邊界層輻合線觸發(fā)錦州短時(shí)大暴雨分析

白雪等

摘 要：利用加密自動(dòng)站資料﹑常規(guī)觀測(cè)資料及多普勒雷達(dá)資料等，對(duì)2012年7月22日錦州東部地區(qū)短時(shí)大暴雨過程進(jìn)行了天氣尺度和中尺度診斷分析。分析發(fā)現(xiàn)錦州東部地區(qū)邊界層中尺度輻合線的生成和發(fā)展， 是其降水強(qiáng)度明顯增幅的主要原因，是短時(shí)暴雨到大暴雨產(chǎn)生的啟動(dòng)機(jī)制。邊界層輻合線造成水平場(chǎng)上的強(qiáng)烈風(fēng)場(chǎng)輻合，增加該地區(qū)水汽和能量積聚，并觸發(fā)該地區(qū)強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng)。另外，通過對(duì)雷達(dá)基本反射率因子圖和徑向速度圖的分析，發(fā)現(xiàn)強(qiáng)回波區(qū)和逆風(fēng)區(qū)的存在與強(qiáng)降水有著較好的相關(guān)，且逆風(fēng)區(qū)提前于強(qiáng)降水出現(xiàn)，對(duì)短時(shí)臨近強(qiáng)降水落區(qū)預(yù)報(bào)有很好的指示意義。

關(guān)鍵詞：短時(shí)暴雨；邊界層輻合線；逆風(fēng)區(qū)

中圖分類號(hào) P458 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2014）17-150-04

Abstract：Based on the conventionally observational data，meteorological data from automatic weather stations and Doppler radar data and so on，a short rainstorm event on July 22，2012 in The eastern part of Jinzhou was analyzed.The results show that the formation and development of The mesoscale convergence line is The main reason of increase in precipitation intensity， as well as the trigger mechanism for the Short-time Rainstorm on The eastern part of Jinzhou .Furthermore，the heavy rain storm occurres near the center of mesoscale low pressure and accompanies with them.The boundary layer convergence line increase the strong wind Convergence and accumulation about moisture and energy. In addition， through the analysis of the radar base reflectivity and radial velocity map，The results show that The heavy rain area has a better corresponding relationship with the adverse wind area and strong radar echo area. in addition the adverse wind area appears ahead of the strong precipitation， so the adverse wind area is of indicative for prediction and warning of severe convective weather.

Key words：Short-time heavy rain；ABL convergence line；Adverse wind area

短時(shí)暴雨是由較高的降水率持續(xù)相對(duì)較長(zhǎng)時(shí)間造成的，目前一般將25mm/h和1h定為較高降水率和較長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間的下限。短時(shí)暴雨具有降水時(shí)間短、雨強(qiáng)大、局地性強(qiáng)的特點(diǎn)，易導(dǎo)致城市內(nèi)澇、農(nóng)田漬澇和山區(qū)地質(zhì)災(zāi)害，為此，短時(shí)暴雨的預(yù)報(bào)服務(wù)已成為各級(jí)氣象部門對(duì)政府及公眾服務(wù)的一個(gè)重點(diǎn)。一些研究表明，暴雨是一種中尺度現(xiàn)象，是幾種不同尺度天氣系統(tǒng)相互作用的結(jié)果，其發(fā)生發(fā)展受到大尺度環(huán)境條件的制約，而本身強(qiáng)度和出現(xiàn)的地點(diǎn)又與中尺度擾動(dòng)有十分密切的關(guān)系，暴雨出現(xiàn)后反過來又影響大尺度氣象要素的分布。吳起平等[1]對(duì)大連地區(qū)短時(shí)暴雨進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)天氣雷達(dá)探測(cè)到的混合性降水“中-β尺度回波是造成短時(shí)暴雨的直接原因；陳傳雷等[2]對(duì)2009年7月遼寧3次局地短時(shí)暴雨過程進(jìn)行了對(duì)比分析；郭虎等[3]對(duì)香山局地大暴雨的中小尺度天氣系統(tǒng)進(jìn)行了分析。何立富等[4]、王憲彬等[5]、薄兆海等[6]分析了暴雨個(gè)例中有利于中尺度系統(tǒng)發(fā)生的天氣尺度背景和動(dòng)力條件。

