民航氣象-雷暴大風(fēng)統(tǒng)計(jì)特征(統(tǒng)計(jì))PPT課件

1、1 民航石家莊機(jī)場(chǎng)民航石家莊機(jī)場(chǎng) 夏季災(zāi)害性雷暴大風(fēng)的特點(diǎn)及預(yù)報(bào)夏季災(zāi)害性雷暴大風(fēng)的特點(diǎn)及預(yù)報(bào) 陳衛(wèi)麗陳衛(wèi)麗 杜永聚杜永聚 戴念軍戴念軍 （中國(guó)民航華北空管局河北分局（中國(guó)民航華北空管局河北分局 石家莊石家莊 050802） 2 利用衛(wèi)星、雷達(dá)和物理量場(chǎng)資料分析了最強(qiáng)的一次雷 暴 大風(fēng)過(guò)程，對(duì)雷暴大風(fēng)預(yù)報(bào)的可行性進(jìn)行了探討 1 引言引言 對(duì)民航石家莊機(jī)場(chǎng)而言，災(zāi)害性雷暴大風(fēng)不僅嚴(yán)重危及飛行 安全，而且對(duì)機(jī)場(chǎng)地面設(shè)施造成了巨大損失。 本文首先對(duì)機(jī)場(chǎng)有氣象資料以來(lái)的雷暴過(guò)程進(jìn)行普查，以風(fēng) 速進(jìn)行分類，確定了雷暴大風(fēng)的定義， 利用高時(shí)間分辨率自動(dòng)觀測(cè)資料（風(fēng)向風(fēng)速時(shí)間間隔10秒鐘， 溫濕壓時(shí)間間隔1

2、分鐘）分析了出現(xiàn)雷暴大風(fēng)時(shí)風(fēng)速、風(fēng)向以 及溫度、氣壓和相對(duì)濕度等要素的演變特征，與非雷暴大風(fēng) 時(shí)的特征進(jìn)行對(duì)比 3 石家莊機(jī)場(chǎng)1995-2006年雷 暴日數(shù)共計(jì)199天，年平均 約為16.5天，其中2000年最 少，僅出現(xiàn)8天（圖1a）； 雷暴出現(xiàn)在4至10月，大多 在5至8月，其中7月最多 （圖1b）； 從單日的分布看，雷暴主要 出現(xiàn)在15至23時(shí)，其它各時(shí) 次均有（圖1c）。 2 雷暴的時(shí)間分布特征雷暴的時(shí)間分布特征 4 3 雷暴大風(fēng)的風(fēng)速特點(diǎn)雷暴大風(fēng)的風(fēng)速特點(diǎn) 第一類：雷暴期間10分鐘平均風(fēng)速大于8米/秒（含），共計(jì)24天占全部的 12%。特點(diǎn)是風(fēng)速突然增大并伴有陣風(fēng)，最大陣風(fēng)持續(xù)的時(shí)間

3、較短，一般 在10至20分鐘，風(fēng)速很快回落；該類型的標(biāo)準(zhǔn)是平均風(fēng)速達(dá)到8米/秒，依 據(jù)最大陣風(fēng)風(fēng)速也可以分為超過(guò)15米/秒（圖2A）和10-15米/秒（圖2B）兩 種。 5 第二類：雷暴期間10分鐘平均風(fēng)速達(dá)到5米/秒（含），小于8米/秒， 共計(jì)63天占全部的31%。特點(diǎn)同第一類相似，風(fēng)速會(huì)突然增大并 伴有陣風(fēng)，但平均風(fēng)速和最大陣風(fēng)風(fēng)速都比第一類小，最大陣風(fēng) 風(fēng)速為10-15米/秒（圖略，近似于圖2B）。 3 雷暴大風(fēng)的風(fēng)速特點(diǎn)雷暴大風(fēng)的風(fēng)速特點(diǎn) 6 第三類：雷暴期間10分鐘平均風(fēng)速小于5米/秒，但雷暴前或雷暴后風(fēng)速 達(dá)到5米/秒（含），共計(jì)51天占全部的26%。特點(diǎn)是雷暴之前風(fēng)速較大 （達(dá)到

