引言
营口市位于辽东半岛中枢,介于东经121°56′~123°02′及北纬39°55′~40°56′之间,其东部连接辽宁丹东市,南部靠近大连市,西北部毗邻大洼区,北部与辽宁鞍山市相互接壤。全市总面积为5402平方公里,境内包括山地、丘陵、平原等多种地貌类型,并整体呈现出自东南向西北逐渐倾斜的变化趋势。营口市隶属于温带大陆性季风气候区,主要表现出四季分明、气候温和、雨热同季、光照充足、雨量充沛等特点。营口机场是环渤海的一个重要的支线机场,地处辽东半岛中部,西邻渤海,北面处于大兴安岭和长白山脉之间。营口的秋季是一个过渡季节,这时可以展现出所有降水的形态,如雨、 雪、冻雨、雨夹雪、毛毛雨、霰等等,其中影响最大的就是雨夹雪和冻雨。因为降水不但能影响视程,使能见度变坏,同时还会造成跑道积冰,使跑道摩擦系数减小,影响飞机起降,对飞行安全有着很大的影响。因此加强对雨夹雪天气的预报十分重要。
1天气实况
2019年11月17日上午营口机场以多云天气为主,上午十点半出现第一次降水,12时降水停止后云层不断增厚,云高降低。下午两点钟开始第二次降水,能见度从6000降低至2000米左右随着降水的强弱变化小范围浮动。温度逐渐下降,降水持续到下午六点左右从小雨转为雨夹雪,风力也在6点钟突然增大,雨夹雪在落地后成为冰水混合物,直至7点钟完全变为小雪,温度0.5度,易发生结冰。小雪一直下到夜间11点结束。
2天气形势分析
图1.2019年11月17日08时500hpa(a)、700hpa(b)、850(c)天气形势图与地面图(d)
由上(图1a、b、c)可见,2019年11月17日08时500hpa、700hpa与850hpa位置处均受到槽前偏西气流的影响与控制,且高度槽要提前于温度槽,此时槽前还存在有较为明显的暖平流。之后随着低槽的逐渐加深与移动,冷空气逐渐移动到辽宁省境内,为本次雨夹雪过程创造了有利条件。
地面图(图1d)上可以看出营口地区受到倒槽的影响与控制,且本场的风力较弱,导致雷达图上显示第一次降水过程较弱,之后降水区域逐渐由海上移动到本场,且强度有所增强,进而导致17日下午的降水强度比较大。
3物理量分析
3.1水汽条件
充沛的水汽输送是雨夹雪天气过程产生、持续与发展的一项必不可少的重要条件,而水汽通量、露点温度差与相对湿度是用于反映大气水汽条件的重要物理量。
(1)水汽通量与露点温度差
水汽通量能够较为准确地反映出水汽来源及其主要的水汽通道,是雨夹雪天气过程产生与持续的一项重要条件。2019年11月17日辽宁东南部地区出现一个水汽通量大值中心,水汽通量的最大值为2g/(cm·hPa·s),此时营口地区的水汽条件良好,露点温度位于2~3℃之间,且位于湿区,为本次雨夹雪过程创造了有利的水汽条件。
另外,低层水汽辐合也是引发雨夹雪天气过程的又一个主要原因。本次雨夹雪过程发生时水汽辐合主要出现在中低层,以925hpa位置处的水汽辐合达到最大,水汽主要集中在700hpa以下,为低层的水汽聚积创造了有利条件。
(2)水汽通量散度
2019年11月17日08时营口地区的水汽通量散度相对较少,到该日下午6时左右水汽通量散度明显增加,与此同时水汽辐合也明显增强,有利于聚集水汽,并为本次天气过程创造了有利的水汽条件。之后,随着水汽辐合的逐渐减弱,雨夹雪天气过程也趋于减弱。
3.2动力条件
