2022年10月1-2日济南机场暴雨伴雷暴天气过程总结

(整期优先)网络出版时间:2023-05-24
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2022年10月1-2日济南机场暴雨伴雷暴天气过程总结

赵广来 ,李兆麟

民航华东地区空中交通管理局山东分局气象台 山东省济南市250107

摘要: 2022年10月1 -2日,济南机场及管制区出现了一次较大范围强降水天气过程,给航班正常性造成了一定的影响。此次过程主要影响系统是地面冷锋前倒槽发展,500hpa高空槽,以及低空暖式切变相互配合。为总结预报预警和服务经验,提高复杂天气情况下的气象服务保障水平,特对此次强天气过程进行总结分析如下:

关键词:雷暴、高低空急流、高空槽

一、天气过程概况

10月1-2日,济南机场出现了长时间的强降水伴雷暴的天气过程。此次雷雨天气主要分有两个过程。第一次雷雨出现在01日16:57-18:31,期间17:18-18:38机场出现了中到大雨;第二次雷雨出现在01日21:41-02日02:48,期间01日21:45-02日01:56机场出现中到大雨。两次雷雨过程持续时间分别为1小时34分和5小时07分,其余时间段则为小到中雨天气。济南机场24小时过程降水量达到了155.3mm,达到了特大暴雨级别,给航班正常运行和分局的防汛工作带来了较大影响。

图1 山东省24小时累计降水量分布图(单位:毫米)

(01日08时至02日08时)

二、天气成因分析

(一)天气形势分析

图2,1日14时地面图中,在内蒙西北面有明显冷空气南下,山东地区为明显的倒槽顶部影响,山东大部、江苏和安徽东部均出现了较强的降水天气;其中济南、聊城、济宁等地出现了大雨。

1日20时的高空图中,则可以明显看到500hpa在山东的上游-河北地区有低槽东移,副热带高压588线位于山东与江苏交界附近,584线正好穿过济南上空。副热带高压外围的西南气流较为强盛。700hpa图上,有明显的暖式切变线。850hpa的切变线则在河北南部至山东北部一线。同时,在850hpa切变的南侧有较强的西南急流,济南正是在急流的出口左侧,为上升运动最为剧烈的区域;700hpa在山东的中南部也有急流存在,强度较850hpa而言略微弱一些。

1日14时地面图

1日20时500hpa

1日20时700hpa

1日20时850hpa

图2 实况天气图资料分析

进一步分析上下层的配置,可以看出1日20时济南地区的高空整层均有强盛的西南急流,急流带来源源不断的水汽输送,为持续性的强降水提供了充沛的水汽条件;中低的切变线与急流出口左侧的上升运动叠加,使得济南地区的垂直运动能够长时间保持;500hpa的低槽则显示着有弱冷空气侵入山东地区。综上所述,1日夜间至2日凌晨,济南地区以及山东省的中西部地区处于较易产生强对流天气和暴雨甚至特大暴雨的区域内。

(二)数值预报资料分析

1、降水预报对比

图3  1日08时至2日08时实况与数值预报中累积降水量对比

分析图3欧洲中心1日08时至2日08时的24小时降水预报和实况降水量,可以看到欧洲中心对于降水的量级与落区预报与实况基本较为一致。其中,强降水的落区主要在山东的中北部,包括鲁西、鲁西北和鲁中地区的北部,降水量级主体为大到暴雨,局部地区达到大暴雨;从实况统计资料来看,强降水的主要落区是鲁西、鲁中和半岛北部地区,降水量级主体以大到暴雨为主,局地为大暴雨。虽然欧洲中心的降雨预报主体与实况一致,但也存在部分误差。其中,欧洲中心对鲁西北地区的降雨强度估计较大,其预报降水量级达到大暴雨,但实况显示,鲁西北地区未达到大暴雨量级;预报中对济南地区的降水量级估计不足,欧洲中心预估为暴雨量级,实况则为大暴雨量级。同时,分析欧洲中心的3小时降水预报。1日20-23时的预报,鲁西北地区的降水量级明显预估太大,济南地区的降水则预估不足;1日23时-2日02时虽然模式较为准确的预估除了济南北部(机场附近区域)的降水量级为50-70mm,实况则为超100mm;2日02-05时,模式预估的降水中心移动至鲁中的北部,落区略偏北,量级不足;2日05-08时,模式预估降水中心为半岛北部和渤海东部,落区偏北,量级仍不足。综上所述,欧洲中心在这次过程中的预报,落区较为准确,但是强度预估略显不足。

2、物理量分析

根据1日20时850hpa急流与2日02时的预报图对比分析,可以看到急流有明显加强的过程,风速增大明显,急流轴位于济南上空,为雷暴和强降水提供了充足的水汽条件和足够的动力条件。CAPE预报图中,济南地区仅有400-600,显示对流有效位能并不是很充足,这也使得预报员在前期的预报预警中,对于雷暴天气的预估不足。k指数图上,则可以看到1日20时,有比较强的不稳定能量,预示着将有强降水天气发生。

综合分析后,欧洲中心对于此次长时间的雷暴伴特大暴雨的预报还是较为准确的,但是降水的量级上面略有不足。

(三)预报经验得失分析

1. 针对此次天气的预报保障服务过程中,对于天气的发生时间把握较准,准确的预报出了强降水天气的开始和结束时间以及降水的量级;但是对于灾害性天气的维持时长和结束时间的把握较差。

2.这次天气的主要影响系统是副高边缘的暖湿气流、较为稳定的中低层切变线和较为强盛的低空西南急流。在实际的保障过程中,数值预报对于1日夜间副高南撤幅度估计不足,导致其对1日夜间鲁西北地区的降水和对流天气发展强度预报偏强,而对鲁西地区和济南地区的降水预估偏弱;同时,数值预报虽然预计除了2日凌晨急流的加强,加强的程度预估不足,进而导致预报员在保障过程中对1日夜间至2日凌晨的预报出现了偏差,尤其是对于雷暴持续时间和降水量级的把握,偏差较为明显。

三、经验总结

(一)此次雷雨和强降水天气过程,系统较强,水汽等条件有利于大范围强雷雨天气的发生。由于数值预报资料对1日夜间副高588线的位置预报存在偏差,实际位置较预报的南撤更为明显,造成预报员对强降水的预报出现偏差,对本场的降水强度估计偏弱。终端区预警方面,对流天气影响的开始时间预报准确,但对流天气影响的结束时间预估偏早。雷雨和强降水过程后期,气象台结合实况订正数值预报,及时调整预报思路,修订了预报结论。后续需重点加强数值预报资料的修订和释用,提高强雷雨天气落区以及降水持续时间预报的准确性。

(二)重视灾害性天气预警,做好防汛工作。气象台预报室从保障开始阶段就持续分析此次过程的降水量,并密切关注本场的累积降水量。当降雨量预计达到标准时,及时发布《灾害性天气通报》,为分局防汛工作提供气象预警支撑。                

参考文献

[1] 穆玉娇, 孙羡. 四川"8·25"远距离暴雨过程诊断分析[J]. 民航学报, 2021.

[2] 李婧, 何淼. 2019年5月18—19日江西省暴雨天气过程分析[J]. 农业灾害研究, 2021.

[3] 梁嘉颖董良淼覃月凤梁依玲. 2020年广西首场区域性暴雨天气过程分析[J]. 气象研究与应用, 2022, 43(3):103-109.

作者简介:赵广来(1964.12)男,汉族,本科学历,高级工程师,从事航空气象预报专业。