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摘要：本文利用宁波机场AWOS观测数据、ERA5再分析资料，浙江省闪电定位仪数据，地面常规观测资料、高空观测资料、多普勒雷达资料等，从天气形势、物理机制、宏观特征以及雷达回波特征等方面对 2024 年 4 月2日的飑线天气过程进行了详细探讨和分析。结果表明：高空槽带动低空切变南压，切变线南侧一直维持着强劲的西南急流，充足的水汽输送，0-6km有明显的垂直风切变是这次飑线天气过程发生发展的主要天气尺度系统。在强飑线过境时，风向风速突变，气压涌升和气温骤降，多普勒雷达径向速度图出现速度模糊等强回波特征。闪电定位仪监测数据为气象预报提供实时数据支持，对预报强对流天气有一定参考价值。

关键词：飑线特征 雷达径向速度模糊 闪电定位仪数据

一、引言

飑线是由多个雷暴单体组成，呈带状、线状结构的中尺度对流复合系统，其出现时常伴随着剧烈的气象变化，如雷暴、大风、冰雹等极端天气现象。这些天气现象不仅对人类生活造成不便，还严重影响民航飞行安全。因此，深入研究飑线的特征和形成机制，对于提高民航气象预报的准确性和提升气象服务质量，减少航班延误率，保障飞行安全具有重要意义。国内已有众多学者对飑线进行了研究，

例如丁一汇等学者通过对中国18个飑线案例的分析，提出冷锋、切变线、低涡和高空急流等天气系统对飑线的触发和组织具有重要作用。陈涛等（2013）通过对华北飑线个例的研究，发现冷池边界扩展速度与低层风垂直切变大致相当。李娜等（2013）研究分析华东地区的一次后向新生型飑线个例，发现对流线上的后向新生是动力和热力过程共同作用的结果 。

宁波机场地处华东沿海，强对流天气发生频繁。2024年4月2日傍晚在江西大部，湖南南部以及浙江与江西交界处出现大范围系统性对流云团，云团不断自西南向东北方向移动，在对流云团发展过程中形成了强而窄的近似带状的雷达强回波飑线，给浙江大部带来了强雷暴、大风和暴雨天气。在2日晚间19：09强对流天气开始影响宁波机场直到次日凌晨5点此次强对流天气对宁波机场的影响才结束，期间出现了典型的飑线等强对流天气，在宁波机场出现了短时强降水、强雷暴，低能见度和26.8米/秒阵风，给宁波机场造成大面积航班延误。

本文利用宁波机场AWOS观测数据、ERA5再分析资料，浙江省闪电定位仪数据，地面常规观测资料、高空观测资料、多普勒雷达资料等，从天气形势、物理机制、宏观特征以及雷达回波特征等方面对 2024 年 4 月2日的飑线天气过程进行了详细探讨和分析。

二、大尺度环流背景

1、飑线发生的环流背景场

2024年4月2日，从图1看出，宁波机场高空三层处在西南急流当中，500hpa高空槽位于安徽、江西、湖南一带，白天850hpa急流风速12-22m/s，700hpa风速16-28m/s。夜间西南急流加强，850hpa急流风速16-30m/s，700hpa风速24-32m/s。850hpa处在饱和湿区中，大气处于深厚的槽前西南暖湿气流控制之下，水汽输送条件非常好，达到了强对流的标准。急流中心位于两广与浙赣交界处，浙东北上空有风速的辐合。而低空切变和低涡处在苏皖中部，高空槽带动低空切变线南压，切变线南侧一直维持着强劲的西南急流，充足的水汽输送为飑线的形成和加强提供了有利条件，而宁波机场正好处在切变线南侧。

地面图上，西南地区有低涡发展，我国东南大部处于宽广的低压区，随着低空西南气流加强对地面的降压作用也加强，地面倒槽发展东伸，至20时，本场附近也有低涡生成，并向东移动。

