深圳机场强对流云的统计特征

李蕾

摘 要：强对流云是影响机场航班起降的重要天气现象，也是雷暴产生的前兆。所以，研究强对流云的年变化，日变化，以及与雷暴之间的关系，可以有助于机场气象人员了解强对流天气的演变过程，总结历史经验，为机场天气监测和预报提供重要参考。

关键词：对流云；年变化；日变化；雷暴

中图分类号：P426.5 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）34-0061-02

Abstract： The strong convective cloud is an important weather phenomenon that affects the takeoff and landing of airport flights， and it is also a precursor of thunderstorms. Therefore， the study of the annual and diurnal variations of convective clouds and their relationship with thunderstorms can help airport meteorologists understand the evolution of severe convective weather， sum up historical experience， and provide important reference for airport weather monitoring and forecasting.

Keywords： convective cloud； annual variation； diurnal variation； thunderstorm

1 概述

强对流云中气流的上升和下沉运动都非常强烈，其影响范围可达到强对流云周围30公里。最主要的强对流云是浓积云（TCU）和积雨云（CB）[1]。浓积云一般不会产生降水，影响也较小，只有当它发展旺盛的时候才产生降水，并以阵性降水为主，且持续降水时间较短；而积雨云的强度则要大得多，影响也大得多，有时甚至会出现大到暴雨，同时伴有雷电及大风等。积雨云对飞行安全的危害非比寻常，积冰、风切变、雷击、无线电干扰，强烈颠簸等各种因素都可能对飞机造成严重损失[2]。所以，强对流云是一种和雷暴息息相关的具有预警意义的天气状况，气象工作人员需要提前发布天气预报，为航班出行提供更加精准的天气服务。

2 宝安机场强对流天气的特点

2.1 天气特点

深圳机场地处珠江入海喇叭口海岸，南北风向切变的要冲之地，故为强对流天气多发区。宝安机场雷暴的平均初期出现在每年的2月26日，平均终期在10月11日，平均活动期为228天[3]。春、夏两季低纬度天气系统（低压槽、副高、热带气旋、东风波）在深圳机场最为活跃，因而使该地区成为强对流天气多发区。当热带气旋影响或登陆深圳或珠江口地区时，会出现长时间的雷暴及狂风暴雨等，对飞行活动影响很大[4]。另外，夏季还时常出现热力性雷暴，多出现于午后，伴随阵雨、大风等天气现象。

2.2 研究资料

本次研究主要采用了本站《地面观测记录簿》从2013年至2017年的云况和天气演变数据作为依据，统计出出现强对流云和雷暴的时间段，然后对强对流云出现的时空特征做出了分析，进而又对雷暴和强对流云出现的时间做了相关性分析。

3 深圳机场强对流云的年变化特征

宝安机场的强对流云一年四季均有发生，年平均频率为31.78%，平均大约116天。本次研究分别统计了2013-2017年强对流云出现的频率图，发现每年都是从3月份开始强对流云出现概率增加，10月份之后开始减少。峰值大多出现在7月，只有2016年出现在6月。夏季（6、7、8月）出现频率远高于其他三个季节。

为了更清楚研究年变化的平均特征，把五年的资料做了平均处理，如图1。强对流云主要集中在夏季，六、七、八三个月份的平均概率都超过了60%；而在年初的一月、二月和年底的十一月、十二月很少出现，平均概率均在3.3%以下。整个形态呈山峰状，峰值出现在七月，越往两边呈坡状下滑。

4 深圳机场强对流云的日变化特征

由于夏季出现对流云概率最大，因此把全年与夏季七月份的强对流云的日变化作进一步的分析比较，如图2。从图可以看出，全年与七月份的日变化曲线基本走向是一致的：早、晚曲线在平均线之下，中午前后曲线在平均线之上，高值区出现在上午5点到下午13点之间。上午5点之前呈上升趋势，下午13点之后呈下降趋势。

然后重点关注5点到13点这一阶段。在全年的强对流云出现时间分布曲线中，极大值出现在上午9点，占比达到14%；另外上午5点和下午13点也出现了两个峰值，占比在13-14%之间。在夏季的曲线中，从5点到6点略有下降，6点之后开始上升，6点到10点上升斜率较大，10点到13点保持平稳。而10-13点也是处于一个峰值区，占比在7%左右。其实，综合两根曲线可以分析到，2013至2017年，强对流云出现频率最高的时段在9到12点之间，其次在早上5点有一个极值点。由于数据有限，出现这一情况的原因还有待进一步研究。

5 雷暴出现和强对流云的关系

众所周知，雷暴是对流云发展到一定阶段的产物，但即使有对流云发展，如果没有合适的天气发展条件，也不一定形成雷暴。根据之前的统计已经知道，深圳机场对流云出现最为频繁的时间当属每年夏季七月，同样方法统计得到雷暴出现最高频率的也是这一月份。根据我国目前的天气分析统计，热力性雷暴一般出现在对流云生成后两小时之内，为了具体了解深圳机场近五年内雷暴出现时间和热力性对流云之间的关系，本次研究从2013-2017七月的资料中挑选了共91次典型雷暴天气过程， 對雷暴云和雷暴的出现时间做相关性分析。

如图3，每一个圆圈代表一次雷暴过程，横轴代表是雷暴出现时间，纵轴代表了对流云开始时刻。绝大多数是分布在斜率为45°的一条直线以及附近偏右区域，少数距离直线右侧较远。说明雷暴大多是紧跟着强对流云之后出现，一小时以内生成的概率达62.6%，两小时以内生成的概率更是高达79.1%。当然，还有剩余20.9%的概率晚于强对流云生成两小时后。

6 结束语

一般而言，深圳机场夏季多雷雨，春秋次之；而在夏季，强对流性天气出现在正午前后的概率最大；而雷暴一般在强对流云生成的一到两小时内发生。根据这些数据统计，可以提前做好年度或者季度工作安排，安排好雷雨的换季学习工作，强化观测员的业务素质，提升在雷雨季节对天气变化趋势的敏感度。对民航气象工作人员而言，此项研究的意义在于，可以从历史经验判断天气的发展演变，及时准确地发布天气报告，向用户通报实况和天气变化趋势，及时做好防护措施。

参考文献：

[1]黄士松，汤明敏.我国南方初夏汛期和东亚夏季风环流[J].热带气象学报，1995，11（3）：203-213.

[2]毛文书，王谦谦，李国平.近50a江淮梅雨的降雨特征[J].气象学报，2008，28（1）：68-73.

[3]吴尚森，梁建茵，李春晖.南海夏季风强度与我国汛期降水的关系[J].热带气象学报，2003，19：25-36.

[4]刘罡，蒋维楣，罗云峰.非均匀下垫面边界层研究现状与展望[J].地球科学进展，2005，20（2）：223-230.