2019年11月16日20时700hpa位置处,内蒙古东北部黑龙江西北部出现有一个强正涡度闭合区,其中心值为40×10-5/s,并逐渐向东南方向移动。17日08 时营口地区处于正涡度中心的南部,之后正涡度中心又逐渐向北部方向移动,但是其强度却持续维持。进而导致营口地区自17日上午就出现降水天气过程。之后随着正涡度区的逐渐移动,营口市位于其后侧,与此同时降水天气过程也逐渐结束。
涡度表现出上负下正的垂直结构,其中高层表现为负涡度,700hpa以下表现为正涡度。自250hpa至900hpa位置处0线呈现出明显的倾斜状,这一垂直结构有利于高层辐散、低层辐合及对流过程的发展,同时也与降水发生时间段保持吻合。
4雷达回波特征分析
图2 2019年11月17日20时雷达反射率因子
由上图2给出的雷达反射率因子能够看出,2019年11月17日营口地区存在有一条自北向南传播的回波带,回波强度位于0~35dBZ之间,其中以营口机场附近区域的回波强度达到最大,为30dBZ左右,进而导致这一区域出现雨夹雪天气过程。之后随着回波带的缓慢移动,回波带逐渐移出营口机场,其强度也有所减弱,与此同时雨夹雪天气过程也趋于减弱。
5雨雪过程对航空飞行的影响
雨雪天气过程发生时不仅会对飞行员的心理产生一定程度的影响,还会严重影响到飞机的安全起降等。
(1)雨夹雪过程发生时将会导致大气能见度明显下降,进而严重影响到飞行员起飞与落地操作。降雪过程发生之前低云层的湿度明显增加,极易产生低碎云。这种云与地面相距仅仅有几十米,甚至更近,且高度起伏较为明显,进而极易导致能见度明显下降。特别是在降雪强度比较大时,飞行员在飞行时由于无法清晰地看到天地线与地面,进而为安全飞行带来了很大程度的困难。尤其是对于飞行经验不足的飞行员而言,在降雪天气条件下飞行时极易产生心理错觉,进而引发飞行安全事故。
(2)导致跑道结冰,对飞机安全起降构成严重威胁。受到冷空气入侵的影响,雨夹雪过程发生时当地的气温明显下降,降落的雨雪一旦遭遇低温尤其是0℃以下的低温时往往会导致跑道快速结冰。跑道上面的冰层将会导致飞机轮胎与跑道之间的摩擦力明显减小,使飞机在起飞或降落时无法保持方向,进而冲出跑道,对飞机的安全飞行与降落构成严重威胁。
6结语
本文通过分析2019年11月17日发生在营口机场的一次雨夹雪天气过程,得出以下几点结论:
(1)本次雨夹雪天气过程主要受到高空槽,暖平流与倒槽等系统的影响与控制;
(2)低层西南急流的明显增强,并持续不断将水汽输送至陆地,进而为本次雨夹雪过程提供充沛的水汽条件;高层辐散、低层辐合的高低空配置为本次天气过程创造了有利的动力条件;
(3)雨夹雪过程发生时营口地区存在有一条自北向南传播的回波带,且回波强度位于0~35dBZ之间,其中以营口机场附近区域的回波强度达到最大,进而导致这一区域出现雨夹雪天气过程。
(4)雨雪天气过程发生时不仅会对飞行员的心理产生一定程度的影响,还会严重影响到飞机的安全起降等,对乘客及机组人员的生命财产安全构成严重威胁。
参考文献
[1]张运芝,林敏,陈海涛等.2017年8月16-17日营口地区短时强降水天气过程分析[J].现代农业科技,2018(7):239-240.
[2]马伟.2017年4月初阿里地区暴雪天气分析及对民航飞行的影响[J].农家科技(下旬刊),2018(10):142.
[3]周川,张序,谭力等.强降雪天气对飞行的影响分析[J].沈阳航空航天大学学报,2015(3):78-83,91.
[4]刘彦彤.咸阳机场一次降雪过程分析与观测服务保障[J].科技风,2018(13):117-118.
作者简介:王冰(1988-01-27 )女,汉族,本科,从事气象预报工作。