營口地區一次局地暴雨過程診斷分析

白福宇　楊明　范蘭艷

摘要 本文運用自動站實況資料、Micaps歐洲數值預報資料、衛星資料、營口雷達資料對此次過程進行研究，旨在提高營口局地暴雨的預報能力。本文先進行前期實況定性分析預測，再結合數值預報產品進行具體預報，其間運用T-logP圖、雷達資料和衛星資料分析預報對流系統，最后進行預報檢驗，將實況與預報進行對比，分析成因。

關鍵詞 暴雨；Micaps；T-logP圖；預報檢驗；對比分析；遼寧營口

中圖分類號 P458.1+21.1 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）15-0182-03

暴雨是影響我國的重要災害性天氣，其成因和特征一直都是氣象工作者研究的重點[1-2]。營口夏季暴雨天氣的預報預警工作與人們的生活密切相關。本文對營口地區一次暴雨過程進行診斷分析，以期為營口地區暴雨的準確預報提供依據。

1 降水概況

7月22日14：00—18：00，營口地區降局地暴雨，其中蓋州國家基本氣象站74 mm。23日6：00—17：00，營口地區普降陣雨或雷陣雨，雨量分布不均，其中營口市區、產業基地，蓋州礦洞溝、十字街、楊運降暴雨，雨量50～70 mm。

2 前期實況定性分析

2.1 天氣形勢

對22日8：00的天氣形勢進行分析。由圖1可以看出，500 hPa從西到東呈“高—低—高”分布，低渦位于內蒙東部，向青海伸出一個橫槽，從河北東部到四川東部也可以分析一條槽線，組成“丁字槽”型形勢，預計未來橫槽轉豎兩槽有合并趨勢并加深緩慢東移，低渦緩慢東移，本地處于槽前。700、850、925 hPa從遼西到河北與山東交界，有一東北—西南向的冷式切變線，切變線以東為西南氣流、切變線以西為偏北氣流，與之伴隨的是切變線以東的暖脊和切變線以西的冷舌。就目前形勢看，切變線會東移，則本地受其影響發生降水的可能性較大。目前，風速未達到急流強度，結合500 hPa形勢預計未來西南氣流會維持并加強，因而也需要考慮強降水發生的可能性。

2.2 物理量場

對22日8：00的物理量場進行分析。500 hPa渦度平流場顯示，正的大值區位于青海湖附近，負的大值區位于蒙古國南部，因而橫槽將南壓并逐漸轉豎，而湖北與河南交界位置也為正渦度平流區，故位于四川東部的槽將向東北方向移去。500 hPa溫度平流場顯示，青海北部為正溫度平流大值區，四川西北—陜西西南—山東一線為負溫度平流區。因此，橫槽轉豎過程中會減弱、移速變化，位于四川東部的槽在東北移過程中會加強、移速變慢，兩槽逐漸接近而合并。從假相當位溫實況可以看出，青海—寧夏—陜西—山西—河北—遼寧一線為假相當位溫梯度較大的地帶，即能量鋒區，強降水會發生在能量鋒區大值區一側。從大氣可降水量實況可以看出，從廣西北部至河北北部伸出一脊，本地大氣可降水量介于50～60 mm之間，預計隨著西南氣流的增強，本地大氣可降水量將會增大。

