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摘 要:气象条件是直升机安全运行的客观条件之一,本文结合现有气象数据资料,依据天气学原理,利用天气图、数值预报产品、雷达及卫星云图、低空重要天气预告图和气象报文信息,探究6月29日引发渤海湾船只遇险的雷雨大风形成机制及其发展趋势,阐述复杂天气背景下航空气象服务的整体工作思路,提出直升机飞行气象保障工作的改进方向。
关键词:救助飞行;天气形势;雷达回波图;航线天气
大气时刻不停地运动,产生风雨雷电、冷暖干湿等各种自然现象,这些现象与直升机飞行安全、运行效率、任务成败密切相关。因此,做好飞行气象服务保障工作,努力摸清大气运动规律,把握天气演变特点,及时准确提供气象实况数据和预报信息,对于直升机飞行趋利避害,保障安全,增强人员信心,确保行动顺利,具有重要意义。
2015年6月29日,北海第一救助飞行队(以下简称北一飞)B7309、B7312救助直升机,在大风、低云伴随降水的复杂天气条件下,成功执行了四起砂石船救助任务。
本文以此次渤海湾大救援行动为例,从天气形势,雷达回波图及卫星云图,起降、备降机场及航线天气等三大方面入手,详细阐述复杂天气背景下航空气象服务的整体工作思路,探讨直升机救助飞行气象保障工作的改进方向。
1 海上险情概述
6月28-29日,高空槽系统过境我国华北北部、东北地区,地面冷锋在槽后强冷高压推动下,裹挟着大风、低云、强降水席卷渤海湾北部,该海区出现东北风7-8级阵风9级的大风天气,涌浪一度达到3-4米,能见度1-2海里,伴随短时雷阵雨和海雾天气。大风大浪造成海上船舶航行困难、作业受阻。
6月29日13:44时,大连基地西北67海里处,“豫信货13396”船舱进水,5人被困。附近船舶报告的天气状况:海上能见度3公里,东北风7-8级,浪高3米,小阵雨。紧接着下午14:05时,大连基地以北62海里处,砂石船“姜航99”进水,同样是5人被困,现场天气与“豫信货13396”类似。下午15:51时,蓬莱基地西北方向103海里附近,涌浪导致“姜顺299”、“国良7”砂石船先后进水,“姜顺299”上的6名船员、“国良7”上的4名船员也先后遇险,情况十分危急。
四起险情接连发生,现场天气、海况恶劣,复杂天气条件下能否顺利执行救助任务,气象决策至关重要。起飞机场、遇险现场和航路天气的变化趋势,是决策的重要依据,同时也是最大的不确定因素。很多时候天气状况的不确定性,让海上救援行动陷入两难的境地,救助任务是推迟还是取消,都取决于对天气状况的判断。未避免决策失误,当值气象人员接警后立即汇总类气象信息,利用天气学原理对资料进行专业分析和判断。
2 天气形势分析
天气形势指大范围流场、气压场、温度场三度空间的分布趋势,它包含大范围环流及环流的各个天气系统。实践证明,天气变化与天气系统及其空间分布(即天气形势)的变化密切相关,开展天气形势分析是进行天气形势预报的关键,也是做好气温、风、云、降水、天气现象等要素预报的基础。天气图、数值预报产品是分析天气形势、预报天气趋势的重要工具。下面就利用这两个工具对6月29日当天的天气形势进行剖析。
2.1 天气图分析
根据6月29日08时高空图资料分析,500Hpa高度场上,蓬莱基地位于东北前倾槽底部,高空所在区域为相对平直的西风气流;南方副热带高压北抬西进,控制长江以南广大地区,副高北部边缘雨带维系在四川盆地和淮河流域,产生系统性降水。
