华东空管局气象中心 上海市 200335
摘要:2021年09月10日下午浦东机场发生一次强雷雨天气过程,本文将通过对该过程发生发展状况以及观测员人工观测的气象要素与AWOS器测要素值变化情况进行对比分析,以期整理服务经验,提高服务水平。
关键词:气象观测;浦东机场;强雷雨
上海浦东国际机场位于上海市浦东新区,地处长江入海口,毗邻东海。自1999年建成以来,航班次数不断增多,已成为我国重要的航空枢纽[1]。目前,民航航空气象地面观测主要是由气象观测员在地面通过人工方式或者利用气象设备对本机场及跑道、进近着陆、起飞爬升区域的气象要素及其变化过程中所进行的系统、连续观察和测定活动[2]。本文将基于人工观测数据及 AWOS 自动观测系统测得的数据,对相关气象要素进行对比分析,对浦东机场2021年09月10日发生的雷暴天气服务过程进行回顾分析。
2021年09月10日下午,浦东机场受高空槽和切变线的影响经历了一次强雷雨天气,雷暴过程自10日13:10(BJT,下同)开始,至16:11结束,共持续3小时2分钟。地面低压气旋在华东中南部及沿海,中部存在一高压,华东北部气压场弱。同时中高空副高仍较强,控制华东大部分地区;低层到浅层,山东东南部沿海到苏皖中北部受气旋切变影响。受此影响,浦东机场10日下午出现了一次强雷暴过程,单日累计降水量达103毫米。
当日12:28机场西南面开始出现积雨云,13:10本场西南方向闻雷,积雨云逐渐向东北方向移动,13:24雷暴云团移至本场西面,13:51降水强度增强,由小雷雨变为中雷雨, 随后所有跑道陆续出现顺风达标情况,14:09本场天顶闻雷,14:21降水强度进一步增强,增强为大雷雨,与此同时正在使用跑道接地地带RVR开始下降,14:25主导能见度下降至1200米,QNH上升至1011hPa,14:38平均风速下降至3m/s,14:48RVR开始上升,14:55能见度上升至3000米,15:15降水强度减弱变为中雷雨,15:26降水强度进一步减弱,转变为小雷雨,雷暴云团移至本场东北面,随后本场降水强度一直维持小直至16:11雷暴解除,后续小阵雨直至17:15结束。
图1浦东机场9月10日05:00-07:30(UTC)雷达回波图 |
由雷达图可见影响本场的是一条自西北向东北移动的带状强对流系统,移到本场前强度较强且变化不大。系统接近本场时,观测员参考雷达图加强了对西南面天空的观测频次,于12:28向管制用户通报本场西南面观测到积雨云。随着系统进一步移动靠近本场,13:10西南方向闻雷,随后对流系统主体开始影响本场,陆续出现强降水、短时降温等天气现象,随后系统在本场上空盘旋并持续影响,15:26雷暴云团移至本场东北面随后对流进一步减弱,16:11闻最后一声雷,本次过程基本结束。
本次雷雨过程时间短,降水集中且强度大,纪要栏的演变主要体现于雷暴和阵雨强度变化上,现根据《终端管制中心与气象中心关于气象服务工作协议》中有关气象观测服务的条款,结合本次天气过程中AWOS数据及人工观测数据,针对降水量、风速、温度、气压等气象要素进行对比分析。
4.1 纪要栏演变
10日相关时段人工观测纪要栏的演变过程如下(UTC):
TS05:10SW-05:24W-06:09Z-08:11NE
SHRA05:51- +SHRA06:21- SHRA07:15- -SHRA07:26
4.2 降水数据分析
图2 浦东机场09月10日05:00-08:00(UTC)瞬时降水量变化
本次强降水过程AWOS瞬时降水量详情如图2 所示,可以清晰的看出此次降水由于雷暴系统大体呈现自西向东移动的趋势,降水的移动路径为从西向东移动,位于候机楼西侧的一、三跑道瞬时降水量先达到峰值,显示出降水存在一定的局地性和空间差异。值得一提的是在本次雷雨过程刚开始时,观测员发现17L和17R AWOS显示的瞬时降水量与观测员目测的实际降水强度相差较大,观测员及时发现了设备可能存在异常但由于天气原因机务员无法及时检修设备,所以弃用了17L和17R AWOS瞬时降水量。由图可见,本次雷雨过程持续时间长,降水强度大,瞬时降水量最高达到3.7毫米,从雷达回波也看出回波移动较缓慢,因此中到大降水持续时间较长,累计降水量较大。对比跑道南北两头的降水量图可知本次雷雨过程跑道两端强降水开始和结束时间差异显著,观测员根据管制部门的实际需求,及时提供了相应的精细化通报服务。
