)出現(xiàn)大陣雨的天氣現(xiàn)象時(shí),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(dǎo)能見度受大陣雨的影響而變化。從圖1、圖2結(jié)合觀測(cè)資料看,26日21時(shí)起,珠海機(jī)場(chǎng)以多云天氣為主,27日凌晨00時(shí)10分起本場(chǎng)出現(xiàn)小雷雨,在凌晨01時(shí)14分開始,本場(chǎng)出現(xiàn)強(qiáng)雷雨,01時(shí)50分起本場(chǎng)轉(zhuǎn)中雷雨并持續(xù)到07時(shí),07時(shí)20分開始本場(chǎng)雨勢(shì)增強(qiáng)且持續(xù)聞雷,08時(shí)46分受強(qiáng)雷雨影響主導(dǎo)能見度下降到700 m,11時(shí)20分轉(zhuǎn)小雷雨,12時(shí)16分出現(xiàn)短時(shí)的強(qiáng)雷雨天氣,主導(dǎo)能見度、RVR同時(shí)下降,13時(shí)開始雨勢(shì)減弱但還伴有雷暴,14時(shí)43分雷暴結(jié)束,15時(shí)30分雨停。
珠海機(jī)場(chǎng)出現(xiàn)持續(xù)性雷雨天氣過程期間,最終導(dǎo)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?yàn)楸緢?chǎng)范圍內(nèi)強(qiáng)對(duì)流云較多,受對(duì)流運(yùn)動(dòng)的上升和下沉氣流的影響,容易導(dǎo)致飛機(jī)產(chǎn)生嚴(yán)重顛簸甚至產(chǎn)生風(fēng)切變現(xiàn)象;受雷雨影響,本場(chǎng)能見度降低,飛行員視野受阻,容易造成飛機(jī)偏離跑道或過早、過遲接地;跑道積水,容易造成飛機(jī)打滑沖出跑道的危險(xiǎn)事故[2];同時(shí)本場(chǎng)聞雷,被雷擊的航班會(huì)導(dǎo)致操作零件失靈、通信系統(tǒng)故障,威脅到機(jī)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(jī)場(chǎng)雷雨天氣的形勢(shì)分析
2.1 2019年5月27日雷雨天氣的形勢(shì)分析
2019年5月26日20時(shí),珠海機(jī)場(chǎng)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(shí),珠海機(jī)場(chǎng)500 hPa受多波動(dòng)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(zhǎng)江流域側(cè)切變線南側(cè),西南氣流開始建立并加強(qiáng),27日上午珠海低空西南氣流明顯加強(qiáng),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(qū),而低層是大片的暖濕水汽輸送區(qū),因此存在不穩(wěn)定能量的輸送與產(chǎn)生源。另外,低空切變線及地面弱冷空氣的擴(kuò)散影響是珠海產(chǎn)生強(qiáng)對(duì)流的擾動(dòng)因子,對(duì)持續(xù)性雷雨天氣的形成和發(fā)展十分有利。
2.2 2019年5月27日雷雨天氣的雷達(dá)圖和閃電雷達(dá)圖
2019年5月27日不同時(shí)段,香港天文臺(tái)測(cè)試?yán)走_(dá)圖如圖7、圖8、圖9、圖10所示。
從圖7可以看到,26日23時(shí)珠海機(jī)場(chǎng)西部上游有系統(tǒng)性中等偏弱的降水回波東移,并將影響到珠海機(jī)場(chǎng)。由于珠海機(jī)場(chǎng)天氣形勢(shì)十分有利于持續(xù)性雷雨天氣的發(fā)生發(fā)展,因此當(dāng)天氣系統(tǒng)影響到珠海機(jī)場(chǎng)后迅速加強(qiáng)發(fā)展。從圖8可以看出,只用了60 min就從小到中陣雨發(fā)展成為持續(xù)小到中雷雨,短時(shí)強(qiáng)雷雨。從圖9可以看出,雷暴區(qū)移動(dòng)速度明顯變慢,基本持續(xù)穩(wěn)定影響珠海機(jī)場(chǎng)。從圖10可以看出,這次影響珠海機(jī)場(chǎng)的雷雨過程,直到14時(shí)48分才逐漸移出珠海機(jī)場(chǎng),這次雷雨天氣過程在珠海機(jī)場(chǎng)的持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)15 h。
