2016年7月20—23日本溪市持續(xù)性強(qiáng)降水過(guò)程成因分析

唐秋艷+寇思聰+蔣林杉+宋冀鳳

摘要 利用區(qū)域自動(dòng)站氣象觀(guān)測(cè)資料、NCEP再分析資料、MICAPS系統(tǒng)高空、地面和物理量場(chǎng)等資料，對(duì)2016年7月20—23日本溪地區(qū)持續(xù)性強(qiáng)降水過(guò)程的成因進(jìn)行分析。結(jié)果表明，本次過(guò)程以大尺度天氣系統(tǒng)為主，伴有中尺度天氣系統(tǒng)，具有范圍廣、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、降水強(qiáng)度分布不均的特點(diǎn)。穩(wěn)定的水汽供應(yīng)和強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng)為此次天氣過(guò)程提供了有利條件。

關(guān)鍵詞 強(qiáng)降水；成因分析；環(huán)流背景；物理量；遼寧本溪；2016年7月20—23日

中圖分類(lèi)號(hào) P458.1+21.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2018）02-0218-02

遼寧省地處全球西風(fēng)環(huán)流帶內(nèi)，降水水汽主要來(lái)源于太平洋和印度洋上空高溫高濕的氣流。遼寧省東南部屬于長(zhǎng)白山脈，為迎風(fēng)坡和入海口地形，是全省降水分布最多的地區(qū)。本溪市位于遼寧省東部山區(qū)，屬于全省降水多發(fā)區(qū)[1-4]，容易出現(xiàn)強(qiáng)降水天氣及其引發(fā)的次生災(zāi)害。因此，對(duì)暴雨、強(qiáng)對(duì)流等災(zāi)害性天氣的研究十分重要。雖然已有學(xué)者對(duì)本溪地區(qū)的降水做了相關(guān)的研究[5-7]，但是對(duì)于連續(xù)性大范圍的暴雨災(zāi)害性天氣還沒(méi)有深入的探討和分析，本文選擇一次典型的天氣案例進(jìn)行成因分析，為今后本溪地區(qū)連續(xù)性降水的預(yù)報(bào)提供參考。

1 天氣概況

2016年7月20日20：00至7月23日8：00本溪地區(qū)出現(xiàn)了區(qū)域性暴雨、局部大暴雨的天氣過(guò)程。本溪地區(qū)的降水空間分布特征總體上呈東多西少分布。本次降水開(kāi)始時(shí)間按自西南向東北方向的順序，降水量大體呈現(xiàn)自西北至東南遞增的分布趨勢(shì)。平均降雨量：全市為108.5 mm、市區(qū)為73.3 mm、本溪縣為98.8 mm、桓仁縣為149.6 mm。最大降雨出現(xiàn)在本溪市東南部地區(qū)普樂(lè)堡鎮(zhèn)大清溝村，為200.7 mm。

2 環(huán)流背景

2.1 500 hPa高空形勢(shì)

此次持續(xù)性強(qiáng)降水過(guò)程前期，7月19日20：00 500 hPa形勢(shì)場(chǎng)上，歐亞大陸中緯地區(qū)為兩脊一槽的環(huán)流形勢(shì)，高壓脊分別位于河套以西地區(qū)和朝鮮半島地區(qū)，在2個(gè)高壓脊之間河套以東地區(qū)有1個(gè)縱向的深槽，徑向環(huán)流梯度較大。7月20日8：00—20：00，由于朝鮮半島以南的副熱帶高壓向北挺進(jìn)，在朝鮮半島地區(qū)高壓脊穩(wěn)定維持，同時(shí)位于河套以西的高壓脊向東移動(dòng)，不斷有冷空氣沿脊前下滑，受其影響在河套以東地區(qū)的槽加深發(fā)展形成切斷低壓。7月21日8：00至22日8：00，河套以西的高壓脊逐漸減弱轉(zhuǎn)為平直的西風(fēng)氣流，同時(shí)隨著副熱帶高壓的東移北抬，位于河套以東的切斷低壓逐漸東移北抬至華北地區(qū)且減弱為短波槽，本溪市主要受槽前偏南氣流影響。7月22日20：00至23日8：00，隨著副熱帶高壓南落，高空槽減弱東移，本溪市轉(zhuǎn)為西風(fēng)帶控制，降水結(jié)束。從500 hPa高空的演變形勢(shì)來(lái)看，槽后冷空氣補(bǔ)充南下，副熱帶高壓的穩(wěn)定維持且不斷提高暖濕氣流，為高空槽的加深發(fā)展提供了有利條件（圖1）。

2.2 850 hPa低空形勢(shì)

