一次蒙古氣旋帶來的降水天氣過程分析

耿文杰 王曉杰 卜思陽 王平華 張鳳鳴

利用常規探測資料等，對5月22日由蒙古氣旋引起的一次朝陽地區降水天氣在形勢場、高低空配置等方面進行分析和研究，再通過前期天氣形勢分析與天氣實況對比，探討預報的不足之處。結果表明：此次降水有較好的水汽和動力條件，但模式對降水量級的預報偏小。

降水是生活中常見的一種天氣現象，它在人民的生產生活中有著至關重要的作用。降水分為固態和液態兩種。產生降水的主要過程有三類：⑴天氣系統的發展，暖而濕的空氣與冷空氣交匯，促使暖濕空氣被冷空氣強迫抬升，或由暖濕空氣沿鋒面斜坡爬升;⑵夏日的地方性熱力對流，使暖濕空氣隨強對流上升形成小型積雨云和雷陣雨;⑶地形的起伏，使其迎風坡產生強迫抬升，但這是一個比較次要的因素。多數情況下，它和前兩種過程結合影響降水量的地理分布。而要形成降水需要三個條件：一是有充足的水汽;二是使氣塊能夠抬升并冷卻凝結;三是有較多的凝結核[1]。本文利用高低空探測資料及地面觀測資料等，從水汽及動力條件方面對5月22日朝陽地區的一次降水過程進行分析，以期為本地區的降水預報提供一點幫助。

一、降水的天氣實況

2018年5月22日3時至20時，受蒙古氣旋影響朝陽地區出現了一次大范圍的降水過程，同時伴有雷暴大風、局地小冰雹等強對流天氣。本次降水平均降水量為5.8mm，其中最大降水量出現在朝陽縣七道嶺27.1mm，有31個站降水量超過10mm。降水量較大的站點集中在朝陽的東北部。

二、天氣形勢分析

1、形勢場分析

（1）高度場

從21日20時起報的EC細網格資料來看從地面到高空影響我市的是一個較為深厚的低壓系統，氣象學上一般稱之為蒙古氣旋。中高緯度500hPa環流形勢為兩脊一槽型。我省受槽前西南氣流影響，22日02時左右高空槽東移、加深逐漸影響我市。到22日20時高空槽移出我市，降水隨之停止。

700、850hPa環流形勢，與500hPa環流形勢基本一致。東北大槽東移緩慢，槽后有冷平流。700hPa的強風中心在槽前30m/s以上，850hPa的強風中心在槽前24m/s以上。從22日8時到20時，低空冷式切變線一直穩定在我市上空不動，這與主要降水時段相符合。

21日20時東北三省處在地面低壓的前部，隨著時間的推移低壓逐漸加強，并緩慢南壓，中心值在990hPa以下。氣壓梯度的增加給我市帶來大風降溫天氣。

（2）物理量場

K指數：K=（T850-T500）+Td850-（T-Td）700，它表示除了溫度垂直變化外，還包含了大氣中、低層的飽和程度和濕層厚度，是反映穩定的和濕度條件的綜合指數，指數值越大，表示大氣越不穩定和越潮濕，大氣具有較高的潛能，越有利于降水形成。此次過程朝陽地區的K指數僅在22日5時左右達到20以上，8時開始減弱，說明上述時段的大氣層結趨于不穩定，這與朝陽地區的強降水時段比較吻合。整個降水時段內對流有效位能數值較低，但有較大的垂直速度，大氣處于潛在不穩定，有利于對流發展，朝陽地區最大值出現在8時-0.6pa/s左右，此后隨系統東移逐漸減弱。

（3）水汽條件

21日20時，700hPa、850hPa的比濕大約在4g/kg，隨著蒙古氣旋的東移，槽后西南氣流加強，利于水汽的輸送，比濕加大，最大比濕為6g/kg左右。相應的水汽變好情況在相對濕度及整層含水量上都有所體現。整層含水量在22日02時至11時始終在25mm以上，之后開始逐漸減弱。從低層到高層，相對濕度都是在21日20時開始增加，在22日8時左右達到最大，但相對而言850hPa的濕區較窄。由此可以看出整個過程的水汽條件并不是十分有利，我市處于水汽輸送中心的邊緣。因此，本次降水過程的量級不會太大，這與該天的實況相符。

2、模式預報與實況的對比

21日20時-22日20時各模式對降水量的預報：T639預報降水量級在4-11mm、GRAPES：7-16mm、EC：1-14mm、GFS：2-16mm、日本：2-10mm。22日8時-23日8時各家模式對降水量的預報：T639預報降水量級在4-13mm、GRAPES：5-16mm、EC：1-15mm、GFS：0-13mm、日本：2-10mm。上述兩個時段的降水都是朝陽東北部降水量級較大。而22日20時-23日20時各模式統一沒有報降水。與實際降水情況對比可以看出，各模式對于本次降水落區的把握還是比較準確的，均為東北量級較大，西南小雨量級;但對于東北部降水量級的預報上普遍偏低。這可能與前期預判的能量較弱，水汽條件較差有一定的關系。

綜上所述，通過上述分析，5月22日出現大風降水的原因主要有以下幾點：（1）蒙古氣旋后部的西北氣流引導北方強冷空氣南下、疊加成密集的等壓線，使氣壓梯度增加形成大風。（2）在氣旋前部有較強的西南急流，利于南方暖濕空氣的輸送，盡管我市處于水汽輸送的邊緣，但低空切變線依然為降水提供了較為有利的動力條件。（3）K指數有明顯的增大區，表明大氣層結趨于不穩定，有利于對流發展，利于雷暴及小冰雹的產生。（4）模式對降水的預報在落區上預報準確，量級上偏小。造成這種偏差的原因可能是西南急流經過渤海灣向內陸輸送水汽，這種過海氣流所攜帶的水汽要比一般的更加充沛些。

（作者單位：122000遼寧省朝陽市朝陽縣氣象局）