由地面輻合線觸發(fā)的一次透雨成因分析

吳 丹，郭佰匯，王夢(mèng)琳，羅思維

（1.遼寧省朝陽(yáng)市龍城區(qū)氣象局，遼寧 朝陽(yáng) 122005；2.遼寧省朝陽(yáng)市氣象局，遼寧 朝陽(yáng) 122000）

由地面輻合線觸發(fā)的一次透雨成因分析

吳 丹1，郭佰匯2，王夢(mèng)琳2，羅思維2

（1.遼寧省朝陽(yáng)市龍城區(qū)氣象局，遼寧 朝陽(yáng) 122005；2.遼寧省朝陽(yáng)市氣象局，遼寧 朝陽(yáng) 122000）

利用常規(guī)天氣資料、多普勒雷達(dá)資料和加密自動(dòng)站數(shù)據(jù)，對(duì)2011年5月4—5日的中到大雨過(guò)程進(jìn)行分析。結(jié)果表明，2011年5月4日20：00時(shí)至5日20：00時(shí)，朝陽(yáng)地區(qū)出現(xiàn)一次全區(qū)≥10 mm的降水過(guò)程，這是2011年入春以來(lái)的首場(chǎng)透雨，其中朝陽(yáng)縣溝門子最大降水量達(dá)48.7 mm。該次降雨過(guò)程主要是在低渦、中低空急流、切變線和地面冷鋒配置有利的背景下，在深厚的濕區(qū)里，由地面輻合線觸發(fā)。

首場(chǎng)透雨；地面輻合線；深厚濕區(qū)；降雨分析

朝陽(yáng)素有“十年九旱”之稱，是遼寧省歷年春旱最嚴(yán)重的地區(qū)之一。當(dāng)春季進(jìn)入耕地播種時(shí)期，降水（特別是≥10 mm的降水）對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)起著舉足輕重的作用，與此同時(shí)，大于等于10 mm的降水對(duì)解除土壤旱情和降低森林火險(xiǎn)等級(jí)都非常有利。我們主要對(duì)朝陽(yáng)市2011年5月4—5日20：00時(shí)降雨過(guò)程的高低空形勢(shì)、地面形勢(shì)和物理量場(chǎng)等進(jìn)行分析，旨在掌握朝陽(yáng)地區(qū)春季降水的特征，積累預(yù)報(bào)經(jīng)驗(yàn)。

1 數(shù)據(jù)來(lái)源及降水概況

數(shù)據(jù)來(lái)自常規(guī)天氣資料、多普勒雷達(dá)資料及加密自動(dòng)站數(shù)據(jù)。受低渦系統(tǒng)影響，2011年5月4日20：00時(shí)到5日20：00時(shí)朝陽(yáng)市普降中到大雨，雨量分布不均，中部和北部大部分地區(qū)的降雨量偏大，最大雨量（48.7 mm）出現(xiàn)在朝陽(yáng)縣溝門子。由加密自動(dòng)站資料統(tǒng)計(jì)得到，該次過(guò)程主要降水時(shí)段在5日7：00—14：00時(shí)。這是朝陽(yáng)市入春以來(lái)的首場(chǎng)透雨，對(duì)大田播種和已播種作物的出苗十分有利。

2 結(jié)果與分析

2.1 天氣形勢(shì)分析

2.1.1 500 hPa環(huán)流形勢(shì) 2011年5月4日20：00時(shí)（圖略），500 hPa歐亞大陸中高緯度環(huán)流呈兩槽兩脊型，兩個(gè)脊分別位于西西伯利亞到烏拉爾山地區(qū)和我國(guó)東北地區(qū)；巴湖以北到貝湖附近為一個(gè)大的低渦，鄂霍茨克海到日本海附近為較弱的東亞大槽。受我國(guó)東北地區(qū)高壓脊阻擋，貝湖東部分裂冷空氣源源不斷的聚集在蒙古地區(qū)。到5 日8：00時(shí)，東北地區(qū)高壓脊東移，貝湖槽區(qū)東移到我國(guó)內(nèi)蒙東部至河北一帶（圖1），朝陽(yáng)市處于低渦槽前上升氣流區(qū)，貝湖分裂南下的冷空氣東移影響朝陽(yáng)市。

圖1 2011年5月5日20：00時(shí)朝陽(yáng)市500 hPa形勢(shì)場(chǎng)

