长春龙嘉机场降雨特征统计分析

长春龙嘉机场降雨特征统计分析

张博伦

民航吉林空管分局，长春吉林，130000

摘要：为了更好地分析和研究长春龙嘉机场降雨的气候特征，从而提高雷雨季节的预报准确率，更好地服务于管制运行部门及气象情报部门，利用长春龙嘉机场月总薄、年总薄、2018-2022年例行天气报告实况数据及自动观测系统每小时降水数据，对长春龙嘉机场降水量、降雨日数、中大降水日、暴雨日进行统计分析。结果表明：（1）降雨现象表现出很强的季节性，主要集中在夏季，其中8月份降水量最多，6月份降水日数最多（2）中大降水集中发生在夏季，尤其是在闷热夏季的午后，爆发频率极高（3）暴雨在龙嘉机场发生数很少，近5年间只有9次，平均每年不到2场。

关键字：降雨；统计分析；民航；强降水

0.引言

龙嘉机场位于吉林省长春市以东，属大陆性季风气候区，在全国干湿区划分中，地处湿润区向亚干旱区的过渡地带。独特的地理位置使得龙嘉机场降雨现象具有很强的季节性，夏季是降水现象的多发季节，常常有短时强降水发生，伴随强降水会有大风及雷暴的发生。短时强降水、雷暴及大风天气对民航业的影响是巨大的，有可能导致跑道积水，机场临时关闭，甚至有飞机遭到雷击的可能，影响民航业正常运行。因此，长春龙嘉机场降雨特征的统计分析对于民航保障具有重要意义。

1.资料与方法

本文利用长春龙嘉国际机场气象台月总薄、年总薄、天气报告实况数据及自动观测系统逐小时降水数据，时间尺度为2018年1月1日-2022年12月31日，对近5年来降雨现象的发生日数、降水量、中大降水日及暴雨日采取归纳总结、推理分析、平均值、极大（小）值的方法进行统计分析。

统计过程中规定：（1）一日中只要出现降雨现象该日为一个降雨日，中大降水日和暴雨日同理；（2）中大降水日变化统计时一个时次中只要有中大降水现象发生便记录该时次为发生中大降水现象的时次，不论中大降水现象发生时间长短。

2.降水量及降水日数统计分析

2.1降水一般规律分析

从年内降水量变化来看，观察图1a不难发现，龙嘉机场的累年各月平均降水量呈现出先增加后减少的趋势，其中8月降水量最大，达到了212.74mm以上，1月、2月和12月受东北地区气温影响，无降雨现象发生，降水量均为0mm。进一步分析，根据图1可以看到，降水量主要集中在6-9月，约占累年年平均降水量的84.3%，长春龙嘉机场的降雨现象表现出很强的季节性。按照季节划分，一年中降水量最多的季节为夏季，占全年的68.8%，其次是秋季，累计降水量占全年的21.1%，冬季均为固态降水，没有雨现象发生。

从累年月平均降水日数（图1b）的角度分析，龙嘉机场近五年各年降水总日数相差不大，累年年平均降水日数为94天，占全年总天数的25.7%，进一步得到累年月平均降水日数为7.8天。由图2可知，与降水量类似，龙嘉机场降水日数自3月开始逐渐增多，至11月显著减少，其中6月最多，为19天，8月次之，为17天，1月、2月和12月无降水。降水日数集中分布在5-9月，各月均超过12天，累计共73.8天，约占累年年平均降水日数的78.5%。按季节划分，一年中夏季降水日数最多，累计平均47.6天，约占累年年均降水日数的50.6%，其次为春秋两季，累计平均天数为23.8天和22.6天，分别约占25.3%和24.1%，近五年冬季无降水。

