上海浦东机场一次强雷雨过程的气象保障实例

上海浦东机场一次强雷雨过程的气象保障实例

徐蒙1

1.民航华东空管局气象中心  上海 长宁 200335

摘要：2021年09月02日下午浦东机场发生一次强雷雨天气过程，通过对该过程发生发展状况以及观测员对风温压能见度等要素保障情况与实际器测要素值变化情况进行对比分析，以期整理保障经验，提高保障水平。

关键词：气象观测；浦东机场；强雷雨；气象服务

上海浦东国际机场位于上海浦东新区，位处长江出海口，毗临东海。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]。本文基于 AWOS 自动观测系统数据及人工观测数据，对各气象要素进行对比分析，对浦东机场2021年09月02日发生的雷暴天气服务过程进行了回顾。

一、环流形势分析

2021年09月02日下午，浦东机场经历了一次强雷雨天气过程。上海地区受到副热带高压控制，位于588线附近，能量条件较好。结合700、850hPa的冷式切变，整层的水汽湿度条件较好，富含充足水汽。同时，从地面图也可看到冷暖空气交汇，上海地区有一条静止锋。高低空环流配置有利于不稳定层结发展，容易发生对流性天气。

图1. 2021年09月02日500hPa和地面天气图

二、天气过程简介

由于热对流发展，当日13:16（BJT，下同）机场西面出现浓积云，随后向东向移动并迅速发展加强，13:22本场天顶闻雷，随后部分跑道出现顺风达标情况，13:32开始下小阵雨，13:38起出现中到大阵雨并一直持续至14：43，随后维持小阵雨，15:23起再次出现中到大阵雨并一直持续至15：52，随后转成小阵雨直至16：41降水停止。期间对流云团不断在机场附近生成，经过本场东移入海，15:57闻最后一声雷，此次过程持续2小时35分钟，各天气要素变化剧烈，主要涉及要素为雷暴和降水，对航班正常运行造成很大影响。

三、雷达回波分析

由雷达图可见影响本场的是一条自西北向东南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面天空的观测频次，与13:06向塔台、终端部门报告本场西面观测到浓积云。随着系统进一步西移靠近本场，13:22天顶闻雷，对流系统主体影响本场，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，强度有所减弱，15:23系统强度再次加强，随后对流进一步减弱，15:57闻最后一声雷，本次过程基本结束。

图2. 浦东机场09月02日12:00-16:00（北京时）雷达回波图

四、气象要素分析

本次雷雨过程时间短、降水集中且强度大，纪要栏的演变主要集中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，主要针对降水量、风速、能见度等要素变化进行对比分析。对本次天气过程未涉及达到特殊报标准以下的云高、侧风等要素不做分析。

1、纪要栏演变（世界时）

雷暴：TS05:22Z-07:57E

降水：-SHRA05:32-SHRA05:38-+SHRA05:46-SHRA06:17--SHRA06:43-+SHRA07:23- SHRA07:43—SHRA07:52-08:41

2、AWOS降水数据分析

整个强雷雨过程瞬时降水量详情如图3所示，可以清晰的看出此次降水大体可分为两个阶段（13:46-14:43、15:23-16:52），且两个过程持续时机场降水分布存在一定空间差异。由于雷暴系统大体呈现自西北向东南移动的趋势，并在机场上空持续徘徊并进行能量的释放，因此第一阶段过程开始时，机场北部先出现降水，且降水的移动路径为从东到西，同时结合机场南北头降水差异可见强降水主要集中在机场南部，瞬时降水最高达2.3mm，与此同时机场北面瞬时降水最高仅为0.8mm，显示降水存在一定的局定性和空间差异。第二阶段降雨变化特征总体与第一阶段类似，但瞬时降水强度显著减小，且降水的移动路径与第一阶段并不一致，大致呈现出自西向东走向。总体来看，此次雷雨过程中表现为南头比北头降水强，随着系统在机场上空徘徊移动并最终东移消散，东面比西面降水强。本次过程中机场为向南运行，观测员可以根据管制部门的实际需求，克服AWOS仪器测量存在延迟这一困难，及时提供相应的精细化通报。

图3. 浦东机场09月02日13：00-17：00（北京时）瞬时降水量变化折线图

3. AWOS风数据分析

本次天气过程中，雷暴发生前后，风速变化超过5m/s，随后风速呈波动变化，缓慢减小，当本场TS结束，风速达到静风，随后保持微风状态。进一步对风向进行分析，TS发生前期，本场收西南风控制，TS发生后，风向迅速转变为西北风，随后一段时间，风向变化迅速，并逐渐转变为东南风，第二段强降水期间风向变化与第一段期间基本相似，随后风向恢复到TS发生前期状态，本场受偏北气流影响。此次过程中，风向风速变化满足通报标准时，均及时向有关部门进行了通报。

图4. 浦东机场09月02日13：00-17：00（北京时）风向风速变化折线图

4. AWOS温度、气压分析

本次天气过程中，在强雷雨出现后一段时间，温度从之前稳定的38℃骤降至33℃，达到了SPECIAL报告标准，在13:58及时向塔台和进近部门进行通告；与此同时，QNH短时间内突增约2Hpa，观测员于14:01一并发布了SPECIAL报，之后温度、气压缓慢变化，均未达到对内特殊报通报标准。

图5  浦东机场09月02日13:00-17:00（北京时）35R端AWOS温度值和QNH值

四、工作质量分析

本次强雷雨过程中，自02日13：22至15：57（北京时），浦东气象台共发布特殊报告16份，其中SPECI5份，SPECIAL11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、进近和预报部门。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、阵风、顺风、气温变化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  09月02日浦东气象台特殊报告发布情况表

五、服务工作总结

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，降水分布不均匀，但和系统的移动密切相关，观测员密切关注，随时关注要素变化，对飞行有重要影响的浓积云、风向风速、海压以及温度的变化都进行了及时准确的特殊观测。可以根据系统特点进行相应的精细化服务，及时地发布对外对内特殊报，比较合格地完成了任务。在强雷雨这种复杂天气过程中，气象要素往往变化剧烈，AWOS数据往往有延迟，在这段时间，观测员可借助实景摄像辅助判断天气形势，这对观测员的临场反应与业务水平是一种考验，同时，对长时间在岗的观测员的心理也有较高要求，尤其不能在天气转好后就有懈怠心理，应该每时每刻做好对气象要素的观测与通报。总的来说，此次过程认真遵守通报协议，做到按规定及时准确通报，没有发生“错、漏、忘”事件，较好地完成了观测任务，保障了飞行安全。

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