盤錦地區(qū)一次短時暴雨天氣診斷分析

陳洪利

摘要 應用環(huán)境場分析、物理量場診斷，對2015年7月29日盤錦地區(qū)暴雨的形勢背景、低空急流、水汽輸送、垂直運動、中小尺度系統(tǒng)和對流云團進行分析。結果表明：在高空系統(tǒng)前傾及200 hPa極鋒急流分流區(qū)背景條件下，高層的強輻散造成的抽吸和通風作用，配合700 hPa切變暖區(qū)與925 hPa低空急流附近激發(fā)出的中小尺度系統(tǒng)是這次暴雨產(chǎn)生的直接原因；“V”型強對流云團的生成、移動與強降水的發(fā)生密切相關。

關鍵詞 暖區(qū)暴雨；高空急流；物理量；“V”型云團；遼寧盤錦

中圖分類號 P426.6 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2015）18-0233-03

突發(fā)性暴雨大多與中小尺度系統(tǒng)有著直接的關系，由于這種強降水具有突發(fā)性、短歷時、高強度的特點，這種短時暴雨預報難度大，造成的災害嚴重。該文旨在通過對暴雨個例的多尺度系統(tǒng)進行分析，尋找對預報有益的思路，從而提高暴雨的預報水平。

1 資料與方法

利用Micaps數(shù)據(jù)資料、常規(guī)觀測站和加密自動站資料等，對此次過程的成因進行了分析。從大尺度環(huán)流形勢演變、影響系統(tǒng)、探空資料、水汽條件、能量分析等方面進行了綜合分析，確定本次過程為高空短波槽和副熱帶高壓共同影響形成的暖區(qū)短時暴雨天氣。

2 天氣概況

受高空短波槽和副熱帶高壓共同影響，7月28日20：00至29日20：00盤錦市出現(xiàn)區(qū)域性暴雨天氣，其中盤山站降水量106.3 mm，大洼站53.1 mm，全市有5個氣象觀測站降雨量超過100 mm，19個氣象觀測站降雨量超過50 mm，最大降雨量出現(xiàn)在盤山縣大荒鎮(zhèn)，為117.8 mm。25個氣象觀測站出現(xiàn)降水量大于20 mm/h的降水，最大雨強67.0 mm/h，出現(xiàn)在大洼縣新興鎮(zhèn)，并伴有23.4 m/s的瞬時大風（圖1）。

3 環(huán)流背景分析

3.1 高空形勢場分析

從200 hPa高空圖上可以看出，28日20：00，遼寧省處于極鋒鋒區(qū)，200 hPa高空急流的分流區(qū)內(nèi)，對流層高層強烈輻散區(qū)，高空抽吸作用為暴雨提供了有利的環(huán)流背景[1]，同時28日20：00 500 hPa高空圖上可以看出，貝加爾湖南部有一低值系統(tǒng)，遼寧地區(qū)位于低渦東南象限，強的正渦度平流區(qū)內(nèi)，副熱帶高壓深入大陸，遼寧西部有一淺槽，東北地區(qū)北部受遠東地區(qū)低值系統(tǒng)后部下滑冷空氣影響，低層700 hPa有切變線處于河北東部境內(nèi)，整層系統(tǒng)前傾，有利于能量的積累。

3.2 地面形勢場分析

從地面氣壓場來看，本次過程地面系統(tǒng)不明顯，內(nèi)蒙東部有低壓發(fā)展東移，遼寧西部受弱低壓倒槽控制，盤錦地區(qū)位于倒槽東南部偏南氣流內(nèi)，倒槽東移過程中其內(nèi)部擾動產(chǎn)生中尺度低壓觸發(fā)強對流天氣[2]。遼寧東部受弱高壓脊控制，其穩(wěn)定少動導致系統(tǒng)移動較為緩慢。

3.3 探空資料分析

由探空資料分析可知，7月28日20：00從錦州站探空分析，盤錦附近上空從地面到500 hPa整層t-td較小，濕度條件較好，500 hPa濕度條件迅速變差，存在明顯干層，cape值較大，且呈狹長的走勢，濕層較厚，高空存在干侵入，呈“喇叭口”狀，對流天氣主要以短時強降水和雷暴大風為主，0 ℃層高度偏高，不利于冰雹天氣的產(chǎn)生（圖2）。

3.4 物理量診斷分析

3.4.1 動力條件。產(chǎn)生暴雨需要具備動力觸發(fā)條件。分析垂直速度剖面（圖3a）可以看出，28日20：00盤錦地區(qū)上空整層處于上升運動區(qū)，400 hPa高度存在上升速度中心，最大垂直速度可達-13 pa/s，說明在大尺度環(huán)境背景下，存在著制約強對流天氣發(fā)生發(fā)展的中小尺度系統(tǒng)。從整層散度場（圖3b）分析，在盤錦地區(qū)上游位置（102° E）低層輻合，高層輻散，400 hPa存在輻散中心，高空強輻散的抽吸和通風作用有利于強對流天氣的發(fā)生發(fā)展[2]。