700Hpa高度场上,东北前倾槽继续向华北地区伸展,形成分段式槽线,山东半岛位于弱高压脊内。温度场落后于高度场的温压配置有利于高空槽系统随大气环流继续东移发展,考虑到华北平原和渤海湾下垫面摩擦效应相较山地高原为弱,山西、河北上空的700Hpa前倾槽将加速推进,前倾槽具有很强的热力不稳定层级,12小时内对渤海湾产生重大影响。
700到850Hpa上,江淮下游和四川盆地受南支切变线控制,中低空气旋式环流增强,辐合运动明显,将产生区域性强降水,但未来对北部海区影响有限。
冷高压常出现在高空槽后下方,由于高空槽后西北气流辐合产生质量堆积,使其后下方高压得以维持和加强。反映在08时850Hpa高度场上,东北前倾槽后方生成一冷性高压,位于中蒙边境附近,在西北气流引导下,带动整个高压系统东移南下,在地面高压前缘形成冷锋。同一高度上,河北北部、内蒙中部地区上空等温线密集、温度露点差(T-Td)较小,预示该区域为高空锋区。锋区气象要素变化剧烈,由地面随高度向冷气团(冷高压)一侧倾斜,锋面在地面的交线即为锋线,由此推出,地面锋线在其高空锋区前部。
29日08时的地面天气图上,存在两个显著的天气系统,一个是四川盆地在高空系统作用下生成的闭合低压涡旋,一个是冷暖空气交汇形成的地面冷锋,其自黑龙江向南伸展至河北境内。在高空图分析中,提到前倾槽翻越山脉后移速增快,反应到地面系統上,高压系统推进速度也将加快,导致高压前缘、冷锋后部气压梯度增大,因此在冷锋过境期间,当地尤其是海上风力会明显增强。
对流层中下部,低压槽前呈现辐合上升气流形式,有利于成云致雨,常产生强对流天气,出现雷暴大风、冰雹、局部强降水等强对流性灾害天气。地面冷锋在后部冷高压推动下继续向暖湿空气一侧东移,受此影响,冷锋预计24小时内陆续影响渤海北部海区和辽东半岛全境,出现短时雷阵雨、大风天气。
2.2 数值预报分析
数值天气预报是根据大气动力和热力学基本方程组,应用数值积分方法,对未来的天气形势和气象要素做出预报的方法。随着数值模式的不断改进,数值预报正确率不断提高。气象员参考国内T639预报图、日本传真图、欧洲中心和中央气象台等数值预报产品,主要侧重于天气现象、降水强度、风向及风力等级预报,这些也是影响直升机运行至关重要的因素。
关键词:救助飞行;天气形势;雷达回波图;航线天气
大气时刻不停地运动,产生风雨雷电、冷暖干湿等各种自然现象,这些现象与直升机飞行安全、运行效率、任务成败密切相关。因此,做好飞行气象服务保障工作,努力摸清大气运动规律,把握天气演变特点,及时准确提供气象实况数据和预报信息,对于直升机飞行趋利避害,保障安全,增强人员信心,确保行动顺利,具有重要意义。
2015年6月29日,北海第一救助飞行队(以下简称北一飞)B7309、B7312救助直升机,在大风、低云伴随降水的复杂天气条件下,成功执行了四起砂石船救助任务。
本文以此次渤海湾大救援行动为例,从天气形势,雷达回波图及卫星云图,起降、备降机场及航线天气等三大方面入手,详细阐述复杂天气背景下航空气象服务的整体工作思路,探讨直升机救助飞行气象保障工作的改进方向。
1 海上险情概述
6月28-29日,高空槽系统过境我国华北北部、东北地区,地面冷锋在槽后强冷高压推动下,裹挟着大风、低云、强降水席卷渤海湾北部,该海区出现东北风7-8级阵风9级的大风天气,涌浪一度达到3-4米,能见度1-2海里,伴随短时雷阵雨和海雾天气。大风大浪造成海上船舶航行困难、作业受阻。
6月29日13:44时,大连基地西北67海里处,“豫信货13396”船舱进水,5人被困。附近船舶报告的天气状况:海上能见度3公里,东北风7-8级,浪高3米,小阵雨。紧接着下午14:05时,大连基地以北62海里处,砂石船“姜航99”进水,同样是5人被困,现场天气与“豫信货13396”类似。下午15:51时,蓬莱基地西北方向103海里附近,涌浪导致“姜顺299”、“国良7”砂石船先后进水,“姜顺299”上的6名船员、“国良7”上的4名船员也先后遇险,情况十分危急。
