遼寧省2016年7月24日～26日暴雨中尺度分析

李璇 于芳建 余克勤 王宏超 于躍 王曉霞

摘要：本文應(yīng)用常規(guī)觀測資料、NCEP再分析資料等對遼寧省2016年7月24日～26日發(fā)生的暴雨、局部大暴雨天氣過程進(jìn)行中尺度分析。綜合分析了這次暴雨過程大尺度背景場的環(huán)流形勢及中尺度環(huán)境場的形勢特征。結(jié)果表明：此次暴雨，局部大暴雨天氣過程是副熱帶高壓北抬西進(jìn)與東北冷渦東移南下的共同作用，暖濕氣流和干冷氣流在遼寧地區(qū)交匯從而形成的一次強(qiáng)降水過程。在強(qiáng)降水過程中，水汽沿副高外圍向遼寧地區(qū)輸送，為遼寧此次強(qiáng)降水過程提供了充足的水汽條件。且通過中尺度分析可知，遼寧地區(qū)垂直方向上強(qiáng)風(fēng)切變，上干下濕的不穩(wěn)定層結(jié)及較高的不穩(wěn)定能量為局地的短時(shí)強(qiáng)降水過程提供了必要的條件。

關(guān)鍵詞：遼寧省；暴雨；中尺度分析

中圖分類號： P458 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2018.22.070

遼寧省位于亞洲東部中緯度溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)。遼寧省夏日溫?zé)岫嘤辏蘸涓稍铩＝涤炅糠植疾痪瑬|濕西干，但遼寧是整個(gè)東北地區(qū)降水量最多的省份，年降水量為600～1100毫米。遼寧省的年降水量雖然不多，但暴雨極端值很大。有氣象資料以來，遼寧地區(qū)發(fā)生過若干次不同等級的大范圍洪澇災(zāi)害，除了這種大范圍洪澇，更多的降水是具有突發(fā)性的局地暴雨[1]。陶詩言指出：暴雨是多種尺度天氣系統(tǒng)共同作用的結(jié)果，大尺度環(huán)流系統(tǒng)能夠?yàn)楸┯晏峁┯欣谋尘皥觯行〕叨忍鞖庀到y(tǒng)是暴雨的直接制造者[2]。

2016年7月24日～26日強(qiáng)降水過程主要是由于中尺度天氣系統(tǒng)造成的，降水落區(qū)及降水時(shí)間的預(yù)報(bào)與實(shí)況均有較大誤差，預(yù)報(bào)預(yù)警難度很大，因此值得開展深入的研究與分析。本文應(yīng)用常規(guī)觀測資料、NCEP再分析資料等分析此次暴雨，局部大暴雨過程。

1天氣過程與環(huán)流形式

1.1降水分布實(shí)況

2016年7月24日～26日遼寧地區(qū)出現(xiàn)了一次大范圍的強(qiáng)降水過程。24日～25日遼寧省西部、中部地區(qū)有大雨到暴雨，24小時(shí)降水量最大值為74mm，出現(xiàn)在黑山縣。25日降水逐漸增強(qiáng)，降大值區(qū)為到遼寧中部和南部地區(qū)，此時(shí)遼寧全省普降大到暴雨，局部大暴雨，24小時(shí)降水量最大值為187mm，出現(xiàn)在開原市。26日之后雨量減弱，降水過程趨于結(jié)束。

1.2 天氣形勢分析

4日20時(shí)至6日08時(shí)，500hPa高度上，副熱帶高壓控制我國南方大部分地區(qū)，副高中心位于黃淮、江淮一帶，且副高北邊界逐漸東移北上，5日08時(shí)位于遼寧省中部并穩(wěn)定維持到6日8時(shí)，6日8時(shí)之后副熱帶奧雅南落回我國南方地區(qū)。與此同時(shí)，副高穩(wěn)定發(fā)展階段貝湖東側(cè)低渦逐漸發(fā)展加強(qiáng)并向北向東移動，在低渦與副高之間形成了一條較強(qiáng)的西南急流帶。在副高和冷渦共同作用下，高緯度地區(qū)南下的干冷空氣與暖濕的西南氣流在東北地區(qū)交匯，形成了降水。6日之后副高南落，低渦東移減弱，溫度場與高度場基本重合，系統(tǒng)不再發(fā)展，因此降水過程也逐漸結(jié)束。且暴雨發(fā)生時(shí)段500hPa高度上東北地區(qū)為高空急流區(qū)，高空急流區(qū)有利于高層的輻散，有利于低層系統(tǒng)的發(fā)生發(fā)展。7月25日700hPa與850hPa高度上形勢基本一致，東北地區(qū)位于槽前，西南暖濕氣流較強(qiáng)，水汽條件好，同時(shí)槽后有冷空氣南下。地面形勢上我國東部大部分地區(qū)被強(qiáng)大的低壓系統(tǒng)控制，在內(nèi)蒙古西部地區(qū)地面上形成冷鋒，到25日夜間，低壓中心比較穩(wěn)定，略向東北方向移動，冷鋒東移南下到遼寧西部至華北地區(qū)。綜合來看，高低空系統(tǒng)的共同作用是形成此次降水過程的大尺度環(huán)流形勢。

