强对流天气主要包括短时强降水、冰雹、雷电、大风等中尺度天气系统影响下的天气。通过近几年的研究表明：青海地区的强对流天气频发，具有明显的局地性、突发性，在三类强对流天气中，雷电、大风天气发生的频率最高，在全球气候变暖的背景下，青海高原地区强对流天气发生的频次呈现上升趋势。根据统计2002-2013年资料，西宁曹家堡机场共出现雷暴日数为334天，年平均27.8日，因强对流天气导致的航班不正常情况上升势头明显，复杂天气造成的航班复飞、返航、备降占50%，对飞行安全和地面设施的影响越来越大，目前，青海已建成以西宁曹家堡机场为主，玉树、格尔木、德令哈、花土沟等机场为辅的高原机场，按照青海民用机场规划，要形成一主八辅的格局，随着青海社会经济的发展，航班班次的增加，强对流天气对航空飞行安全的影响将越来越大，因此研究青海高原地区强对流天气发生、发展规律，提高强对流天气预报预警能力，对保障航空飞行安全意义重大。

本文介绍《西宁曹家堡机场强对流天气预报预警业务系统》主要模块之一，预报方法的分析研究，就是利用数值预报产品、常规资料、非常规资料(卫星云图、雷达)，分析西宁曹家堡机场及青海东部强对流天气发生发展规律，凝练强对流天气预报预警指标，找出强对流天气的潜势预报、短时预报预警和临近预报预警方法，通过技术方法集成建立西宁曹家堡机场强对流预报预警业务系统，为预报员预报强对流天气提供参考，协助预报员做好雷雨季节的航空气象保障任务，从而提高了工作水平和质量，为飞行安全保障奠定基础。预报人员提供决断依据。

强对流天气的潜势预报预警方法

(一)技术思路

从强对流天气形成条件入手，研究天气尺度环流背景及其影响系统，归纳总结造成强对流天气的天气尺度模型，从而对强对流天气进行潜势预报。

(二)使用资料

选择2006年-2015年青海省42个自动气象站的小时气象要素资料，统计强对流天气个例，结合500hpa东亚地区高度场和温度场资料进行统计分析。

(三)天气学模型

青海省省地处青藏高原东北部，夏季，高空层在副热带天气系统、西风带天气系统、高原季风系统的共同作用下，冷暖空气不断交汇，干湿空气不断交换。近地面层在大地形的作用下，加热冷却的效果显著。高低空的这些客观因素促使该区域大气层结经常呈现不稳定状态，强对流天气频发，雷暴天气仅次于我国华南地区成为次中心。通过对强对流天气个例的分析，总结出了影响西宁曹家堡机场及青海东部地区强对流天气的环流特点和天气系统，主要有副高边缘型、低涡切变型和西北气流型3种类型。

(四)物理量统计分析

我们选取了500-700温度差、垂直风切、垂直速度、相对湿度和风向风速物理量进行统计，结果见表1。

表13种类型物理量统计表

从表1物理量统计分析，上下层温差(单位：℃)来看西北气流型最大，与对流层的中层有冷空气侵入有关，这种类型的天气大气层结是最不稳定的，在产生强降水的同时会伴有冰雹和雷电大风天气，其余2种天气类型相差不大。垂直风切变(0～2km，单位：m/s)西北气流型最大，由于对流层中层有冷平流，上下层不仅有风速的明显差异同时还存在风向的明显差异，其次为副高边缘型，主要是上下层间风速的差异，低涡切变型的风速切变非常小。垂直速度(对流层底层、中层、高层，单位：m/s)副高边缘型和西北气流型的对流层中高层上升速度显著，低涡切变型的整层相差不大。相对湿度(单位：%)副高边缘型是中低层湿度大，高层湿度小，从3种类型的相对湿度比较来看这种类型的相对湿度最大，而西北气流型恰好相反中高层湿度大，低层湿度小，所以低涡切变型整层也是相差不大。风向风速(风向：E是东风、S是南风、W是西风、N是北风，风速单位：m/s)副高边缘型以整层偏南风为主，中高层间风速相差不大，比低层略大。低涡切变型低层东南风，中层西南风，高层是西风，风向差异比较大，高层风速大是中低层的1倍。西北气流型低层是东风，中高层是西风，风向差异非常明显，风速随着高度成倍增大，高层的风速是低层的5倍。

强对流天气短时预报预警方法

(一)数值预报物理量指标

1. 技术思路

利用数值预报的物理量场产品，选择一些基本物理量作为强对流天气发生的动力因子和热力因子，研究强对流天气发生时这些基本物理量分布区域，通过统计方法选择相应的阈值，建立强对流天气的预报预警方法。

2. 资料和方法

选择T639的数值预报产品资料，基本物理量包括：散度、垂直速度、涡度、高度、风向、风速、比湿、相对湿度、假相当位温、水汽通量、水汽通量散度、温度、温度平流、温度露点差、K指数、地面气压。