東北地區一次暴雨天氣過程診斷分析

易希延 孫琳琳 馬湘宜

摘要 本文利用風云衛星、高空及地面觀測資料，分析2018年7月16—17日在東北地區出現的一次暴雨過程的天氣特征。結果表明：（1）此次暴雨為經典的副高后部型暴雨，500 hPa高空槽與副高北部間強位勢梯度導致低層低空急流加強并穩定維持，槽前正渦度平流導致的偏差風輻散使低層減壓，配合低空急流中的切變渦度形成低空低渦，強降水主要出現在低渦的前側、暖切變南側;（2）200 hPa高空急流輻散區，地面中尺度低壓和地面輻合線，配合地形輻合抬升作用為暴雨增幅提供有利條件;（3）模式降水預報偏小，可能與模式對副熱帶高壓預報偏弱，以及850 hPa風場風速預報偏弱有較為密切的關系，同時模式對復雜地形的刻畫能力不足，也是導致降水預報誤差的原因。

關鍵詞 暴雨;對流;多源觀測;低空急流;低空低渦

中圖分類號：P458 文獻標識碼：B 文章編號：2095–3305（2021）08–0047–02

Diagnosis and Analysis of a Heavy Rain Process in Northeast China

YI Xi-yan et al（Panjin Meteorological Bureau， Panjin， Liaoning 124010）

Abstract Using FY satellite， high-altitude and ground observation data to analyze the weather characteristics of a heavy rain process that occurred in the Northeast from July 16 to 17， 2018. The results show that： （1） This heavy rain is a classic rainstorm at the rear of the subtropical high. The strong geopotential gradient between the 500 hpa trough and the northern part of the subtropical high leads to the strengthening and stable maintenance of the low-level low-level jet， and the deviation wind caused by the positive vorticity advection in front of the trough. The divergence makes the lower layer decompress， and the shear vorticity in the low-level jet is an important mechanism for the formation of the low-level low vortex. Heavy precipitation mainly appears on the front side of the low vortex and the south side of the warm shear; （2） The 200 hPa high-altitude jet divergence area， the ground mesoscale low pressure and the ground convergence line， combined with the terrain convergence and uplift， provide favorable conditions for the increase of heavy rainfall; （3）And the weak wind speed forecast of the 850 hPa wind field has a close relationship. At the same time， the models insufficient ability to portray complex terrain is also the cause of precipitation forecast errors.

Key words Heavy rain; Convection; Multi-source observation; Low-level jet; Low-level vortex

我國受暴雨災害影響較大，近年來對暴雨的研究也取得了一些成果[1-2]。本文旨在利用多種觀測資料，分析2018年7月一次發生在東北地區的暴雨天氣成因，結合多種物理量因子及其閾值，總結該類型天氣發生的主要機理，為今后暴雨預報提供科學的依據。

1 降雨實況及資料方法

2018年7月16—17日，受低渦暖切變和副熱帶高壓共同影響，東北地區北部出現明顯降水。其中，暴雨區位于黑龍江西南和中南部地區，暴雨區范圍較小。

2 天氣尺度系統及物理量

2.1 高空及地面形勢場

16日20：00，500 hPa副高西伸北抬，且維持穩定，北部脊線位于40°N以北，黑龍江長時間處于副高北部的暖濕環境中。副高西側為位于山西、山東一帶的低槽，槽前正渦度平流使低空系統加強北上。

16日，850 hPa低空急流出口區的暖式切變線配合地面中尺度低壓和地面輻合線，為此次暴雨過程提供了良好的動力抬升條件，200 hPa急流右側的輻散抽吸作用有利于上升運動的加強，850 hPa的垂直速度場顯示黑龍江中南部地區位于大的上升速度區（圖1）。從降雨分布上來看，大的暴雨區位于山脈和平原的過渡地帶以及低空風垂直山脈，地形的抬升作用使上升運動加強。

由于副高的穩定維持，黑龍江長時間處于高溫高濕的環境，同時850 hPa低空西南風急流和925 hPa超低空急流將南方水汽源源不斷地向黑龍江地區輸送，水汽通量散度場上在黑龍江南部地區有明顯的水汽輻合。此次降水過程的水汽條件非常有利于暴雨的產生。

2.2 物理量

16日08：00 齊齊哈爾探空圖中，雖然700 hPa以下相對濕度較大，但露點溫度較高，絕對濕度較大，400 hPa到地面濕層深厚，同時0～6 km弱的垂直風切變也有利于暴雨的產生。

副熱帶高壓及其西側的高空槽維持穩定，槽前正渦度平流和低層暖平流的作用，包括高空急流的穩定少動，使地面氣旋加強，整個高低空系統移動緩慢。925 hPa超低空急流持續的水汽輸送使黑龍江地區降雨時間變得較長，有利于產生暴雨。

衛星云圖顯示有兩塊中尺度云團與黑龍江的暴雨區對應，暴雨云團的連續生長也有利于暴雨的形成。

3 模式偏差

模式降水與實況降水的對比情況如下：（1）模式漏報了黑龍江西南的暴雨區;對中南部的暴雨區預報偏南、偏弱。（2）500 hPa環流方面，實況588線對應模式的576線，模式預報偏弱;850 hPa風場上，模式預報較實況偏弱，暖式切變位置有較大偏差;模式對暖區暴雨的預報性能較差。（3）實況暴雨區位于平原和山脈的過渡地帶，雖然模式對地形的刻畫較好，但對于地形和降水的動力機制考慮不充分，導致模式對暴雨區強度預報有偏差。

4 結論

中低層低渦使其東側出現強而穩定的低空急流，將南方暖濕空氣持續向黑龍江輸送，急流出口區的暖式切變為此次過程提供了有利的動力條件。

副高穩定維持使黑龍江長時間處于高溫高濕的環境，850 hPa暖式切變、地面中尺度低壓、地面輻合線也提供了有利的動力條件，高空急流加強上升運動，地形抬升也使上升運動加強。低空急流和超低空急流向黑龍江持續輸送水汽，水汽在黑龍江南部地區輻合。高低空系統的穩定維持，使黑龍江地區降雨時間變得較長，暴雨云團的連續生長也有利于暴雨的形成。

此次過程模式降水預報偏小，副高強度預報偏弱，850 hPa風場偏弱，模式對暖區暴雨的預報性能較差，對地形的機制模擬較差。

參考文獻

[1] 鄭媛媛，張小玲，朱紅芳，等.2007年7月8日特大暴雨過程的中尺度特征[J].氣象，2009，35（2）：3-7.

[2] 曹小崗，張吉，王慧，等.“080825”上海大暴雨綜合分析[J].氣象，2009，35（4）：51 -59.

責任編輯：黃艷飛