2.1.2 850 hPa環(huán)流形勢(shì) 2011年5月5日20：00 時(shí)850 hPa圖上（圖2），蒙古國(guó)東部—內(nèi)蒙東部—東北南部為深厚低值系統(tǒng)，低渦后部的偏北氣流引導(dǎo)貝湖冷空氣到達(dá)朝陽(yáng)市附近，河北北部至朝陽(yáng)市存在一條冷式切變線，朝陽(yáng)市位于切變線右側(cè)附近。山東、山西地區(qū)有溫度暖中心存在，山東、河北至錦州一線為風(fēng)速大于20 m/s的低空急流區(qū)，低空急流將南部暖濕空氣源源不斷向朝陽(yáng)市輸送。朝陽(yáng)市正處于冷式切變線附近和低空急流的左側(cè)，為降水提供了很好的動(dòng)力條件和水汽輸送條件。

圖2 2011年5月5日20：00時(shí)朝陽(yáng)市850 hPa形勢(shì)場(chǎng)

2.1.3 地面形勢(shì) 5日8：00時(shí)（圖3a），蒙古氣旋穩(wěn)定在蒙古國(guó)—內(nèi)蒙東部地區(qū)，地面冷鋒劃過(guò)河北一帶，河北地區(qū)出現(xiàn)降水。到14：00時(shí)（圖3b），蒙古氣旋底部的冷鋒伴隨氣旋的旋轉(zhuǎn)影響朝陽(yáng)市，8：00時(shí)—14：00時(shí)地面冷鋒東移對(duì)朝陽(yáng)市降水有利。

2.2 物理量場(chǎng)診斷分析

2.2.1 水汽條件 從4日20：00時(shí)850 hPa水汽通量配合急流圖中可以看出，低空急流將江淮流域和渤海的水汽向朝陽(yáng)市輸送，到5日8：00時(shí)（圖4a）水汽通量大值區(qū)位于朝陽(yáng)市上空。5日8：00時(shí)850 hpa溫度露點(diǎn)差圖上，在河北北部至遼寧西北部一帶存在T-Td≤4℃且呈西南—東北走向的飽和濕區(qū)，此時(shí)朝陽(yáng)市正處在濕區(qū)控制范圍內(nèi)。到5 日20：00時(shí)飽和濕區(qū)向東移到吉林一帶，朝陽(yáng)市為干區(qū)控制。500 hPa溫度露點(diǎn)差圖上，西南—東北走向帶狀的飽和濕區(qū)（T-Td≤4℃）從遼寧西部一直伸向朝鮮半島，朝陽(yáng)市處在飽和濕區(qū)內(nèi)。以上說(shuō)明朝陽(yáng)市上空有較深厚的濕層，水汽充足，濕度大。

圖3 a 2011年5月5日朝陽(yáng)市8：00時(shí)地面形勢(shì)

圖3 b2011年5月5日朝陽(yáng)市14：00時(shí)地面形勢(shì)

圖4 a2011年5月5日8：00時(shí)朝陽(yáng)市850 hPa水汽通量配合急流圖

圖4 b 2011年5月5日朝陽(yáng)市500 hPa渦度場(chǎng)及其走向

2.2.2 動(dòng)力條件 ①散度場(chǎng)：5日8：00時(shí)850 hPa圖上（圖略），朝陽(yáng)市位于散度場(chǎng)為-10×10-3hPa/s的輻合區(qū)；500 hPa圖上，朝陽(yáng)市位于正散度附近，這種低層輻合（850 hPa）高層輻散（500 hPa）的高低空配置為降水的發(fā)生提供了較好的動(dòng)力條件。②渦度場(chǎng)和垂直速度場(chǎng)：大氣中的凝結(jié)和降水過(guò)程與上升運(yùn)動(dòng)密切相關(guān)。較強(qiáng)的上升運(yùn)動(dòng)是降水發(fā)生的重要環(huán)境物理?xiàng)l件，能將底層的水汽迅速向上輸送，同時(shí)也能引起熱量、動(dòng)量、渦度等物理量的垂直輸送，對(duì)天氣系統(tǒng)的發(fā)生、發(fā)展起著重要作用［1～4］。4日20：00時(shí)至5日20：00時(shí)500 hPa正渦度中心從蒙古國(guó)東部沿東南—東北向移動(dòng)（圖4b），5日朝陽(yáng)市受正渦度控制。5日8：00時(shí)朝陽(yáng)市位于垂直速度場(chǎng)中心區(qū)附近，強(qiáng)度為-30×10-3hPa/s左右，朝陽(yáng)市有較強(qiáng)的上升運(yùn)動(dòng)，為降水的發(fā)生提供了動(dòng)力條件。