2012年7月21～23日，遼寧省出現(xiàn)區(qū)域性暴雨、局部大暴雨天氣，全省61個(gè)國(guó)家氣象觀測(cè)站平均降雨量41mm，有3個(gè)強(qiáng)降雨中心，分別位于朝陽西部、錦州東北部和丹東東南部。由于此次過程屬于區(qū)域性暴雨，所以目前針對(duì)此次過程的分析多從天氣尺度形勢(shì)背景考慮，而中尺度分析較少，單就錦州東部地區(qū)來講，此次過程完全可以定義為一次短時(shí)暴雨到大暴雨過程。

1 自動(dòng)站雨量特征分析

1.1 空間分布特征 分析錦州地區(qū)過程雨量圖可以發(fā)現(xiàn)全區(qū)降水總體呈現(xiàn)出南部小，北部大，西部小，東部大的特點(diǎn)（圖1）。其中，錦州市區(qū)、凌海和義縣降水量在40～70mm，北鎮(zhèn)、黑山降水量在70～150mm。超過100mm的大暴雨站點(diǎn)集中在北鎮(zhèn)和黑山南部，最大降雨量出現(xiàn)在黑山常興，為145mm。

1.2 時(shí)間分布特征 分析錦州地區(qū)加密自動(dòng)站資料可以看到，錦州市區(qū)、凌海和義縣的降水均在7月22日早晨5時(shí)左右開始，于午后15～16時(shí)結(jié)束，強(qiáng)降雨時(shí)段集中在上午9～11時(shí)，最大降水可達(dá)20mm/h左右。北鎮(zhèn)和黑山的降水開始于22日早晨6～7時(shí)，結(jié)束于午后14～15時(shí)，強(qiáng)降雨時(shí)段集中在12～14時(shí)，有17站次雨量大于50mm/h，1站次（常興）雨量大于100mm/h，其它各站最大雨量也達(dá)到30mm/h，降水強(qiáng)度之強(qiáng)比較罕見。將錦州地區(qū)5個(gè)常規(guī)站的逐小時(shí)雨量制作成圖2，可以發(fā)現(xiàn)錦州北部（黑山、北鎮(zhèn)）降水晚于錦州其它地區(qū)開始，更早時(shí)間結(jié)束，強(qiáng)降雨時(shí)段更為集中，且雨強(qiáng)明顯強(qiáng)于其他地區(qū)等特點(diǎn)。endprint

2 大尺度環(huán)流背景分析

降水前期，冷渦位于貝湖地區(qū)，其南部冷槽南伸到內(nèi)蒙北部，迫使高壓東撤南壓，同時(shí)副熱帶高壓南部海上有臺(tái)風(fēng)生成。之后由于臺(tái)風(fēng)沿副高外圍向西北方向移動(dòng)，引起副高發(fā)生形變，其西部北抬，副高脊線到達(dá)35°N，7月21日副高外圍西南急流建立，暖濕氣流沿副高邊緣向東北方向輸送到遼寧。與此同時(shí)，冷空氣繼續(xù)東移南下，于7月21日到達(dá)河套地區(qū)。副熱帶高壓外圍強(qiáng)盛的暖濕氣流與冷空氣于7月22日早晨在我區(qū)交匯，我區(qū)降水開始。地面受華北氣旋東移北上影響。

3 中尺度分析

3.1 層結(jié)穩(wěn)定度條件 7月22日08時(shí)，我區(qū)位于高空冷槽前部，850hPa溫度脊附近，上冷下暖的形勢(shì)使層結(jié)不穩(wěn)定度增加，全區(qū)K指數(shù)大于30，大氣層結(jié)不穩(wěn)定（圖3）。

3.2 水汽條件 7月21日夜間，從700hPa到超低空925hPa低空西南急流已經(jīng)逐步形成，而在7月22日風(fēng)速繼續(xù)加大，急流明顯加強(qiáng)，最大風(fēng)速均達(dá)到18m/s，700hPa西南急流和850hPa偏南急流帶在遼寧省中部地區(qū)匯合。我區(qū)處于濕舌內(nèi)，850hPa比濕>12g/kg，925hPa比濕>14g/kg，水汽充沛。

3.3 抬升觸發(fā)條件 7月22日08時(shí)，低層850hPa在華北地區(qū)存在低空切變線，可觸發(fā)不穩(wěn)定能量的釋放。

綜上分析，7月22日白天我區(qū)出現(xiàn)強(qiáng)對(duì)流天氣的可能性很大，且由于濕度條件非常好，有利于出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降水等深厚濕對(duì)流天氣。