4.3 AWOS风数据分析
图3 浦东机场09月10日13:00-17:00(北京时)35R风向风速变化折线图 |
雷暴过境前,基准点风速为5m/s,雷暴到达机场上空时风速迅速增大到10m/s,随后风速剧烈波动变化,而后缓慢减小,当本场雷暴结束时,风速降至2-3m/s。进一步对风向进行分析,雷暴发生前期,本场受东南风控制,雷暴发生后,14:12开始各跑道风向迅速转变为偏北风控制,各运行跑道陆续出现顺风达标情况,但是持续时间很短,随后风向变化迅速,转为东南风。随着雷暴主体向东向移动,16:00前后又出现一次风向突变,但是维持时间较短,随后雷暴结束,风向风速恢复到雷暴发生前状态,本场受东南气流控制。此次过程中,风向风速顺风变化满足通报标准时,观测员均及时有效的向有关部门进行了通报。
4.4 AWOS温度、气压分析
图4 浦东机场09月10日13:00-17:00(北京时)35R AWOS温度值和QNH值 |
在雷暴过境过程中,强雷雨出现后,基准点温度从之前稳定的27℃骤降至21℃,随着降水减弱结束,温度缓慢回升至24℃,可见降水起到了一定的降温作用;与此同时,QNH在雷暴过境过程中也有剧烈波动,短时间内突增约2hPa,观测员于14:25发布了有关海压增大的SPECIAL报,之后气压缓慢变化,未达到对内特殊报通报标准。
5.工作质量总结
本次雷暴过程中,自10日12:28至16:21,浦东气象台共发布特殊报告25份,其中SPECI 4份,SPECIAL 21份。期间,观测员进行了1次集体观测,并将观测结果通报给塔台、进近和预报。由表1可看出在本次天气过程中,观测员及时地观测、通报了强对流云、降水强度、顺风、海压、RVR等气象要素的变化情况,按规范保证了工作质量。观测员在连续的复杂天气过程中,对多个气象要素做到了准确及时通报,认真完成了工作。
表1 10日强雷雨过程报告表
报告种类 | 时间(北京时) | 备注栏 | 报告种类 | 时间(北京时) | 备注栏 |
SPECIAL | 12:28 | 西北Cb | SPECIAL | 14:40 | RVR上升 |
SPECI | 13:10 | 本场TS | SPECIAL | 14:43 | RVR下降 |
SPECIAL | 13:51 | -SHRA→SHRA | SPECI | 14:44 | RVR下降 |
SPECIAL | 14:12 | 顺风达标 | SPECIAL | 14:44 | RVR变化 |
SPECIAL | 14:14 | 顺风达标 | SPECIAL | 14:47 | 顺风达标 |
SPECIAL | 14:20 | 顺风达标 | SPECIAL | 14:48 | RVR上升 |
SPECIAL | 14:21 | SHRA→+SHRA,RVR下降 | SPECIAL | 14:53 | RVR上升 |
SPECIAL | 14:22 | RVR下降 | SPECIAL | 14:55 | 能见度上升 |
SPECIAL | 14:25 | 能见度下降,RVR下降,QNH变化 | SPECIAL | 14:56 | 顺风达标 |
SPECIAL | 14:31 | RVR变化 | SPECIAL | 15:15 | +SHRA→SHRA |
SPECI | 14:33 | RVR下降 | SPECIAL | 15:26 | SHRA→-SHRA |
SPECIAL | 14:36 | RVR变化 | SPECIAL | 16:21 | TS解除 |
SPECI | 14:38 | 平均风速下降,RVR上升 |
6.服务总结
在值班过程中,观测员按规范无差错地完成了观测工作,保证了工作质量,保障了飞行安全。本次过程,降水量大持续时间长,观测员密切关注降水强度变化,随时关注要素变化,做好精细化服务,及时地发布对外对内特殊报,比较合格地完成了工作任务,保证了工作质量,保障了飞行安全。对各要素的报告符合《规范》和《协议》要求,基本做到了准确及时,没有发生“错、漏、忘”事件,较好地完成了观测服务工作。
参考文献
(1)张荣智,吴波,吕梦瑶,等.上海浦东机场低能见度和低跑道视程事件变化特征及可能原因分析[J].气象与环境科学,2020,43(2):50-55
(2)丁仁智,李政泽,马超.上海虹桥机场一次强雷雨过程的气象保障实例[J].中国电气工程学报,2022,2:178-179