2018年泰安春季首場暴雨過程分析

許長山 鄒大偉 欒兆鵬 劉潔

摘要：2016年 4月21日日傍晚到23日凌晨，泰安出現2018年首場春季暴雨，日降水量突破 4 月同期歷史極值。春季暴雨是降水預報的難點，此次暴雨是典型春季暴雨，特征明顯，值得進行分析，利用高空觀測資料和水汽云圖綜合分析此次暴雨的分布情況、影響系統、動力、水汽和能量條件，進一步探索春季暴雨預報方法，提高暴雨預報水平。

關鍵詞：春季暴雨；中尺度分析；黃淮氣旋；水汽云圖；水汽通量散度

2016年4月21日傍晚到23日凌晨，泰安出現2018年首場春季暴雨，日降水量突破 4 月同期歷史極值。五個大監站中出現兩站暴雨，區域站出現三站大暴雨。下面對這次降水過程進行總結，希望獲得一些經驗，增強春季暴雨預報能力。分析高空形勢場和云圖后發現，高空有低槽東移且移動緩慢，造成降水長時間持續，是此次暴雨成因之一。低層主要影響系統是黃淮氣旋，山東春季83.3%的暴雨由氣旋引起，[1]此次春季暴雨非常典型，值得分析。

1 天氣實況

泰安本次降水過程從4月21日16時開始至4月23日06時結束，泰安、肥城出現暴雨，肥城局部出現大暴雨，日降水量突破4月同期歷史極值。降水整體分布呈西北大東南小的態勢。此次春季暴雨出現時間基本符合山東暴雨初日分布。[2]

2 形勢分析

利用配料法對2018年4月21日08時高空500hPa、700hPa和850hPa的實況觀測資料進行中尺度分析（圖1），可知本次暴雨主要影響系統明顯，是高空低槽和低層低渦切變線。500hPa高空高緯度地區在貝加爾湖以西有低槽東移，從低槽尺度和徑向度上來看，槽后冷空氣強度中等，河套以東有一支高空槽沿經向分布，長度10個維距，呈南北走向，槽前西南氣流明顯。700hPa同樣有低槽，位置和分布形態基本與500hPa低槽重合，說明高空槽系統深厚，850hPa有黃淮氣旋形成，中心位于山西南部，由高層氣流引導東移，在氣旋和切變線經過區域，冷暖空氣抬升交匯，強對流天氣觸發。西風槽接連不斷東移，為暴雨提供充足動力抬升條件和高層干冷空氣入侵，高層干侵入十分有利于對流發展。[3]用850hPa和500hPa溫差分析大氣穩定度，我省均大于24℃且有30°中心，超過強對流發生標準28°，不穩定能量較強。分析水汽條件，850hPa西南急流明顯，河南地區有比濕大于12g/kg濕舌，在850hPa急流作用下，向東北伸展，形成水汽通道為山東輸送水汽。當高空槽和低層低渦東移到山東高溫高濕區時，強對流觸發，降水產生，高空冷空氣影響、系統移動緩慢、水汽充分供應，是此次強降水產生的主要原因。

3 水汽云圖分析

靜止衛星資料有高時空分辨率，可監測分析暴雨。水汽是大氣運動示蹤物，[4]水汽云圖特性能有效揭示對流層中上部環流形勢和水汽分布。水汽圖像上干區是圖像暗區，濕區是淺灰白亮區，干濕區與天氣尺度下沉和上升運動對應。“ 邊界”反映中高層風大致走向，可以確定天氣系統中高層氣流方向。[5]干侵入是對流層頂下沉的干冷空氣，利于暴雨發展。[6]衛星水汽圖像是監測干侵入的有效工具，對此次暴雨進行干濕特征分析（圖2），可見河套東側低槽后部西北氣流對應暗區。槽前西南氣流均有白亮濕區，說明中低層有水汽向北輸送。把水汽圖像和水汽通量散度疊加，白亮云帶與水汽通量散度等值線密集區重合，水汽通量散度是單位時間內單位體積中水汽凈流失量，正值中心位于河套以東，負值中心位于半島北部，正負中心連線，正是水汽收支總體走向，與雨帶移向相同。暴雨落區分布于水汽通量散度等值線最密集區，此處是水汽變化最快的區域，暴雨有最高的降水效率，導致空氣中水汽含量快速變化，產生梯度，對短臨暴雨預報有指示意義。

參考文獻：

[1]山東省災害性天氣預報技術手冊[M].北京：氣象出版社，2014：3940.

[2]山東省災害性天氣預報技術手冊[M].北京：氣象出版社，2014：2930.

[3]陳渭民.衛星氣象學[M].北京：氣象出版社，2005：215217.

[4]M.J.巴德，等編，盧乃錳，冉茂農，谷松巖，等譯.衛星與雷達圖像在天氣預報中的應用[M].北京：科學出版社，1998：1282.

[5]楊軍.氣象衛星及其應用（下）[M].北京：氣象出版社，2012：525540.

[6]于玉斌，姚秀萍.干侵入的研究及其應用進展[J].北京：氣象學報，2003，VOL（61）.NO6：769778.

基金項目：山東省氣象局預報員專項（編號：SDYBY201609）