四起险情接连发生,现场天气、海况恶劣,复杂天气条件下能否顺利执行救助任务,气象决策至关重要。起飞机场、遇险现场和航路天气的变化趋势,是决策的重要依据,同时也是最大的不确定因素。很多时候天气状况的不确定性,让海上救援行动陷入两难的境地,救助任务是推迟还是取消,都取决于对天气状况的判断。未避免决策失误,当值气象人员接警后立即汇总类气象信息,利用天气学原理对资料进行专业分析和判断。
2 天气形势分析
天气形势指大范围流场、气压场、温度场三度空间的分布趋势,它包含大范围环流及环流的各个天气系统。实践证明,天气变化与天气系统及其空间分布(即天气形势)的变化密切相关,开展天气形势分析是进行天气形势预报的关键,也是做好气温、风、云、降水、天气现象等要素预报的基础。天气图、数值预报产品是分析天气形势、预报天气趋势的重要工具。下面就利用这两个工具对6月29日当天的天气形势进行剖析。
2.1 天气图分析
根据6月29日08时高空图资料分析,500Hpa高度场上,蓬莱基地位于东北前倾槽底部,高空所在区域为相对平直的西风气流;南方副热带高压北抬西进,控制长江以南广大地区,副高北部边缘雨带维系在四川盆地和淮河流域,产生系统性降水。
700Hpa高度场上,东北前倾槽继续向华北地区伸展,形成分段式槽线,山东半岛位于弱高压脊内。温度场落后于高度场的温压配置有利于高空槽系统随大气环流继续东移发展,考虑到华北平原和渤海湾下垫面摩擦效应相较山地高原为弱,山西、河北上空的700Hpa前倾槽将加速推进,前倾槽具有很强的热力不稳定层级,12小时内对渤海湾产生重大影响。
700到850Hpa上,江淮下游和四川盆地受南支切变线控制,中低空气旋式环流增强,辐合运动明显,将产生区域性强降水,但未来对北部海区影响有限。
冷高压常出现在高空槽后下方,由于高空槽后西北气流辐合产生质量堆积,使其后下方高压得以维持和加强。反映在08时850Hpa高度场上,东北前倾槽后方生成一冷性高压,位于中蒙边境附近,在西北气流引导下,带动整个高压系统东移南下,在地面高压前缘形成冷锋。同一高度上,河北北部、内蒙中部地区上空等温线密集、温度露点差(T-Td)较小,预示该区域为高空锋区。锋区气象要素变化剧烈,由地面随高度向冷气团(冷高压)一侧倾斜,锋面在地面的交线即为锋线,由此推出,地面锋线在其高空锋区前部。
29日08时的地面天气图上,存在两个显著的天气系统,一个是四川盆地在高空系统作用下生成的闭合低压涡旋,一个是冷暖空气交汇形成的地面冷锋,其自黑龙江向南伸展至河北境内。在高空图分析中,提到前倾槽翻越山脉后移速增快,反应到地面系統上,高压系统推进速度也将加快,导致高压前缘、冷锋后部气压梯度增大,因此在冷锋过境期间,当地尤其是海上风力会明显增强。
对流层中下部,低压槽前呈现辐合上升气流形式,有利于成云致雨,常产生强对流天气,出现雷暴大风、冰雹、局部强降水等强对流性灾害天气。地面冷锋在后部冷高压推动下继续向暖湿空气一侧东移,受此影响,冷锋预计24小时内陆续影响渤海北部海区和辽东半岛全境,出现短时雷阵雨、大风天气。
2.2 数值预报分析
数值天气预报是根据大气动力和热力学基本方程组,应用数值积分方法,对未来的天气形势和气象要素做出预报的方法。随着数值模式的不断改进,数值预报正确率不断提高。气象员参考国内T639预报图、日本传真图、欧洲中心和中央气象台等数值预报产品,主要侧重于天气现象、降水强度、风向及风力等级预报,这些也是影响直升机运行至关重要的因素。