3 2019年5月27日雷雨天氣的要素變化分析與觀測(cè)服務(wù)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(dòng)幅度較大、風(fēng)速變大、風(fēng)向多變。這就要求觀測(cè)員增加觀測(cè)頻次,關(guān)注發(fā)報(bào)系統(tǒng)的各項(xiàng)告警,認(rèn)真分析告警是否正確,關(guān)注設(shè)備正常性;積極與預(yù)報(bào)室、設(shè)備室值班人員溝通,了解天氣走向,判斷天氣系統(tǒng)增強(qiáng)或減弱時(shí)間,特定時(shí)間段做好氣象服務(wù),同時(shí)保證設(shè)備正常;做好通報(bào)工作,天氣達(dá)到發(fā)報(bào)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)第一時(shí)間通報(bào)塔臺(tái),提供實(shí)時(shí)且準(zhǔn)確的氣象資料,使管制員能及時(shí)地調(diào)整進(jìn)出港指揮預(yù)案;耐心回答航空公司的疑惑,提供更加精細(xì)化的服務(wù)。
珠海機(jī)場(chǎng)溫度、修正海壓、風(fēng)速及風(fēng)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(diǎn)溫度曲線的走線基本一致,且相差不大,相對(duì)濕度較大。在6~7時(shí)溫度降低,在8時(shí)30分~9時(shí)30分期間氣溫下降約4 ℃,在此時(shí)間段應(yīng)向塔臺(tái)報(bào)告溫度變化情況。由于SPECIAL是在兩次例行觀測(cè)間,一個(gè)或多個(gè)要素達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)發(fā)布的報(bào)告,從9時(shí)~9時(shí)30分沒達(dá)到SPECIAL報(bào)告標(biāo)準(zhǔn),因此只需要多注意觀察,必要時(shí)給塔臺(tái)提供服務(wù)。9時(shí)30分起,受降水影響珠海機(jī)場(chǎng)氣溫在24 ℃上下波動(dòng)。
從圖12得出修正海壓日差約5 hpa,最低值出現(xiàn)在凌晨3時(shí),最高值出現(xiàn)在10時(shí)。雷暴處于發(fā)展期間,地面氣壓降低,因?yàn)榉e雨云中上升氣流使高層輻散大于底層輻合,云中水汽凝結(jié)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(xiàn),氣壓突然增加,且在積雨云的正下方達(dá)到最大,與氣溫下降同步;隨著雷暴的遠(yuǎn)離,氣壓又開始恢復(fù)正常[5]。修正海壓在飛行過程中有重要的作用,機(jī)組靠修正海壓來判斷飛行高度,在觀測(cè)服務(wù)中,以及時(shí)報(bào)告修正海壓的變化顯得特為重要。因此在此次持續(xù)性雷雨過程中,當(dāng)修正海壓與最近一份報(bào)相差0.75 hpa時(shí),則發(fā)報(bào)系統(tǒng)出現(xiàn)告警,觀測(cè)室在與塔臺(tái)協(xié)議中明確表明,當(dāng)氣壓變化≥2 hpa,需通報(bào)塔臺(tái)。在雷暴來臨前,觀測(cè)員密切關(guān)注氣壓變化,實(shí)行橫向、縱向?qū)Ρ?。橫向是自動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)修正海壓與第一備份修正海壓、自動(dòng)觀測(cè)場(chǎng)修正海壓及振筒氣壓儀數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì),保證誤差不超過±0.3;縱向與最近一份報(bào)文修正海壓比對(duì),保證修正海壓的可靠性。
圖13、圖14表明,在26日21時(shí)開始,風(fēng)速下降,風(fēng)向變化60°,22時(shí)起,風(fēng)速逐漸增加,風(fēng)向維持在100°~150°偏東風(fēng)。值班觀測(cè)員關(guān)注TAF、趨勢(shì)報(bào)的信息,主動(dòng)溝通預(yù)報(bào)員討論雷雨影響珠海機(jī)場(chǎng)的時(shí)間;值班觀測(cè)員時(shí)刻關(guān)注風(fēng)向風(fēng)速變化,注意是否達(dá)到順風(fēng)、側(cè)風(fēng)通報(bào)標(biāo)準(zhǔn)。27日1~2時(shí),受雷暴下沉氣流的冷空氣影響,風(fēng)速最大達(dá)10 MPS。通過預(yù)報(bào)員發(fā)布的TAF報(bào),預(yù)測(cè)從7時(shí)開始出現(xiàn)強(qiáng)雷雨,6時(shí)起值班觀測(cè)員密切關(guān)注雷雨云團(tuán)的移動(dòng),在7時(shí)的METAR報(bào)觀測(cè)時(shí)段,觀測(cè)員注意到05端與中間端風(fēng)速相差大于等于5 m/s,從雷達(dá)回波圖看,強(qiáng)的降水云團(tuán)已在本場(chǎng)范圍內(nèi),7時(shí)本場(chǎng)開航,值班觀測(cè)員報(bào)告塔臺(tái)本場(chǎng)的天氣實(shí)況,特別提醒注意跑道的風(fēng)向風(fēng)速。從7時(shí)起到12時(shí),受雷雨的影響珠海機(jī)場(chǎng)僅3架航班起降,利用天氣間隙及時(shí)放行。期間多間航空公司打電話咨詢天氣,觀測(cè)員耐心解決問題,多次與預(yù)報(bào)員會(huì)商;在天氣間隔期間,謹(jǐn)遵《規(guī)范》規(guī)定及時(shí)發(fā)布強(qiáng)陣雨解除報(bào),使塔臺(tái)迅速調(diào)整進(jìn)出港指揮預(yù)案。
