西安咸阳机场雷暴天气统计分析及其观测方法

周线娅，胥 洁，杨海蓉

(民航西北空管局气象中心，西安 710082)

西安咸阳机场雷暴天气统计分析及其观测方法

周线娅，胥 洁，杨海蓉

(民航西北空管局气象中心，西安 710082)

利用西安咸阳机场1997—2012年的地面气象观测资料，对本场近16 a雷暴发生情况进行统计分析，结果表明：咸阳机场夏季雷暴最为频繁，高峰期在7—8月，而且持续时间也较长；雷暴发生时间有明显的日变化特点，晚上多于白天，前夜多于后夜；西方、北方、西北方向是机场产生雷暴最多的区域，其余方位的雷暴概率较小。雷暴过境时气温普遍下降，平均气温下降2.1 ℃，1 h气压平均上升约1 hPa，风速骤增，小时平均风速的平均值为5.1 m/s，日降水量平均为8.1 mm。

雷暴天气；地面观测方法；咸阳机场

雷暴是指积雨云云间、云中、云地之间发生激烈的放电现象，表现为一种局地强对流天气现象，常伴有强烈的降水、大风、冰雹、风沙等灾害性天气，往往造成地面设施、导航设备破坏，甚至干扰无线电通讯。由于雷暴中有强烈的湍流、结冰、闪电、颠簸和大风，并伴有低云，常严重危及飞行安全，是造成飞机返航、备降、延误和飞行事故的重要因素[1-2]。西安咸阳机场位于西安市西北45 km，咸阳市东北12 km处，南有秦岭山脉，北临渭北平原，四季分明，春夏季雷雨天气较多，据统计资料表明，西安咸阳机场春夏季雷暴天气是造成航班不正常的第二大天气原因，严重影响飞行安全，同时给空中流量管理及交通管制工作带来很大压力。高维英等[3]对陕西雷暴时空分布规律及其天气特征进行了分析；高菊霞[4]等研究了陕西大范围雷暴850 hPa能流场特征，张静芳[5]等研究了榆阳机场雷暴特征及雷暴对飞行的影响。利用西安咸阳机场1997—2012年地面气象观测资料，对本场近16 a雷暴发生情况进行统计分析，掌握咸阳机场雷暴天气特征，做好雷暴的观测和服务，有助于空中交通管制部门和飞行部门掌握气象信息，对避开或飞越雷暴天气区，确保飞行安全具有重要意义。

1 雷暴概况

1.1 年际、月际变化及初终日特征

西安咸阳机场1997—2012年总共有雷暴日163 d，年平均约10 d。雷暴日年际变化较大(见图1)，最多为15 d，分别出现在2006年和2012年；最少为4 d，出现在1997年。

图1 咸阳机场1997—2012年雷暴日变化

雷暴集中出现在4—8月，高峰期为7—8月(见表1)。从各月的分布情况来看，7月雷暴发生最多，平均2.6 d，其次为8月，平均为2.4 d,3月最少，16 a只出现1次。

表1 1997—2012年咸阳机场各月雷暴日分布 d

初雷多出现在4月，占初雷月的80%，最早出现在3月(1997年3月12日)，最晚出现在6月(2004年6月15日)；终雷最早出现在7月9日(1997年)，最晚出现在10月30日(2009年)；雷暴初终日之间年平均约有143 d，最短86 d(2008年)，最长197 d(2006年)。

1.2 日变化

雷暴是一种与中小尺度天气系统关系密切的天气现象，只有在强对流条件下才会发生，出现时间有明显的日变化规律。西安咸阳机场雷暴多出现在午后至傍晚，此时段的雷暴占总雷暴日的68.7%；其中高峰期为10—16时(世界时)，占总雷暴日的45.4%，午夜之后概率开始下降，清晨至中午概率最低，只有9.2%(见表2)。

表2 咸阳机场1997—2012年各时段雷暴出现频次和概率

1.3 持续时长及连续出现时间

咸阳机场单次雷暴持续时长多为2 h之内，占总雷暴日的86%，其中1 h之内101 d，占62%；1～2 h的39 d，占24%。持续2～3 h的16 d，占总雷暴日的10%；持续3 h以上的7 d，占4%。持续较长时间的雷暴多出现在夏季，最长持续时长为5 h 39 min，出现在2007年7月26日；最短持续时长不足1 min，分别出现在2001年5月12日和2004年7月15日，属热力性雷暴，即由于气温升高，局地热力对流产生对流云，进而发展产生雷暴，故持续时间很短。

咸阳机场多为单日雷暴，共105次，占总雷暴日的65%；连续2 d出现雷暴有19次，连续3 d的 4次，最长连续时间4 d，共2次，分别出现在2012年6月21—24日和8月25—28日，夏季出现连续雷暴的概率较大。

1.4 出现和消失方位

由表3可看出，咸阳机场雷暴出现的方位最多为NW，概率28%；其次为W，概率18%。NW、N和W共占61%，是机场雷暴产生的最多方位；最少为E，概率4%。雷暴消散的方位最多为E，概率21%；其次是N，概率为17%。这与关中平原大部分天气系统自西北向东南方向移动相符。

表3 咸阳机场1997—2012年各方位雷暴出现和消失频次及概率

2 雷暴过境时气象要素变化特征

强雷暴经过测站时，地面气象要素会有剧烈的变化，普通雷暴强度相对较弱，引起气象要素的变化相对较小。

2.1 气温

根据资料统计，西安咸阳机场雷暴过境前，气温高，湿度大，天气闷热。雷暴过境时，气温普遍下降，平均气温下降2.1 ℃，其中1 h气温下降0.1～2.0 ℃的占56%,下降2.1～4.0 ℃的占26%，下降4.1 ℃以上的占18%。1 h气温降低最多为8.2 ℃，出现在2012年6月18日。雷暴过境或消失后，气温逐渐恢复正常。