7月19日20：00 850 hPa形勢(shì)場(chǎng)上，歐亞大陸中低緯環(huán)流徑向度較大，從新疆西部至河套以東地帶有1個(gè)寬廣的冷性低值系統(tǒng)，其中心位于新疆與青海交界處。東部沿海有2條水汽輸送帶，2股偏南氣流將南海和黃海的水汽向北輸送，同時(shí)西南氣流與東南氣流在山東半島附近形成風(fēng)向輻合。7月20日8：00—20：00，低值系統(tǒng)在河套以東地區(qū)分離出1個(gè)小低渦，低渦頂部的風(fēng)向和風(fēng)速有明顯輻合，形成低渦切變線(xiàn)，主要影響華北地區(qū)。受低層冷平流的影響，迫使其南側(cè)暖濕氣流抬升，觸發(fā)低層輻合線(xiàn)鋒生。7月21日8：00至22日20：00，切變線(xiàn)東移北抬，逐漸影響本溪市，本溪市主要受偏南急流控制，有利于水汽的向北輸送。7月23日8：00影響本溪市的偏南氣流減弱北抬，與貝湖以東冷空氣合并形成低渦，結(jié)束了對(duì)本溪市的影響（圖2）。

2.3 地面形勢(shì)

地面形勢(shì)場(chǎng)上，7月19日20：00本溪市受東移入海的變性高壓外圍控制，從青海地區(qū)至長(zhǎng)江流域有1個(gè)西北至東南向的低壓帶。由于高空南支鋒區(qū)上，西南氣流將暖空氣向北輸送，在江淮地區(qū)地面減壓形成倒槽。7月20日8：00—17：00地面倒槽進(jìn)一步發(fā)展，南北2支鋒區(qū)在江淮流域疊加，地面上冷鋒進(jìn)入倒槽與暖鋒接合，形成江淮氣旋。7月20日20：00至21日20：00遼寧省地面氣壓梯度力緩慢減小，江淮氣旋逐漸減弱東移北抬影響本溪市。22日8：00至23日8：00江淮氣旋逐漸減弱消失，并且在四川盆地出現(xiàn)1個(gè)閉合的小高壓，高壓逐漸發(fā)展為東北至西南向的高壓帶，本溪市位于高壓帶前部。

3 物理量診斷

3.1 動(dòng)力條件

從200、850 hPa散度場(chǎng)以及700 hPa的垂直速度場(chǎng)可以看出，高空強(qiáng)輻散抽吸作用促進(jìn)低層輻合上升運(yùn)動(dòng)的維持和加強(qiáng)。繼而冷空氣鍥入到暖濕空氣下方，鋒區(qū)被迫抬升作用更加顯著，觸發(fā)不穩(wěn)定能量釋放，產(chǎn)生更加強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng)，有利于降水持續(xù)，暴雨落區(qū)位于垂直速度中心附近。

3.2 水汽條件

從850 hPa水汽通量散度場(chǎng)和比濕場(chǎng)來(lái)看，降水之前在低空西南、東南急流共同作用下，暴雨的水汽來(lái)源于由副熱帶高壓后部偏南急流輸送南海的水汽以及遼寧南部東南急流輸送黃海的水汽。水汽輻合中心位于強(qiáng)降水中心附近，輻合中心值隨著降水強(qiáng)度的增強(qiáng)而增大。強(qiáng)降水區(qū)對(duì)應(yīng)的低空平均比濕為12～13 g/kg，說(shuō)明水汽非常充沛。

3.3 不穩(wěn)定條件

從500 hPa與850 hPa溫度差可知，暴雨發(fā)生過(guò)程前，降水區(qū)上空850 hPa與500 hPa平均溫差達(dá)22～23 ℃，大氣處于大氣層結(jié)不穩(wěn)定區(qū)；并且不穩(wěn)定層結(jié)中心位于暴雨區(qū)西部的內(nèi)蒙西部，中心強(qiáng)度達(dá)32 ℃，其蓄積的不穩(wěn)定能量，可以在中層500、700 hPa偏西氣流的驅(qū)動(dòng)下到達(dá)降水區(qū)上空，為降水提供了有利的觸發(fā)條件。

4 結(jié)論

（1）2016年7月20—23日本溪地區(qū)暴雨過(guò)程受高空槽低渦和江淮氣旋的共同影響，具有范圍廣、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、降水強(qiáng)度分布不均的特點(diǎn)。過(guò)程以大尺度天氣系統(tǒng)為主，伴有中尺度天氣系統(tǒng)。

（2）高空槽后冷空氣補(bǔ)充南下以及副熱帶高壓的穩(wěn)定維持且不斷提高暖濕氣流，導(dǎo)致遼寧上空冷暖空氣激烈交匯，有利于高空槽的加深發(fā)展。中低空西南、東南2支急流將南海和黃海的水汽向北輸送，同時(shí)西南氣流與東南氣流在山東半島附近輻合，形成低渦切變線(xiàn)。地面倒槽加深發(fā)展為江淮氣旋，而后東移北上。這種高低空配置有利于本溪市的強(qiáng)降水過(guò)程發(fā)生。

（3）高空強(qiáng)輻散的抽吸作用促進(jìn)低層輻合上升運(yùn)動(dòng)的維持和加強(qiáng)，穩(wěn)定的水汽源地和強(qiáng)低空急流的引導(dǎo)作用為此次過(guò)程提供了充足的水汽條件，大氣的不穩(wěn)定能量為降水提供了有利的觸發(fā)條件。

5 參考文獻(xiàn)

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