SWAN系统在西安咸阳国际机场雷暴天气预报中的应用
摘 要：选取 2016年7月24日发生在西安咸阳机场的强雷暴天气个例，综合分析 SWAN短时临近预报 系统输出的雷达资料及其衍生产品，对该临近预报产品结果检验表明，利用SWAN系统能够丰富咸阳机场短临预报参考资料，预报效果良好，具有较高的业务应用价值。
关键词：西安咸阳国际机场；SWAN短时临近预报系统；强雷暴天气
西安咸阳国际机场地处丝绸之路起点，是西北航空交通运输事业的重要枢纽，近年来航班量增长显著，日均航班吞吐量达到800架次以上，小时航班吞吐量突破50余架次。
强对流天气对于航班正常运行产生了巨大影响。尤其在夏季，频繁的雷雨天气导致数小时内进出港航班大面积延误，对气象服务部门提出了更高的预报精确度和保障压力。强对流天气临近预报是指对未来几小时之内（一般指0-2小时）的对流天气系统及其所伴随的灾害性天气的发生、发展、演变和消亡的预报[ 1 ]。
SWAN 系统是一套国家级灾害性天气短时临近预报业务系统，该系统利用雷达、自动站、卫星和数值预报模式等资料，重点对短时强降水和强对流天气进行有效监测、报警和短时临近预报[ 2-5 ]。因此，应用 SWAN系统资料及其衍生产品，对进一步分析本地区强对流天气的发生发展及消散情况，建立预警、预报产品有重要意义。
本文以2016年7月24日强雷雨袭击咸阳机场过程为例，介绍一下SWAN系统在本场雷暴天气下的强对流天气临近预报使用经验，以期为日后强天气过程寻找一些参考依据，从而在一定程度上提高预报准确率，减少民航运输因为天气原因造成的经济损失。
1 过程概述
2016年7月24日陕西区域处于副热带高压外围的偏西南暖湿气流控制之下，空气温度高湿度大，不稳定能量充足，在低层有切变系统伴随弱冷空气自西向东划过区域。这个背景条件有利于该日出现雷雨天气。回顾整个过程，陕西大部地区均出现强雷雨大风天气，西安市区出现明显内涝。
就咸阳机场而言，雷暴天气持续4小时42分钟，过程降水量达55.9mm，期间最大阵风20米/秒。属于今年乃至近几年内本场最强雷雨天气过程。
本次雷暴天气共造成咸阳机场49班航班返航或备降它处。全部过程西安气象预报室共发布机场天气警报5份，咸阳机场终端区预警3份，西北重要区域预警3份，重要气象情报3份。
2 SWAN系统在预报本次过程中的应用
SWAN系统主要能够提供多普勒雷达组合反射率拼图，TITAN风暴识别与追踪产品，垂直液态水含量，任意方位与距离对流云团雷达回波垂直剖面，云团回波顶高监测，雷达反射率预报，定量降水预报（QPF），降水估测（QPE），自动气象站监测数据及时空变化统计分析，累计降水量计算等功能。
TITAN风暴识别与追踪系统能够准确识别强对流云团的位置（橙色）以及预报未来30min（红色）和60min（蓝色）云团的移动位置，预报员可以参考评估云团的移向移速情况。
7月24日17：54通过SWAN系统监测到在武功-礼泉一带有分散性对流云团生成（图1），根据TITAN风暴识别与追踪可以看到它们是向东北方向移动，在西安市区有对流云团发展并向偏北方向移动，更重要的是该预报未来一小时在咸阳机场西南方向10-20公里位置会激发出一块对流云团，此事引起预报员高度重视。
至18：06 SWAN系统最新产品已经将咸阳机场西南处的发展云团识别并预测其未来向偏东方向移动，同时在西安市区的对流云团会与其汇合，通过SWAN系统内全省自动站气象要素的实况显示，我们可以看出关中西部已经转为西北风，弱冷空气前沿将要移动到本场，预报员果断下定结论，咸阳机场必将收到强雷雨袭击，立刻通知相关服务部门，做好应对雷雨天气的准备。
18：36分咸阳机场闻雷，SWAN系统内自动站统计显示咸阳站出现1.2mm降水量（图略），此时机场还有个别航班执行05方向离港。
到了19：30实况显示机场已经完全被雷雨云团覆盖（图3（a）），根据TITAN风暴追踪（图3（b））可以看出机场西部有成片对流云将向东偏北方向移动，预计1小时后影响本场，机场及其东部成片对流云将向偏东方向移动，移速在20公里/小时左右；据SWAN系统的定量降水预报（QPF）显示，本场将出现20-30mm的短时强降水（图3（c））回波顶高监测产品可以看出对流云顶高可达到15-18公里（图3（d））。
利用雷达回波三维垂直剖面分析，对机场方向西南方向60公里及东南方向60公里坐分析可以看出，机场西部的对流云团结构完好，处于发展强盛阶段（图4），从自动站数据可以看出咸阳站出现25米/秒偏西大风，且周边100公里范围内风速均超过12米/秒（图5），此时预报员迅速决定将雷雨大风预警提高到3小时，并将该信息通报给管制部门做好相关保障，此时机场全部关闭，进港航班采取备降与返航措施。
至晚间22：30后，SWAN系统产品预报雷暴云团逐渐东移减弱，自动站数据显示机场及其以西已经转为一致的西北风，实况也与之做出了很好的验证。
22：39预报员发布雷雨天气将减弱并在23：30以后解除的机场天气 警报，及时提醒航空公司和管制部门做好后续飞机的进出港准备工作。
3 结论与分析
1）由于目前咸阳机场预报资料的缺乏和天气雷达落后等条件限制，SWAN系统能够很好的弥补在这方面的不足，为雷雨天气下预报员在形势分析和预报提前量方面做出重要贡献；
2）SWAN系统在短时临近预报方面具有较高的准确率，不但可以作为大范围对流天气的监测工作参考依据，也可以为小尺度强对流天气的定量估测提供保障；
3）SWAN系统中一些预报产品在咸阳机场的气象要素定量预报方面还需要进一步的验证。
参考文献：
[1] 寿绍文，励申申，寿亦萱等.中尺度气象学[M].北京：气象出版社，2009.266-267.
[2] 陈明轩，俞小鼎，谭晓光等.对流天气临近预报技术的发展与研究进展[J].应用气象学报，2004，15（6）：755.
[3] 傅朝，闫晗，刘维成，宋琳琳.SWAN 雷达产品在甘肃河东地区冰雹短临预报中的应用[J].干旱气象，2013，31（1）：199-205.
[4] 赵栋，郭煜，寿绍文，钱鹏.SWAN系统在一次暴雨天气过程分析中的应用[J].气象科技，2013，41（2）：326-333.
[5] 苏军锋，张锋，魏邦宪，刘莉丽，刘辉.SWAN在陇南短历时强降水据监测预警预报中的应用[J].干旱气象，2012，30（2）：287-292.
作者简介：
王泽斌（1988-），男，陕西宝鸡人，助理工程师，主要从事现代天气预报技术研究。
