2010年7月27-29日吉林省特大暴雨的診斷分析

許力文

暴雨是我國東北地區的主要災害天氣之一，具有突發性強，強度高，持續時間長等特點。本文利用NCEP再分析資料對吉林省10年7月27日～29日進行逐日分析，了解到此次暴雨受東北冷渦及高低空急流的影響從而引發暴雨的一次過程。通過分析環流形勢，影響系統，以及多種物理量的診斷，加深此次暴雨的天氣背景和物理條件的認識，也可能對今后類似的天氣現象有所幫助。

1.降水實況

2010年7月27日～29日，此次降水覆蓋吉林省中部、南部和東部大部分地區，這些地區主要有長春南部，吉林南部和東部，遼源，通化，白山，延邊等地區出現暴雨天氣;時間主要集中在27日開始有降水，隨著時間的發展，27日00時～27日12時吉林省降水明顯增多，而且越來越大，27日12時吉林省東部開始有明顯暴雨，最大降水量可達24mm/h，至28日00時，降水達到最大，長春，吉林永吉，敦化等地區均出現特大暴雨，降水最大處可達35mm/h。28日12時后降水區向吉林省東南方向移動，主要集中在吉林省東南地區白山通化一帶，降水減弱，但局地每小時最大降水量仍有14mm，直到29日，吉林省基本無降水。通過以上的分析，可知，吉林省自27日產生降水開始，降水在吉林省的發展呈東西走向，而后降水區逐漸向吉林省東南部移動，到29日吉林省降水基本停止，本次降水過程結束。

2.鋒面

描述鋒面一般從以下三個性質出發：（1）同一氣團內空氣性質是比較均勻的。（2）鋒面是氣團之間的界面，是個物質面。（3）空氣運動基本上是絕熱的。跟據上述特征，鋒面就可以用位溫來描述，等位溫面隨高度向冷空氣傾斜與鋒面傾斜方向一致，在絕熱條件下與鋒面平行，在近地面因輻射、湍流等因素影響，大氣的過程是非絕熱的，等位溫線與鋒面則不平行。如果大氣中有蒸發凝結現象，宜用假相當位溫代替位溫。本次暴雨是暖脊帶來的的暖空氣和北部冷渦帶來的冷空氣交匯于吉林省產生的一次暴雨過程，從環流形勢上看這是受暖性脊東移西退和東北冷渦阻塞滯留的作用產生的一系列天氣狀況，有利于降水的環流背景，為此次降水提供了必要條件。

3.水汽條件含量

某地大氣中的水汽含量是決定降水的重要因素之一。27日12時，比濕密集帶向北移動至吉林省中部，同時降水地區也隨之增多，分布大致與比濕相同呈東西走向分布;28日00時，由于冷渦在北部的影響，加上低空西南急流的水汽輸送，比濕密集帶向吉林省北部移動，比濕為9～13g/kg，濕舌占據吉林省中部東部大部分地區，此時降水量達到最大，未來逐漸減小并向東南移動;28日12時，濕舌西退，比濕密集帶向東南移動至吉林省通化等地區，降水區隨之向東南移動。分析表明，水汽含量非常豐富的地區容易產生強降水;強降水發生在比濕密集區，與降水實況有很好的對應。

4.對流穩定性

4.1 K指數

大量文獻表明，k指數可以作為研究對流性天氣的重要指標。K指數的表達式為：K=（T850-T700）+Td850-（T-Td）700，其中第一項表示溫度850hPa與700hPa的溫度差，第二項表示低層水汽條件，第三項表示700hPa露點差，K指數越大，表示越有利于降水。在本次暴雨的K指數分布圖中，可以看出，27日00時，吉林省中部K指數較小，范圍大概在15～20℃，K線分布也不是非常密集，不穩定性不是很強，少部分地區出現少量降水;27日12，吉林省中部K線分布密集，K值也很大，大氣不穩定情況加劇，不穩定能量也隨之聚集，有利于暴雨的中尺度系統產生，暴雨也隨之加劇;吉林省東南地區K指數變大，大氣層結很不穩定，降水同時向東南方向移動。通過以上分析，較高的K指數地區，大氣層結越定，越有利于降水的發生。

4.2對流有效位能

當氣塊受外力抬升時，氣塊重力小于其所受的浮力，一部分位能釋放，這部分位能對大氣對流起積極的作用，并可轉化為大氣動能，所以稱對流有效位能，簡稱CAPE。27日00時，吉林省中部地區的CAPE值達到1000J/kg，大氣不穩定程度很大，此時，吉林省開始發生降水;27日12時吉林西部CAPE中心的最大值加強，對應其影響下的吉林省中部CAPE值加強至1200J/kg，降水隨之加強，降水區相比00時逐漸增大;28日00時，吉林省中部CAPE值開始減弱，此時降水經過12小時的發展達到最大，但由于CAPE值的變小，未來吉林中部東部的降水逐漸變小;28日12時，吉林東南部的CAPE值達到最大，降水區向吉林東南地區移動。綜上分析可以得出結論，CAPE值越大，越有利于強對流的發展，大氣不穩定度越高，同時發生降水的概率越高。

綜上所述，由于冷渦產生的強冷空氣持續南侵，對暴雨的形成起觸發作用。鋒面的移動與此次降水實況有很良好的對應，因此鋒面的移動是此次降水分布產生的原因。高空急流和低空急流的相互配合是此次降水產生和維持的重要原因，高空急流與降水的產生有很好的對應，吉林省位于高空急流急流右側輻散區，產生降水;低空急流不但為暴雨提供了大量不穩定能量及水汽，同時為水汽的輻合提供了動力條件，吉林省位于低空急流左側輻合區，產生降水。