強對流天氣主要包括短時強降水、冰雹、雷電、大風等中尺度天氣系統影響下的天氣。通過近幾年的研究表明：青海地區的強對流天氣頻發，具有明顯的局地性、突發性，在三類強對流天氣中，雷電、大風天氣發生的頻率最高，在全球氣候變暖的背景下，青海高原地區強對流天氣發生的頻次呈現上升趨勢。根據統計2002-2013年資料，西寧曹家堡機場共出現雷暴日數為334天，年平均27.8日，因強對流天氣導致的航班不正常情況上升勢頭明顯，復雜天氣造成的航班復飛、返航、備降占50%，對飛行安全和地面設施的影響越來越大，目前，青海已建成以西寧曹家堡機場為主，玉樹、格爾木、德令哈、花土溝等機場為輔的高原機場，按照青海民用機場規劃，要形成一主八輔的格局，隨著青海社會經濟的發展，航班班次的增加，強對流天氣對航空飛行安全的影響將越來越大，因此研究青海高原地區強對流天氣發生、發展規律，提高強對流天氣預報預警能力，對保障航空飛行安全意義重大。

本文介紹《西寧曹家堡機場強對流天氣預報預警業務系統》主要模塊之一，預報方法的分析研究，就是利用數值預報產品、常規資料、非常規資料(衛星云圖、雷達)，分析西寧曹家堡機場及青海東部強對流天氣發生發展規律，凝練強對流天氣預報預警指標，找出強對流天氣的潛勢預報、短時預報預警和臨近預報預警方法，通過技術方法集成建立西寧曹家堡機場強對流預報預警業務系統，為預報員預報強對流天氣提供參考，協助預報員做好雷雨季節的航空氣象保障任務，從而提高了工作水平和質量，為飛行安全保障奠定基礎。預報人員提供決斷依據。

強對流天氣的潛勢預報預警方法

(一)技術思路

從強對流天氣形成條件入手，研究天氣尺度環流背景及其影響系統，歸納總結造成強對流天氣的天氣尺度模型，從而對強對流天氣進行潛勢預報。

(二)使用資料

選擇2006年-2015年青海省42個自動氣象站的小時氣象要素資料，統計強對流天氣個例，結合500hpa東亞地區高度場和溫度場資料進行統計分析。

(三)天氣學模型

青海省省地處青藏高原東北部，夏季，高空層在副熱帶天氣系統、西風帶天氣系統、高原季風系統的共同作用下，冷暖空氣不斷交匯，干濕空氣不斷交換。近地面層在大地形的作用下，加熱冷卻的效果顯著。高低空的這些客觀因素促使該區域大氣層結經常呈現不穩定狀態，強對流天氣頻發，雷暴天氣僅次于我國華南地區成為次中心。通過對強對流天氣個例的分析，總結出了影響西寧曹家堡機場及青海東部地區強對流天氣的環流特點和天氣系統，主要有副高邊緣型、低渦切變型和西北氣流型3種類型。

(四)物理量統計分析

我們選取了500-700溫度差、垂直風切、垂直速度、相對濕度和風向風速物理量進行統計，結果見表1。

表13種類型物理量統計表

從表1物理量統計分析，上下層溫差(單位：℃)來看西北氣流型最大，與對流層的中層有冷空氣侵入有關，這種類型的天氣大氣層結是最不穩定的，在產生強降水的同時會伴有冰雹和雷電大風天氣，其余2種天氣類型相差不大。垂直風切變(0～2km，單位：m/s)西北氣流型最大，由于對流層中層有冷平流，上下層不僅有風速的明顯差異同時還存在風向的明顯差異，其次為副高邊緣型，主要是上下層間風速的差異，低渦切變型的風速切變非常小。垂直速度(對流層底層、中層、高層，單位：m/s)副高邊緣型和西北氣流型的對流層中高層上升速度顯著，低渦切變型的整層相差不大。相對濕度(單位：%)副高邊緣型是中低層濕度大，高層濕度小，從3種類型的相對濕度比較來看這種類型的相對濕度最大，而西北氣流型恰好相反中高層濕度大，低層濕度小，所以低渦切變型整層也是相差不大。風向風速(風向：E是東風、S是南風、W是西風、N是北風，風速單位：m/s)副高邊緣型以整層偏南風為主，中高層間風速相差不大，比低層略大。低渦切變型低層東南風，中層西南風，高層是西風，風向差異比較大，高層風速大是中低層的1倍。西北氣流型低層是東風，中高層是西風，風向差異非常明顯，風速隨著高度成倍增大，高層的風速是低層的5倍。

強對流天氣短時預報預警方法

(一)數值預報物理量指標

1. 技術思路

利用數值預報的物理量場產品，選擇一些基本物理量作為強對流天氣發生的動力因子和熱力因子，研究強對流天氣發生時這些基本物理量分布區域，通過統計方法選擇相應的閾值，建立強對流天氣的預報預警方法。

2. 資料和方法

選擇T639的數值預報產品資料，基本物理量包括：散度、垂直速度、渦度、高度、風向、風速、比濕、相對濕度、假相當位溫、水汽通量、水汽通量散度、溫度、溫度平流、溫度露點差、K指數、地面氣壓。

　
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