4、5米/秒），雷暴過(guò)程中風(fēng)速減?。▓D略，近似于圖2B），或者 在雷暴之前和過(guò)程中風(fēng)速度較小，雷暴結(jié)束之后風(fēng)速加大到5米/秒且持 續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)（見(jiàn)圖2C）。 3 雷暴大風(fēng)的風(fēng)速特點(diǎn)雷暴大風(fēng)的風(fēng)速特點(diǎn) 7 第四類：雷暴期間及其雷暴前后的10分鐘平均風(fēng)速均小于5米/秒，共計(jì) 61天占全部的31%。特點(diǎn)是雷暴過(guò)程及其前后平均風(fēng)速都不大，但是值 得注意的是，在雷暴過(guò)程中陣風(fēng)風(fēng)速會(huì)經(jīng)常超過(guò)10米/秒，但是持續(xù)時(shí) 間短，不連續(xù)，導(dǎo)致平均風(fēng)速小，但對(duì)飛行影響大（圖2D）。 3 雷暴大風(fēng)的風(fēng)速特點(diǎn)雷暴大風(fēng)的風(fēng)速特點(diǎn) 8 從以上分類以及統(tǒng)計(jì)結(jié)果看，在雷暴過(guò)程中及其雷暴前后階段出現(xiàn)5米 /秒影響飛行的情況占全部雷暴日數(shù)

5、的70%，盡管出現(xiàn)達(dá)到8米/秒的大 風(fēng)日數(shù)僅占全部雷暴日數(shù)的12%，但是其破壞力大，不僅嚴(yán)重影響飛 行安全，而且對(duì)地面設(shè)施造成嚴(yán)重?fù)p壞，本文定義為災(zāi)害性雷暴大風(fēng)， 尤其是陣風(fēng)風(fēng)速超過(guò)15米/秒的情況。 2002年7月17日和2007年7月8日的最大陣風(fēng)均超過(guò)33米/秒，是機(jī)場(chǎng)有 氣象資料以來(lái)的兩次最大陣風(fēng)風(fēng)速，大樹被連根拔起，地面設(shè)施多處 嚴(yán)重受損。 單純從風(fēng)速上看，雷雨發(fā)生的時(shí)間段在第三類和第四類中是判斷不出 來(lái)的，只能結(jié)合風(fēng)向的轉(zhuǎn)變來(lái)確認(rèn)，而第一類和第二類則能夠確定出 雷暴發(fā)生在風(fēng)速突增時(shí)刻的附近。 3 雷暴大風(fēng)的風(fēng)速特點(diǎn)雷暴大風(fēng)的風(fēng)速特點(diǎn) 9 4雷暴大風(fēng)的風(fēng)向演變雷暴大風(fēng)的風(fēng)向演變 統(tǒng)計(jì)

6、第一類和第二類風(fēng)速類型在雷暴前與雷暴中的風(fēng)向轉(zhuǎn)變結(jié)果統(tǒng)計(jì)第一類和第二類風(fēng)速類型在雷暴前與雷暴中的風(fēng)向轉(zhuǎn)變結(jié)果 弱風(fēng)表示風(fēng)速小于5米/秒，強(qiáng)風(fēng)表示大于5米/秒（含） 10 雷暴發(fā)生前以南風(fēng)或風(fēng)向不定的情況最多，雷暴發(fā)生后主要是轉(zhuǎn)為東雷暴發(fā)生前以南風(fēng)或風(fēng)向不定的情況最多，雷暴發(fā)生后主要是轉(zhuǎn)為東 北或西北風(fēng)，對(duì)于雷暴時(shí)維持較強(qiáng)南風(fēng)的情況，繼續(xù)分析發(fā)現(xiàn)最終也北或西北風(fēng)，對(duì)于雷暴時(shí)維持較強(qiáng)南風(fēng)的情況，繼續(xù)分析發(fā)現(xiàn)最終也 是轉(zhuǎn)向偏北是轉(zhuǎn)向偏北 4雷暴大風(fēng)的風(fēng)向演變雷暴大風(fēng)的風(fēng)向演變 11 其次雷暴發(fā)生前是穩(wěn)定的東北風(fēng)，雷暴發(fā)生后大多是維持了較強(qiáng)的東其次雷暴發(fā)生前是穩(wěn)定的東北風(fēng)，雷暴發(fā)生后大多是維持了較強(qiáng)的