2中尺度對流條件與探空資料分析

分別對25日08時(shí)至20時(shí)高空實(shí)況觀測資料進(jìn)行中尺度分析可知，在850hPa～500hPa遼寧地區(qū)西部到東部呈現(xiàn)前傾結(jié)構(gòu)的切變，500hPa高度上遼寧地區(qū)上空為西南急流帶低層遼寧西部到東部地區(qū)為明顯的濕度大值區(qū)，遼寧地區(qū)位于850hPa溫度脊東南側(cè)，受西南氣流影響，在垂直方向上水汽的分布為上干下濕。低層增暖引起不穩(wěn)定能量的積聚，有利于對流天氣的發(fā)生。

利用探空資料分析中尺度對流系統(tǒng)局地的垂直環(huán)境場特征和層結(jié)穩(wěn)定度條件，并在短時(shí)效內(nèi)可以判斷對流發(fā)展的潛勢。分析了錦州市25日08時(shí)和20時(shí)的探空資料可知25日08時(shí)錦州市中高層相對濕度小，水汽條件較差為顯著干區(qū)，但近地層到700hPa高度內(nèi)水汽條件較好，為較深厚的濕層，這種下濕上干的條件有利于局地短時(shí)強(qiáng)降水等強(qiáng)對流天氣的發(fā)生；0℃層高度位于5km附近，據(jù)相關(guān)研究統(tǒng)計(jì)，0℃線在3km～5km高度時(shí)有利于冰雹、短時(shí)強(qiáng)降水的產(chǎn)生[3]。同時(shí)，錦州地區(qū)在垂直方向上有明顯的風(fēng)速、風(fēng)向的切變，且中高層存在強(qiáng)的對流不穩(wěn)定能量，K指數(shù)可達(dá)39℃以上，表示低層濕度條件較好且大氣處于層結(jié)不穩(wěn)定狀態(tài)。到25日20時(shí)錦州地區(qū)垂直風(fēng)切變減弱，能量條件轉(zhuǎn)差，且底層有一定對流抑制能量，總體對流條減弱，主要降水系統(tǒng)東移。從探空資料可知，垂直方向上強(qiáng)的風(fēng)切變、上干下濕的不穩(wěn)定層結(jié)及不穩(wěn)定能量是強(qiáng)對流天氣發(fā)生發(fā)展的必要條件。

3結(jié)語

此次暴雨，局部大暴雨天氣過程是副熱帶高壓北抬西進(jìn)與東北冷渦東移南下的共同作用。暖濕氣流和干冷氣流在遼寧地區(qū)交匯從而形成的一次強(qiáng)降水過程。在強(qiáng)降水過程中，水汽沿副高外圍向遼寧地區(qū)輸送，為遼寧此次強(qiáng)降水過程提供了充足的水汽條件。且通過中尺度分析可知，遼寧地區(qū)垂直方向上強(qiáng)風(fēng)切變，上干下濕的不穩(wěn)定層結(jié)及較高的不穩(wěn)定能量為局地的短時(shí)強(qiáng)降水過程提供了必要的條件。

參考文獻(xiàn)

[1]張健愷，劉欣，隆霄，等.2008年7月31日遼寧暴雨的中尺度分析[J].蘭州大學(xué)學(xué)報(bào)（自科版），2013（01）：11-16.

[2]王東海，鐘水新，劉英，李俊，胡開喜，楊帥，張春喜，孫力，高樅亭.東北暴雨的研究[J].地球科學(xué)進(jìn)展，2007，22（06）：3-10.

[3]黃小燕.中國西北地區(qū)近50年夏季地面氣溫與大氣0℃層高度的時(shí)空變化特征[D].西北師范大學(xué)，2012.

作者簡介：李璇，本科學(xué)歷，助理工程師，研究方向：天氣預(yù)報(bào)。