3 結合歐洲數值預報產品的具體預報

用500 hPa高度場、850 hPa風場和海平面氣壓場預報結果分析動力條件，用850 hPa相對濕度場預報結果分析水汽條件。22日20：00到23日20：00，500 hPa低渦東移南壓，高空槽東移，副高西伸北抬加強，等高線密度增大，環流經向度加強；850 hPa風速南風分量加強，相對濕度增大，海平面氣壓降低，動力條件和水汽條件都朝著有利于降水的方向發展。從細網格850 hPa風場預報可知，沒有切變線過境或切變線偏西距離較遠，850 hPa風速沒有達到西南急流的標準；從1 000 hPa風場預報可知，沒有鋒面氣旋。因此，數值預報顯示沒有系統性的抬升條件，這是降水發生的不利條件。但這并不意味著將沒有降水發生。綜合分析22日20：00至23日20：00各時次歐洲細網格物理量預報，可知23日14：00降水條件最有利，著重分析該時次的物理量預報結果。由圖2可以看出，850 hPa營口地區上升運動較強，假相當位溫值較大、能量條件較好，相對濕度較大、接近飽和，比濕較大、絕對濕度條件較好。因此，考慮未來24 h有降雨，并伴有雷電，23日午后降雨強度最大，局部地區有可能出現暴雨。

4 基于T-logP圖、雷達資料和衛星資料的對流系統分析預報

用營口國家基本氣象站22—23日的最高氣溫和露點訂正當日8：00錦州探空站的T-logP圖，用22日20：00營口西炮臺的溫度和露點訂正20：00錦州的T-logP圖，其中紅色實線為訂正后的狀態曲線（圖3）。可見，探空訂正后CAPE值均增大，CIN值均減小。在22—23日白天，訂正前，低層大氣溫度遞減率接近干絕熱遞減率；訂正后，低層大氣溫度增大、濕度增大，但濕度增加不及溫度增加明顯，使低層大氣的溫度遞減率更接近干絕熱遞減率，雖然抬升凝結高度升高，但自由對流高度下降（此時抬升凝結高度等于自由對流高度）。因此，有利于氣塊抬升至自由對流高度以上，發生對流性天氣，在22—23日午后若低層有抬升運動，則將會有對流系統發生發展。22日20：00，訂正后，CAPE值明顯增大，CIN值減小，抬升凝結高度降低，自由對流高度也降低。因此，弱低層存在抬升運動，也能促使對流的發生和發展。

5 預報檢驗及成因分析

對23日8：00 850 hPa的垂直速度場進行預報檢驗得出，垂直速度預報值較實況明顯偏小，實況顯示營口地區850 hPa垂直上升速度達到2 Pa/s以上，而預報數值則在0 Pa/s附近，最大也不超過4 Pa/s。因此，此次過程數值預報降水預報量級偏小是有原因的，其中垂直速度預報偏小是原因之一，也是比較關鍵的原因，因為垂直運動是觸發對流發展的機制，只有足夠的垂直運動條件才能充分觸發對流發展[3-4]。

6 結論與討論

（1）降水發生時間可以參考產生抬升觸發機制的時間，量級大小可以參考最大可降水量、比濕以及850 hPa風速大小、輻合強度等。

（2）及時利用地面觀測資料等對數值預報結果進行訂正，并在此基礎上進行短臨預報，可以提高暴雨預報準確率。

（3）此次局地暴雨過程發生在暖區當中，暴雨結束后850 hPa風向仍為南風，暖區暴雨預報不確定性較大。降水發生時間與降水量級不好把握。由于午后局地加熱產生的孤立系統，這種午后對流的抬升觸發機制預報，以及對流發展是加強還是減弱的預報也是著眼點與難點[5-6]。

7 參考文獻

[1] 朱乾根，壽紹文.天氣學原理和方法[M].4版.北京：氣象出版社，2007.

[2] 俞小鼎，姚秀萍，熊廷南，等.多普雷天氣雷達與業務應用[M].北京：氣象出版社，2006.

[3] 俞小鼎，2012年7月21日北京特大暴雨成因分析[J].氣象，2012，38（11）：1313-1329.

[4] 陸忠艷，吳曉峰.遼寧一次暴雨過程及暴雨落區預報失誤原因分析[J].氣象與環境學報，2014，30（6）：31-36.

[5] 何晗，諶蕓，肖天貴，等.冷渦背景下短時強降水的統計分析[J].氣象，2015，41（12）：1466-1476.

[6] 丁一匯.天氣動力學中的診斷分析方法[M].北京：科學出版社，1989：46-47.endprint