7、東 北風(fēng)，其他轉(zhuǎn)為西北風(fēng)。北風(fēng)，其他轉(zhuǎn)為西北風(fēng)。 4雷暴大風(fēng)的風(fēng)向演變雷暴大風(fēng)的風(fēng)向演變 12 統(tǒng)計(jì)第三類風(fēng)速類型在雷暴發(fā)生前后的風(fēng)向演變統(tǒng)計(jì)第三類風(fēng)速類型在雷暴發(fā)生前后的風(fēng)向演變 雷暴發(fā)生時(shí)風(fēng)速小于5米/秒，雷暴發(fā)生前出現(xiàn)大于5米/秒的有33天 東北風(fēng)16天 西北風(fēng)07天 偏南風(fēng)10天 雷暴前和雷暴中風(fēng)速都小于5米/秒，雷暴結(jié)束后出現(xiàn)大于5米/秒的情況有18天 東北風(fēng)7天 西北風(fēng)8天 偏南風(fēng)3天 以上情況表明，雷暴過(guò)程前后風(fēng)向的變化很明顯，風(fēng)速的切變?nèi)匀恍枰匾暋?4雷暴大風(fēng)的風(fēng)向演變雷暴大風(fēng)的風(fēng)向演變 13 4雷暴大風(fēng)的風(fēng)向演變雷暴大風(fēng)的風(fēng)向演變 經(jīng)普查，雷暴大風(fēng)發(fā)生前主要有三種形式：風(fēng)向

8、不定（圖3A），穩(wěn) 定的偏南風(fēng)（圖3B），穩(wěn)定的東北風(fēng)（圖3C） 14 大多數(shù)情況，雷暴發(fā)生后風(fēng)向發(fā)生改變，以順時(shí)針或逆時(shí)針迅速向 偏北轉(zhuǎn)動(dòng)，然后再向南轉(zhuǎn)，風(fēng)向的切變非常劇烈，導(dǎo)致表1記錄中 的大風(fēng)風(fēng)向除了較多的西北風(fēng)以外還有偏南風(fēng)和東北風(fēng) 4雷暴大風(fēng)的風(fēng)向演變雷暴大風(fēng)的風(fēng)向演變 15 雷暴結(jié)束后，風(fēng)向大多為偏北（東北或西北）。圖3D顯示的情況出 現(xiàn)的概率較少，雷暴發(fā)生前一直是穩(wěn)定的西北風(fēng)，雷暴發(fā)生期間為 東北風(fēng)，雷暴結(jié)束后又維持穩(wěn)定的西北風(fēng)。 4雷暴大風(fēng)的風(fēng)向演變雷暴大風(fēng)的風(fēng)向演變 16 5雷暴過(guò)程的其它氣象要素演變雷暴過(guò)程的其它氣象要素演變 在第一類風(fēng)速類型中（圖4中A1-A3），氣溫的驟

9、降非常劇烈，相對(duì)濕 度因降水而升高之前，有的因?yàn)轱L(fēng)速大出現(xiàn)了短暫的降低，氣壓在短 時(shí)間內(nèi)升高明顯，大多還出現(xiàn)了快速升高再迅速降低的現(xiàn)象，雷暴天 氣符合中小尺度天氣過(guò)程的特點(diǎn)。 17 5雷暴過(guò)程的其它氣象要素演變雷暴過(guò)程的其它氣象要素演變 在第二類風(fēng)速類型中（圖4中B1-B3），由于風(fēng)速比第一類小，在 溫度降低、氣壓升高、濕度增加的幅度上也比第一類型小，但是仍 然可以從曲線的演變上判斷出雷暴發(fā)生的時(shí)刻 18 5雷暴過(guò)程的其它氣象要素演變雷暴過(guò)程的其它氣象要素演變 對(duì)于第三種和第四種風(fēng)速類型（圖4中C1-C3），除了相對(duì)濕 度升高比較明顯以外，溫度和氣壓的變化均沒(méi)有超出日變化 的范圍。 19 （1）災(zāi)害性雷暴大風(fēng)是一種概率較小的天氣現(xiàn)象，其發(fā)生日數(shù)僅占雷暴 日數(shù)的12%。 （2）災(zāi)害性雷暴大風(fēng)的特點(diǎn)是風(fēng)速突增，風(fēng)向切變明顯，與氣溫驟降、 氣壓陡升等劇烈變化具有同時(shí)性，而且強(qiáng)度正相