ISSN 1004-4965

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厦门区域一次飞行严重颠簸事件的成因分析

梁秋枫 郑辉 苏蕾 包晓军 黄辉

梁秋枫, 郑辉, 苏蕾, 包晓军, 黄辉. 厦门区域一次飞行严重颠簸事件的成因分析[J]. 热带气象学报, 2025, 41(1): 136-146. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2025.010
引用本文: 梁秋枫, 郑辉, 苏蕾, 包晓军, 黄辉. 厦门区域一次飞行严重颠簸事件的成因分析[J]. 热带气象学报, 2025, 41(1): 136-146. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2025.010
LIANG Qiufeng, ZHENG Hui, SU Lei, BAO Xiaojun, HUANG Hui. Analysis of Causes of a Severe Turbulence Event in Xiamen Airspace[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2025, 41(1): 136-146. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2025.010
Citation: LIANG Qiufeng, ZHENG Hui, SU Lei, BAO Xiaojun, HUANG Hui. Analysis of Causes of a Severe Turbulence Event in Xiamen Airspace[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2025, 41(1): 136-146. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2025.010

厦门区域一次飞行严重颠簸事件的成因分析

doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2025.010
基金项目: 

福建省自然科学基金项目 2022J011081

广东省引进创新创业团队项目 2016ZT06G579

详细信息
    通讯作者:

    郑辉,男,福建省人,高级工程师,主要从事天气预报及天气雷达灾害性天气监测预警应用研究。E-mail:zhhui_zoly@sina.com

  • 中图分类号: P412.25

Analysis of Causes of a Severe Turbulence Event in Xiamen Airspace

  • 摘要: 利用航空器颠簸报告、福建省厦门空中交通管理站通信导航监视数据、ERA5再分析资料和厦门市气象局布设的X波段双偏振相控阵天气雷达对2023年6月23日08:48(北京时,下同)发生在厦门管制区内2 700 m高度的一起严重颠簸事件进行分析。(1) 本次颠簸事件发生在急流区右侧的西南气流控制中,低层水汽充沛、风场辐合,中层弱冷中心侵入,配合200 hPa辐散,层结不稳定、对流潜在能量高,但垂直风切变小,在地面辐合抬升条件下,有利于出现以脉冲风暴为主的对流天气。颠簸区域位于垂直速度大值区边缘,周边水平和垂直方向上多散度对出现,低层为正涡度气旋式环流,中高层配合反气旋式环流,物理量场的垂直分布为对流天气的发展提供了有利条件。(2) 该航班穿越正在强烈发展的脉冲风暴是此次严重颠簸事件的直接原因。对流单体组合反射率较低,但云中风场有强烈的切变和旋转、空间尺度小,气流条件复杂。X波段相控阵天气雷达探测反演的垂直速度与航空器飞行数据有很好的对应关系,表明云中气流变化导致航空器遭遇严重颠簸。(3)ZDR大值区与强烈的上升气流有明显的对应关系,其后侧存在下沉扰动气流,KDP受粒子密度影响,雷达特征不明显,局部大值区与下沉气流相对应。(4) X波段相控阵雷达组网切变产品(CS、AS、RS)能够反映出小尺度对流单体气流的变化,较对流回波的发展有一定的预警提前量,若切变较强则对流云团后续将继续发展。

     

  • 图  1  厦门X波段相控阵雷达(红色五角星)和厦门探空站位置(黑色三角)以及08:47—08:49航空器的飞行轨迹

    图  2  08:47—08:49航空器飞行高度及惯性垂直速度

    图  3  2023年6月23日09时天气图

    a.500 hPa,b.925 hPa。蓝色直线为物理量场剖面示意线、红色五角星为颠簸位置。填色为相对湿度(单位:%);黑色线条为位势高度场(单位:dagpm);红色线条为温度场(单红:℃);风场单位为m·s-1

    图  4  2023年6月23日08时厦门站探空图(a)和08:45厦门地区自动站风场(b)蓝色点线为航迹,红色圆点为颠簸位置。

    图  5  2023年6月23日09时垂直速度(单位:Pa·s-1)(a)和散度剖面图(单位:10-5·s-1)(b) 红色五角星为航空器颠簸位置。

    图  6  08:47—08:49雷达组合反射率与08:47—08:49航空器轨迹图

    a.08:47;b.08:48;c.08:49。

    图  7  08:47(左)、08:48(中)、08:49(右)同安站相控阵雷达8.1 °(a~c)和7.2 °(d~f)仰角径向速度(单位:m·s-1)

    图  8  08:47(左)、08:48(中)、08:49(右)同安站相控阵雷达8.1 °(a~c)和7.2 °(d~f)仰角垂直速度(单位:m·s-1)

    图  9  08:47(左)、08:48(中)、08:49(右)相控阵雷达2 500 m(d~f)和3 500 m(a~c)综合切变(单位:10-4·s-1)

    图  10  08:47(左)、08:48(中)、08:49(右)相控阵雷达2 500 m(d~f)和3 500 m(a~c)方位涡度切变(单位:10-4·s-1)

    图  11  08:47(左)、08:48(中)、08:49(右)相控阵雷达2 500 m(d~f)和3 500 m(a~c)径向散度切变(单位:10-4·s-1)

    图  12  08:47(左)、08:48(中)、08:49(右)相控阵雷达径向速度V(a~c)、差分反射率ZDR(d~f)、比差分相移率KDP(g~i)、基本反射率ZH(j~l)垂直剖面

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出版历程
  • 收稿日期:  2023-10-13
  • 修回日期:  2024-12-08
  • 刊出日期:  2025-02-20

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