4 2019年5月27日雷雨天氣過程的保障情況
觀測(cè)員有條不紊地保障本次雷雨過程,加發(fā)9份特殊天氣報(bào)告,其中出現(xiàn)雷暴1份,雨強(qiáng)變化5份,地面風(fēng)變化1份,降水導(dǎo)致主導(dǎo)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(cè)員接班時(shí)主動(dòng)到預(yù)報(bào)室了解天氣形勢(shì);提前學(xué)習(xí)并鞏固SPECI發(fā)布標(biāo)準(zhǔn),特別熟悉地面風(fēng)、能見度、RVR、天氣現(xiàn)象的發(fā)報(bào)標(biāo)準(zhǔn);鞏固雷暴的記錄,能見度、連續(xù)性中或強(qiáng)降水的記錄規(guī)則;鞏固各類應(yīng)急處置流程,如:氣象要素缺失和設(shè)備故障的處置流程,風(fēng)切變的記錄與報(bào)告流程等。②觀測(cè)主班密切關(guān)注各氣象要素變化,增加觀測(cè)頻次,每半小時(shí)到觀測(cè)平臺(tái)觀測(cè),一旦氣象要素發(fā)生明顯變化,以及時(shí)通報(bào)。發(fā)布例行天氣報(bào)告時(shí),積極與預(yù)報(bào)室溝通,是否需要發(fā)布趨勢(shì)預(yù)報(bào)。作為副班,與主班分享觀測(cè)意見,解答航空公司提出的問題,與預(yù)報(bào)室值班人員溝通,掌握雷雨的變化趨勢(shì)。③在11時(shí)05分,塔臺(tái)詢問本場(chǎng)實(shí)況并提出有機(jī)組已經(jīng)上客等待了,待轉(zhuǎn)中雷雨及時(shí)給塔臺(tái)報(bào)告。當(dāng)接到任務(wù)時(shí),主班觀測(cè)員加密觀測(cè),與預(yù)報(bào)員協(xié)商未來是否出現(xiàn)飛行間隔,注意本場(chǎng)的雨勢(shì)情況,配合珠海雷達(dá)圖,香港雷電定位圖等實(shí)況探測(cè)工具,11時(shí)20分主班觀測(cè)員通知塔臺(tái)本場(chǎng)轉(zhuǎn)中雷雨,11時(shí)30分雨勢(shì)轉(zhuǎn)小,本場(chǎng)發(fā)布小雷雨SPECI報(bào),為航班提供46分鐘的飛行間隙。④待天氣系統(tǒng)移離本場(chǎng)后,記錄本次持續(xù)性雷雨天氣保障的全過程,檢查紀(jì)要欄數(shù)據(jù)完整性,查看大風(fēng)記錄,收集本次過程的資料,做好罕見的持續(xù)性雷雨天氣復(fù)盤學(xué)習(xí)。
5 經(jīng)驗(yàn)及結(jié)論
關(guān)注天氣形勢(shì),在春、夏季,當(dāng)機(jī)場(chǎng)上空有大片干冷區(qū),而低層是大片暖濕水汽輸送區(qū)且本場(chǎng)受低空切變線和地面弱冷空氣的綜合影響時(shí),容易觸發(fā)持續(xù)性雷雨天氣過程。
在實(shí)際雷雨天氣的觀測(cè)保障中,要提前與預(yù)報(bào)員溝通,了解雷雨天氣演變趨勢(shì),提前安排值班力量,提前做應(yīng)急好準(zhǔn)備工作,嚴(yán)格按規(guī)定及時(shí)配合預(yù)報(bào)做好發(fā)布機(jī)場(chǎng)警報(bào)和趨勢(shì)報(bào),做好觀測(cè)的咨詢工作。嚴(yán)密監(jiān)控自動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)變化,加密觀測(cè)次數(shù),嚴(yán)格執(zhí)行工作流程,對(duì)比檢查。
了解管制員及用戶的需求,按相關(guān)規(guī)定及時(shí)發(fā)布解除報(bào),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(shí)和影響過后要及時(shí)檢查因雷雨天氣對(duì)各部門造成的影響情況,因雷雨天氣是強(qiáng)天氣,??梢l(fā)閃電、大風(fēng)、強(qiáng)降水,對(duì)自觀系統(tǒng)及其他觀測(cè)設(shè)備影響很大,如有問題及時(shí)向值班領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào),并及時(shí)解決問題。
雷雨天氣過程結(jié)束后,要做好雷雨天氣過程經(jīng)和驗(yàn)教訓(xùn)的總結(jié)工作,揚(yáng)長(zhǎng)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(xiàn)
[1]中國(guó)民用航空局空管行業(yè)管理辦公室[Z].民用航空氣象地面觀測(cè)規(guī)范(AP-117-TM-02R1).2012.
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