圖5 a2011年5月5日8：00時(shí)朝陽(yáng)市中尺度天氣

圖5 b2011年5月5日20：00時(shí)朝陽(yáng)市中尺度天氣分析

圖6 2011年5月5日朝陽(yáng)市雷達(dá)基本反射率圖像

2.3 中尺度資料分析

2.3.1 中尺度天氣 分析5日8：00時(shí)中尺度天氣（圖5a）得知，朝陽(yáng)市位于深厚濕區(qū)范圍內(nèi)，水汽條件充沛；形勢(shì)場(chǎng)上朝陽(yáng)市位于850 hPa切變線附近和低空急流左側(cè)，高空急流右側(cè)，此時(shí)有一條地面輻合線經(jīng)過(guò)朝陽(yáng)市。受地面輻合線的觸發(fā)影響，朝陽(yáng)市主要降水時(shí)段集中在7：00時(shí)—14：00時(shí)。到5日20：00時(shí)（圖5b），伴隨蒙古氣旋東移地面輻合線消失，降水結(jié)束。

2.3.2 雷達(dá)產(chǎn)品 從雷達(dá)基本反射率圖（圖6）看出，5日8：00時(shí)，朝陽(yáng)市有2塊混合型的絮狀回波，并不斷產(chǎn)生新的對(duì)流單體，強(qiáng)度最強(qiáng)值為41 dBZ，此時(shí)新生回波帶與圖5a中的地面輻合線形狀和位置一致，進(jìn)一步驗(yàn)證了地面輻合線觸發(fā)了該時(shí)段內(nèi)的強(qiáng)降水。11：00時(shí)之后絮狀回波覆蓋整個(gè)地區(qū)，全區(qū)產(chǎn)生均勻穩(wěn)定性降水，局部強(qiáng)回波區(qū)雨量偏大。

3 小結(jié)

1）該次降水整個(gè)過(guò)程高低空配置較好，系統(tǒng)深厚。朝陽(yáng)市位于500、700 hPa高空槽前上升氣流區(qū)，850 hPa冷式切變線附近和低空西南急流左側(cè)，地面冷鋒過(guò)境，低層輻合配合高層輻散上升運(yùn)動(dòng)條件有利。

2）西南急流對(duì)暖濕空氣的輸送在朝陽(yáng)市形成了一個(gè)從地面到高空的深厚濕區(qū)。

3）地面資料結(jié)合雷達(dá)回波圖分析，朝陽(yáng)市5日7：00時(shí)—14：00時(shí)主要降水時(shí)段的強(qiáng)降水是在有利的動(dòng)力和水汽條件背景下，由地面輻合線觸發(fā)的。

［1］ 王憲彬，張 旭，辛艷輝.東北地區(qū)一次暴雨過(guò)程落區(qū)研究［J］.氣象與環(huán)境學(xué)報(bào)，2010（5）：36-40.

［2］ 徐璐璐，李慧琳，孫連強(qiáng)，等.2010年8月丹東連續(xù)兩次副熱帶高壓暴雨多普勒雷達(dá)回波對(duì)比分析［J］.氣象與環(huán)境學(xué)報(bào)，2012（4）：49-54.

［3］ 項(xiàng)英芬，陳力強(qiáng)，韓江文.1998年8月4日華北氣旋暴雨分析［J］.遼寧氣象，1999（2）：11-12.

［4］ 倪 惠，張智勇，劉海峰.吉林省春季一次強(qiáng)降水天氣過(guò)程診斷分析［J］.吉林氣象，2006（3）：6-7，24.

（本文責(zé)編：金 蘋）

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1001-1463（2015）02-0037-03

10.3969/j.issn.1001-1463.2015.02.014

2015-01-14

吳 丹（1988—），女，遼寧朝陽(yáng)人，助理工程師，主要從事短期天氣預(yù)報(bào)工作。聯(lián)系電話：（0）18742130813。E-mail：angeladandan@163.com