图1. 2018-2022年长春龙嘉机场累年月平均降水量图（a）、降水日数图（b）

图2. 2018-2022年长春龙嘉机场累年月平均降水类型分布图（a）、降水类型趋势图（b）

2.2降水类型统计分析

根据降水类型降水可分为连续性降水、阵性降水及混合型降水，一天中只有连续性降水定义为连续性降水日，只有阵性降水定义为阵性降水日，既有连续性降水又有阵性降水定义为混合型降水日。根据对月总薄及年总薄的统计得出，连续性降水发生最多的月份为2022年10月，共计9次连续性降水；阵性降水发生最多的月份为2021年6月，共计18次阵性降水；混合型降水发生最多的月份为2019年8月，共计10次混合型降水。通过累年月平均降水类型分布（图2a）可以看出，4月及9月为连续性降水的高发月份，4月平均4.8次，9月平均4.2次；5—8月为阵性降水的高发月份，其中6月份发生的阵性降水次数最多，平均累计发生阵性降水13.8次；8月为混合型降水的高发月份，平均累计发生混合型降水6次。通过累年月平均降水类型趋势线（图2b）可以看出，连续性降水发生次数在平均每月3次上下浮动；混合型降水发生次数在平均每月2.2次上下浮动，二者随月份变化不大，即季节更替对于混合型及连续性降水影响较小。反观阵性降水则不同，阵性降水发生的次数具有明显的季节性，每年春末夏初开始，阵性降水发生次数陡增，至6月份达到顶峰13.8次，此后阵性降水发生次数随月份迅速递减直至11月份。值得注意的是，阵性降水每年的发生月份为4月份，相比连续性降水和混合型降水推迟了一个月，究其原因可能与长春地区温度的年变化相关，阵性降水需要不稳定能量的积蓄，温度低积累的能量也就低，不容易产生阵性降水，直到每年

4月份，长春地区温度升高，能够达到阵性降水对于能量的要求，才开始发生阵性降水。

3.中大型降水及暴雨统计分析

夏季雷雨天气保障是机场气象部门的重点工作之一，尤其是当本场出现中等及以上强度的降水时，对飞机的起降有直接性的影响，机场气象部门更要引起重视。一般出现中等及以上强度的降水时常常伴有雷暴和大风，这种复杂的天气过程往往对机场运行保障造成严重的影响。当中等及以上强度降水发生时24h降水量常达到暴雨级别，但值得一提的是暴雨与中大降水并不能混为一谈，中大降水是根据气象人员目测雨况结合设备器测雨强确定的，重点强调的是雨强，而暴雨是指24h降水量50~99.9mm，特大暴雨是指24h降水量大于等于100mm，重点强调的是累积降水量，也就是说有中大降水发生时不一定能暴雨级别，同样暴雨发生的一天中也不一定会有中大降水现象发生。

图3. 中大降水发生概率日变化分布图

3.1中大降水日统计分析

龙嘉机场的中大降水主要发生在夏季，近五年中一共104天发生中大降水现象，占总降水日数的22.1%，其中2019年发生中大降水次数最多，一年总共33次；2020年发生中大降水次数最少，总共12次，二者相差21次。由龙嘉机场中大降水发生概率日变化分布图（图3）可以看出，中大降水主要发生在午后，12:00—15:00之间发生的最多，其中下午一点至二点这一小时之内发生的中大降水最多，占全天的21.1%。究其原因可能与不稳定能量的积蓄密切相关，早晨温度较低，随着温度的升高，不稳定能量持续累计，直到下午两点不稳定能量积累达到爆发的水平，中大降水现象发生。

3.2暴雨日统计分析

2018—2022五年内共发生9场暴雨级别的降水（2019年3次、2020年2次、2021年2次、2022年2次），占总降水日数的1.9%，可见龙嘉机场暴雨的发生并不常见。其中24h降水量最多的一次是2020年9月3日，24h累积降水量达到90.3，最少的一次是2022年8月3日，24h累积降水量达到57.1，刚刚满足暴雨量级降水量的要求。

4.小结

长春龙嘉机场一年降雨主要集中在夏季，其中8月份降水量最多，6月份降雨日数最多；阵性降水表现出很强的季节性，夏季阵性降水爆发频率陡增，连续性降水及混合型降水随季节变化不明显，每年发生次数在平均值上下浮动；中等及以上强度的降水主要发生在夏季，一天中主要集中发生在午后，发生次数最多的时次为13:00—14:00，暴雨级别及以上的降雨在龙嘉机场极为罕见，近五年间仅仅发生9次。