2、探空资料分析

强对流天气的发生发展，离不开能量聚集与释放。不稳定层结是对流天气发生发展的必备条件之一。宁波机场上游杭州与衢州4月2日20点的探空图来分析，两地近地层都有逆温层存在，有利于静力能的积累，从逆温层开始对探空曲线进行修订，表1中衢州站的CAPE值达到839.9J/kg，在春季是一个较大的数据，而且两个站点的K指数均超过35，SI均低于0.热力条件、能量条件较好，有利于强对流的产生。同时从衢州的探空风来看，有明显的垂直风切变，0-6km达到25+m/s，20时 700hpa 以下有较强的不稳定能量积累，700hpa 与850hpa西南低空急流强劲，水汽输送条件好，并且近地层相对湿度大，中高层相对湿度小，处于上干下湿的状态，大气有不稳定层结，有利于强对流的发生发展。所以4月2日的强对流的天气持续时间较长和影响范围较大。

3、水汽通量和水汽通量散度

水汽通量（Water Vapor Flux）是指单位时间内通过单位面积的水汽量，通常用来描述大气中水蒸气的流动。它是一个向量量，具有大小和方向，表示水蒸气沿特定方向的流动速率。水汽通量散度（Moisture Flux Divergence）是水汽通量的散度，它描述了水汽通量在空间上的分布变化。水汽通量散度是一个标量，用来衡量在给定体积内水汽通量的净变化。如果水汽通量散度为正，表示该区域水汽正在增加；如果为负，则表示水汽正在减少。水汽通量和水汽通量散度在强对流天气中具有重要作用。它们不仅影响降水的形成和强度，还与大气的动力条件和不稳定层结密切相关，是气象预报和天气系统诊断的重要指标。利用2024年4月2日19：00（北京时）ERA5再分析资料分析水汽通量与水汽通量散度。从图2中可以看出，700hap与850hpa西南急流强劲，水汽输送条件很好，而浙江大部分处于850hpa水汽通量散度正值区，即为水汽幅合区。高空槽带动切变线南压，西南低空急流继续加强，充足的水汽为强对流天气提供了有利条件。在浙江北部处于水汽幅合区，造成此处大气层结不稳定，有利于飚线天气的形成和加强。

三、飑线的观测分析：

1、飑线对宁波机场气象要素的影响

从图3宁波机场自动观测系统（AWOS）实时数可以看到，在飑线过境时宁波机场的跑道视程有明显的变化，飑线带来的强雷雨天气使机场的跑道视程由P2000短时间内骤降到了450米，随着飑线的快速过境强雷雨逐渐减弱，机场跑道视程才又恢复到P2000。在飑线来临时，宁波机场的瞬时风向风速出现了剧烈变化，风向由150°突转到330°，瞬时风速由2m/s突增到22m/s，期间出现最强阵风风速达到26.8m/s，然后在飑线快速划过机场后，风向又由偏北风转为偏南风，风速又在短时间内从22m/s陡降到2m/s。在飑线过境时宁波机场出现雷暴高压，在5分钟内修正海平面气压由1003hp涌升到1007hpa，飑线过境后修正海平面气压又快速恢复到1004hpa。与此同时，宁波机场的气温也在飑线过境后由24摄氏度骤降到20摄氏度，五分钟内温度降了4摄氏度。此次飑线天气过程给宁波机场带来强降水、雷暴、大风和风切变等极端天气，飑线过境时宁波机场气象要素出现剧烈变化，风向风速突变，气压涌升和气温骤降。

2、飑线生成到成熟阶段雷达回拨特征：

当日受高空槽影响，在浙赣交界处以及江西和湖南境内已经有大片近似带状的回波形成，并逐渐向东北方向移动，直至17：27前后雷达图上可以看到，回波前沿主体位于浙江西部地区，呈细条带状，此时飑线雷达回波强度还不是很强，排列松散，还处在发展当中，宁波地区上空并没有明显的回波被激发。随后飑线不断地发展壮大，对流云系发展旺盛，在18：28飑线越过绍兴地区直奔宁波机场而来，此时飑线已经发展成型，排列紧密，呈东北西南带状，自西向东，移动速度明显加快。10：59飑线带状雷达回波垂直高度已经达到15km，对流发展强盛。在19：11，飑线已经靠近宁波机场，此时飑线进一步加强，已经形成上百公里带状回波，内部排列紧密，此时宁波机场已经出现雷暴天气，19：13出现大风天气，最大阵风26.8m/s，随后出现强降水天气，飑线完全覆盖宁波机场。飑线移动速度快，二十分钟左右，基本移除了宁波机场，但飑线的形态依然存在，继续向东北移动，对宁波机场影响减弱。此次飑线过程由开始排列松散对流单体在适宜环境条件下逐渐发展为众多旺盛的对流单体，组成为排列紧密的带状飑线，回波梯度大，最强回波带宽度35km左右，长度约150km，最大回波强度超过57dbz，回波最大垂直高度达到15km，移动速度快，约50km/h。