2.2 气压

雷暴发展阶段，地面气压略有下降。到成熟阶段，受冷空气影响，在雷暴云的下方形成一雷暴高压，因此，地面气压突然上升。西安咸阳机场雷暴过境时，1 h气压平均上升约1 hPa，最高上升3.9 hPa，出现在2011年6月9日。雷暴过后，气压即恢复正常。

2.3 风

雷暴过境前，地面风常较弱，小时平均风速的平均值约为2.3 m/s。雷暴来临时，风速骤增，小时平均风速的平均值为5.1 m/s，有时会出现阵风，阵风风速多在10～17 m/s，历史最高达29 m/s，出现在2011年8月15日；风向也剧烈变化，小时平均风向变化的平均值约70°，有时甚至急转为相反方向。虽然维持不长，但严重威胁着航空器起飞、着陆和地面设施的安全。

2.4 降水

雷暴大风到达后几分钟，常产生较强的降水。西安咸阳机场雷暴伴降水天气的日降水量平均为8.1 mm，日最大降水量为49.8 mm，出现在2007年7月26日；雷暴过后，降水减小或停止，降水量和降水时间取决于雷暴的强度、移速以及测站与雷暴的相对位置。

3 雷暴过境时伴随的天气现象状况

雷暴出现时，多伴有降水，有时还伴有其他天气现象，如大风、冰雹、尘暴、扬沙等(见表4，雷暴伴随大风、冰雹和/或降雨同时出现时，大风、降雨、冰雹各统计1次)。只出现雷电现象的仅有23 d；伴有降水的雷暴日为135 d，其中伴有中/大降水的雷暴日为63 d，占总雷暴日的38.4%；冰雹天气很少，16 a来，仅在2012年4月20日初雷日产生了冰雹。

表4 咸阳机场1997—2012年伴随天气现象的雷暴出现频次 d

4 雷暴观测要领

(1)了解不同季节雷暴的特点。西安咸阳机场秋季雷暴多是由于冷锋过境，伴随天气系统出现，一天中任何时候都可能出现；而春季和夏季的雷暴多为动力和热力原因共同影响，即热力原因加剧动力抬升，导致更剧烈的天气出现，故多出现在午后和傍晚。

(2)注意对流云的观测。多观察积雨云的生消演变、存在的方位和移动方向，当积雨云正在发展时，可能出现雷暴，此时，应加强连续观测，雷暴移动的方向即为积雨云移动的方向；夜间，可凭闪电出现的方位判别雷暴系统移动方向。

(3)根据气象要素的变化判断雷暴。雷暴产生之前，一般为暖湿空气，气温高、湿度大、风力微弱、天气闷热；雷暴来临时，气温开始下降，短时间后，风向急转，风速突增，气温随着急降。

(4)正确使用气象探测设备。从雷达回波判断是否为对流云回波；根据机场气候特点和雷达实时回波特征的演变加以预测和判断；及时和预报员沟通了解雷暴产生的原因、移动方向、消失方向和出现时间。

(5) 熟悉机场地形特点。雷暴的出现方位及移动路径受地形影响较大，熟悉地形，掌握规律，做到心中有数，减少判断失误。

5 结语

(1) 咸阳机场夏季雷暴最为频繁，高峰期在7—8月，而且持续时间也较长；春秋较少且春季多于秋季，多发生春夏和夏秋之交；11月至来年2月未出现雷暴。雷暴多数会伴有阵性降水，有时还会伴有大风、沙尘等天气。

(2) 雷暴发生时间有明显的日变化特征，晚上多于白天，前夜多于后夜；雷暴多伴随天气系统过境而出现，夏季偶尔为局地热力对流产生，且多出现在午后和傍晚，上午较少。雷暴持续时间较短，一般在2 h之内，连续时间多为1 d。

(3) 西、北、西北方向是机场产生雷暴最多的方位，这与关中平原大部分天气系统自西北向东南方向移动相符，因此观测员应严密监视本场西、北、西北方向对流云团的发生发展。

(4) 准确观测雷暴，不但要了解雷暴形成机制、特性和雷暴的地方性特点，还要熟练掌握雷暴活动规律及其伴随的天气现象，不断积累观测经验，更好地为飞行提供准确的气象信息。

[1] 中国民用航空局空中交通管理局.民用航空气象地面观测技术手册[Z].北京：中国民用航空局空中交通管理局，2007.

[2] 民航西北地区气象中心.西安咸阳机场气候志[G].西安：民航西北地区气象中心，2013.

[3] 高维英,何晓嫒,李明.陕西省雷暴时空分布规律及其天气特征分析[J].陕西气象，2001(6)：33-35.

[4] 高菊霞,庞亚峰,梁生俊. 陕西大范围雷暴850 hPa 能流场特征分析[J].陕西气象，2007(2)：29-32.

[5] 张静芳,康磊.榆阳机场雷暴特征及对飞行的影响[J].农业技术与装备，2013 (18)：22-24.

周线娅，胥洁，杨海蓉.西安咸阳机场雷暴天气统计分析及其观测方法[J].陕西气象，2014(3)：23-25.

1006-4354(2014)03-0023-03

2013-10-24

周线娅(1967—)，女，汉族，陕西西安人，工程师，从事民航气象地面观测。

P468

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