桂林机场春季午后雷雨K指数统计分析

胡勇　梁汝政

【摘 要】本文根据桂林市气象局12UTC的T-lnP图计算得出的K指数与桂林两江机场2004-2013年2-4月观测资料中06-18UTC时段内所发生雷雨天气的相关关系进行统计分析。结果表明：桂林机场春季午后雷雨发生时，K指数>20℃的占比极高，达到91.7%。桂林机场春季午后K指数>39℃时对应的雷雨日数最多且雷雨发生概率为最高，达到50.0%;其次是K指数在37-39℃时雷雨发生概率为20.0%。

【关键词】桂林机场;春季午后雷雨;K指数

中图分类号： O212.1 文献标识码： A文章编号： 2095-2457（2019）22-0227-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.22.105

0 引言

广西位于云贵高原东南缘，地势西高东低，四周多山地、丘陵环绕，每年2-5月广西中北部具有较强的高空急流和3-5km适宜的0℃层高度，冷暖空气在频繁交汇[1]，雷暴等强对流天气频发。雷雨等强对流天气对民航飞行安全造成严重的影响，轻则造成航班延误、返航备降，重则造成严重飞行事故，机毁人亡，因此准确预报雷雨天气是预报员的重要职责。但雷雨等强对流天气具有尺度小、发展速度快的特点，国内外很多气象工作者都在研究，其中综合利用物理量指标进行潜势预报就是其重要的方法之一。本文通过统计和分析桂林机场春季午后雷雨天气和K指数的相关关系，得出一些K指数阈值的经验指标，以期能帮助预报员了解和预报雷雨天气提供一些参考和帮助。

1 资料来源与研究方法

本文所用资料为桂林兩江机场2004-2013年2-4月观测资料和桂林市气象局12UTC的探空资料，观测资料时间间隔1小时，探空资料时间间隔12小时。K指数值基于探空资料得出。

首先，将每小时观测资料中观测到的雷雨天气与探空资料得出的K指数对应起来是研究两者关系的前提。但是要求雷暴天气与探空施放时间、空间完全一致是不可能的。Darkow提出过较严格定义：探空施放地点距离对流天气发生地点不超过 80km，对流天气在探空气球释放前后的105分钟内出现。[2]如此严格的定义在实际业务中难以实行。本文结合桂林机场的实际情况将上述定义扩展为：桂林机场观测有雷雨天气，雷暴天气出现在探空气球施放时间前后 6小时内。

判断探空站在气球施放时刻是否出现雷暴天气的具体方法为：在探空施放前后各6小时（06-18UTC）时段内，桂林机场观测资料中有记录的，均视为该探空站在气球施放时刻出现了雷暴天气。这样就将雷暴天气与探空资料对应起来，同时也将雷暴天气和K指数对应起来。

2 统计结果分析

2.1 K指数

K指数是反映垂直温度递减率和低层水汽含量的热力综合参数，定义为：

KI=（T850-T500）+Td850-（T700-Td700）

其中T和Td分别表示温度和露点温度，下标表示等压面（hPa）。KI定义中的物理意义简单明确：等式右边三项分别表示温度垂直递减率、低层的水汽条件和中层的饱和程度。KI反映的是850-500hPa之间的层结状态，除了比较特殊的高架雷暴或海拔较高的地区以外，在大多数情况下KI是适用的。

2.2 雷雨发生时K指数统计分析

由表1可以得出：桂林机场2004-2013年2-4月06-18UTC时段内发生雷雨总日数为48日，其对应的K指数最小为6.4℃，最大为40.6℃，K指数在35-40℃时为最多，达到14日，占比29.2%。K指数>20℃占比达到了91.7%。

K指数≤20℃与>40℃时占比分别为8.3%和6.3%，占比都不到10%。在统计过程中K指数≤20℃的日数为491日，占总日数（978日）的50.2%，远远超过K指数>40℃的7日，但在雷雨发生时K指数≤20℃的占比只有8.3%。因此我们得出，桂林机场春季午后雷雨发生时，K指数>20℃的占比极高，达到91.7%。

2.3 K指数在不同阈值条件下的雷雨发生概率统计分析

表2统计得出K指数满足指定阈值条件的总次数m，以及在满足该阈值条件的前提下出现雷暴天气的次数n，得出对应雷暴概率为n/m（如图1）。由表2可以得出：K指数>39℃时对应的雷雨日数为最多，达8日;K指数>39℃的总日数为最少，仅16日。K指数在33-35℃时对应的雷雨日数为次多，达7日;但K指数在33-35℃时的总日数达到65日。

之前讨论了雷雨天气发生时K指数在不同阈值条件下的占比，得出雷雨天气产生时对应K指数>20℃时占比极高，那么反过来，在K指数>20℃时不同阈值条件下雷雨天气发生概率情况如图1。可以得出：K指数>39℃时雷雨发生概率为最高，达到50.0%;其次是K指数在37-39℃时雷雨发生概率为20.0%。K指数在其他阈值条件下雷雨发生概率都低于15%，不易发生雷雨。

3 结论

（1）桂林机场春季午后雷雨发生时，K指数>20℃的占比极高，达到91.7%。

（2）桂林机场春季午后K指数>39℃时对应的雷雨日数最多。

（3）桂林机场春季午后K指数>39℃时雷雨发生概率为最高，达到50.0%;其次是K指数在37-39℃时雷雨发生概率为20.0%。

【参考文献】

[1]王艳兰，王军君，伍静，王娟，刘国忠，李向红.广西3次强对流天气对比分析[J].干旱气象，2015，33（4）：635-643.

[2]梁维亮，屈梅芳，赖珍权，翟丽萍.广西雷暴天气预报指标研究[J].气象研究与应用，2014，35（3）：15-19.