研究表明飑线天气过程往往伴随破坏性强的大风或者下击暴流等极端天气，其后部的入流低压区和地面雷暴高压区存在强气压梯度力，可能是造成飑线大风的原因。图4为4月2日18：59和19：17飑线经过宁波机场前后雷达回波PPI、RHI和雷达速度图。从雷达回波PPI图可以看待最强回波达到57.5dbz，从RHI图可以看到雷达回波的回波墙，整个飑线对流回波顶最高的达到15km，说明本次对流发展十分旺盛，维持时间较长。从雷达速度图可以看到在飑线过境机场上空中高层吹的是西风，低层吹的是西南风，存在明显的垂直风切变。19：17雷达径向速度图出现了速度模糊，根据退速度模糊的算法，此时雷达径向速度约为27m/s左右，宁波机场也出现最大阵风26.8m/s，并出现了SQ。

3、闪电定位仪资料分析：

闪电探测网络在强对流天气的监测中扮演着非常重要的角色。闪电监测系统可以提供闪电活动的空间和时间信息，通过闪电的位置和类型来推断风暴内部的电荷分布，分析风暴的发展阶段及其内部结构变化。基于闪电活动的变化模式预测风暴的强度变化，为气象预警系统提供实时数据支持，帮助提前发布警报。通过长时间序列的闪电观测数据，研究强对流系统的物理机制，有助于了解雷暴发展和衰亡的过程，这对于理解和发展对强对流风暴的认识至关重要。

根据浙江省闪电定位仪数据，此次飑线天气过程在浙江境内闪电高频次时段主要集中在17：00到21：00，其中17：30闪电频次明显增强，这和飑线强对流开始发展相吻合。在飑线向宁波机场移动中闪电频次继续增强。下图a中时18：30到19：00时段闪电分布图，可以看出闪电前沿形成一字排开形态，正好吻合飑线前沿带状强对流区。这也较早预知强对流的形态和强度，为宁波机场气象预报提供实时数据支持，帮助提前发布机场警报。飑线继续靠近宁波机场直至飑线覆盖机场，闪电频率变的更加频繁，下图b时19：00到19：30闪电分布图，闪电明显增加。在20：00闪电频次开始减弱，预示着飑线移出宁波机场终端区，强对流过程由成熟阶段开始转向消亡阶段。

四、结论：

利用多种观测数据资料分析宁波机场飚线天气过程，得出以下结论：

1、高空槽带动低空切变线南压，切变线南侧一直维持着强劲的西南急流，充足的水汽输送，0-6km有明显的垂直风切变是这次飑线天气过程发生发展的主要天气尺度系统。

2、此次飑线天气过程给宁波机场带来强降水、雷暴、大风和风切变等极端天气，飑线过境时宁波机场气象要素出现剧烈变化，风向风速突变，气压涌升和气温骤降。

3、此次飑线天气过境，多普勒天气雷达上出现了明显的速度模糊，回波垂直高度高，强对流雷达回波特征明显。

4、闪电监测数据和飑线形态相吻合，可以较早预知强对流的形态和强度，为宁波机场气象预报提供实时数据支持，帮助提前发布机场警报。

参考文献

[1]丁一汇，李鸿洲，章名立，等，1992. 我国飑线发生条件的研究[J]. 大气科学， 6（1）：18-28.

[2]陈涛，代刊，张芳华， 2013. 一次华北飑线天气过程中环境条件与对流发展机制研究[J]. 气象， 39（8）：945-954.

[3]李娜，冉令坤，高守亭， 2013. 华东地区一次飑线过程的数值模拟与诊断分析[J]. 大气科学， 37（3）：595-608

作者简介：徐庆（1985-），男，汉族，四川成都，大学本科，工程师，民航气象。