3.4.2 熱力條件。分析28日20：00 850 hPa假相當位溫場，能量鋒區(qū)位于遼寧省的南部，盤錦地區(qū)位于高能舌頂部，假相當位溫達到地區(qū)低層假相當位溫340度以上，達到本地暴雨指標，且假相當位溫雖高度增加，存在對流性不穩(wěn)定[3]，盤錦地區(qū)K指數(shù)較大，達到38 ℃。結合各個指標，進行綜合考慮，上述指標有利于短時強降水和雷暴等對流性天氣的產(chǎn)生。

3.4.3 水汽條件。從探空圖可以看出，7月28日20：00盤錦附近上空地面至500 hPa高空T-Td較小，濕層較為深厚，有利于強降水的產(chǎn)生。此外從850 hPa比濕圖可以看出，28日20：00，遼寧省大部分地區(qū)850 hPa比濕大于12 g/kg，其中遼寧西部及中部地區(qū)比濕達到14 g/kg以上，達到盤錦市暴雨預報指標，從大氣整層可降水量來看，盤錦地區(qū)上空大氣整層可降水量達到65～70 mm，遠大于季節(jié)平均值，達到產(chǎn)生暴雨的指標。但從風場來看，850 hPa風速不大，未達到急流標準，一定程度上導致水汽的連續(xù)性較差，強降水的持續(xù)時間不長。

4 衛(wèi)星云圖分析

從衛(wèi)星云圖的演變情況來看，18：00在遼寧西北部地區(qū)有細胞狀云系產(chǎn)生，之后快速發(fā)展，到21：00中心亮溫達到-52 ℃以下，23：00對流云系發(fā)展成熟，呈“V”型，在高空氣流的作用下，整個云體呈西南-東北走向，高空急流將高云云砧吹離風暴主體，盤錦地區(qū)位于“V”型云上風方向的尖口處，亮溫梯度最大處，也是強對流天氣主要發(fā)生的位置。29日3：00對流云減弱，結構變得松散，盤錦地區(qū)上空云帶變窄，伴隨的降水強度和范圍都有所減小。

5 中尺度分析

5.1 形式場分析

中尺度分析可以看出7月28日20：00，500 hPa高空短波槽位于遼西地區(qū)，超前于700 hPa切變線，系統(tǒng)有一定前傾形勢，遼寧省中西部低層濕度較大，接近飽和。500 hPa北部存在干舌向南深入遼寧中西部地區(qū)，并隨系統(tǒng)向東移動，200 hPa急流穿過遼寧西北部地區(qū)，盤錦地區(qū)位于急流分流區(qū)，500 hPa急流位于遼寧東南部，850 hPa風速較小，但925 hPa風速較大，達到10m/s，在盤錦以東地區(qū)存在偏南風的顯著流線，盤錦地區(qū)整層上干下濕，存在對流性不穩(wěn)定，強天氣就發(fā)生在500 hPa短波槽前暖區(qū)一側，200 hPa急流和500 hPa急流之間與低空925顯著流線交匯處的低空急流出口區(qū)左側（圖4）。

5.2 雷達回波圖分析

從雷達基本反射率圖上看，從28日20：00，強回波位于北票地區(qū)，錦州市區(qū)附近有小塊強回波生成發(fā)展，之后有所東北移，與位于其北部的大面積強回波合并，到22：00左右，強回波帶迅速南壓進入盤錦地區(qū)，最大強度在55d bz左右，整個強回波呈帶狀分布，給盤錦市北部地區(qū)帶來短時強降水，并伴有雷暴和大風，之后東段迅速東南移，西段雖然面積減小并略有減弱，南壓較為緩慢，給盤錦市中南部亦帶來較強降水。最強時段平均雨強可達50～60 mm/h。

6 數(shù)值預報產(chǎn)品檢驗

主要針對T639和歐洲中心降水預報場進行檢驗，2家數(shù)值預報對最大降水量級都是在暴雨局部大暴雨的量級，把握相對準確，但強降水落區(qū)偏差較大，主要將落區(qū)報在了700 hPa切變線略偏南一側，整個落區(qū)較實況偏西偏北[4-5]。

7 結論與討論

暴雨發(fā)生前高空急流的建立，構成了高層強輻散的形勢，配合中低層系統(tǒng)前傾配置，以及925 hPa強的西南暖濕氣流輸送，構成了本次短時暴雨天氣的空間結構。

本次暴雨落區(qū)并不是傳統(tǒng)意義上的低空切變附近，而是更加偏向其東南側，是低空西南暖濕氣流風速脈動及地面倒槽頂部風場擾動在暖區(qū)中觸發(fā)中尺度對流系統(tǒng)，這種次級環(huán)流促進暖區(qū)暴雨發(fā)生發(fā)展。

數(shù)值預報產(chǎn)品對暖區(qū)暴雨的落區(qū)預報性能較差，今后預報員需加強相似過程的統(tǒng)計分析，增加預報經(jīng)驗，同時加強對短時暴雨的短臨監(jiān)測和預警。

8 參考文獻

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