4 邊界層輻合線

4.1 近地面層風(fēng)場(chǎng)分析 結(jié)合加密自動(dòng)站實(shí)測(cè)風(fēng)場(chǎng)資料，重點(diǎn)分析10∶00～14∶00錦州強(qiáng)降水時(shí)段的中尺度風(fēng)場(chǎng)演變特征，可以發(fā)現(xiàn)在11時(shí)以前，全區(qū)為偏南風(fēng)或東南風(fēng)，風(fēng)速逐漸增大，此時(shí)北鎮(zhèn)和黑山地區(qū)的降水量均小于5mm/h。11∶00～12∶00，北鎮(zhèn)西部轉(zhuǎn)為西北西風(fēng)，東部仍為東南風(fēng)，一條東北西南向的中尺度輻合線生成，輻合線附近降水明顯增強(qiáng)，降水量可達(dá)30～70mm/h，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其它地區(qū)1h降水量，見圖4。在下一時(shí)次，輻合線東移到北鎮(zhèn)和黑山交界地帶，強(qiáng)降雨帶也隨之東移，仍位于輻合線附近。在下午14時(shí)之后，輻合線移出我區(qū)，強(qiáng)降水結(jié)束，1h降水量迅速減弱。通過分析可知，錦州東北部的強(qiáng)降水是伴隨著邊界層輻合線的生成而開始，并隨著其移出而結(jié)束的，所以邊界層中尺度輻合線的生成和發(fā)展，是錦州東北部降水強(qiáng)度明顯增幅的主要原因，是短時(shí)暴雨到大暴雨產(chǎn)生的啟動(dòng)機(jī)制，大暴雨的分布與地面輻合線的走向基本一致，并隨其移動(dòng)而移動(dòng)。邊界層輻合線造成水平場(chǎng)上的強(qiáng)烈風(fēng)場(chǎng)輻合，增加該地區(qū)水汽和能量積聚，并觸發(fā)該地區(qū)強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng)。

4.2 地形因素對(duì)于邊界層輻合線的生成及降水影響 孫繼松[7]討論了華北地區(qū)太行山東側(cè)低空東風(fēng)氣流背景下不同垂直分布?xì)饬鲗?duì)降水落區(qū)的影響，認(rèn)為當(dāng)垂直于山體的氣流隨高度減小時(shí)，地形的作用表現(xiàn)為迎風(fēng)坡上水平輻合，造成氣旋式渦度增強(qiáng)，產(chǎn)生風(fēng)場(chǎng)切變，因此對(duì)迎風(fēng)坡降水產(chǎn)生明顯的增幅作用。錦州境內(nèi)最主要的山脈既閭山山脈，閭山位于北鎮(zhèn)西部，東北西南走向。分析對(duì)流層中下層的氣流垂直分布可知，地面吹東南東風(fēng)，與山脈相垂直，向上到925hPa則轉(zhuǎn)為東南南風(fēng)，再向上則轉(zhuǎn)為偏南風(fēng)，逐漸與山脈走向平行，垂直于山體的風(fēng)的分量隨高度減小，則造成山脈東側(cè)的水平輻合，并易產(chǎn)生風(fēng)向切變。由上分析可知，在此次過程中邊界層輻合線的生成是與地形因素密切相關(guān)的，同時(shí)由于山脈阻擋造成氣流輻合也是東部地區(qū)降水明顯增幅的原因之一。

5 雷達(dá)產(chǎn)品

5.1 強(qiáng)降水回波演變 通過2012年7月22日營(yíng)口雷達(dá)基本反射率因子動(dòng)畫顯示，分析回波的移動(dòng)及其發(fā)展演變過程。7月21日夜間在遼西地區(qū)存在大片的混合云降水回波，其中不斷有中心強(qiáng)度大于45dbz的對(duì)流單體發(fā)展，這些對(duì)流單體于7月22日早晨在朝陽南部-葫蘆島地區(qū)連成帶狀，并隨大片回波逐漸向東北方向移動(dòng)。在移動(dòng)過程中，外圍的層狀云回波不斷消散，回波形態(tài)不斷發(fā)生變化，在7月22日上午回波主體到達(dá)錦州時(shí)已經(jīng)演變?yōu)槟媳毕驇罘植?。之后回波帶繼續(xù)緩慢向東北方向移動(dòng)，回波整體面積減小，但中心強(qiáng)回波不斷發(fā)展，逐漸演變?yōu)橹行膹?qiáng)度大于50dbz的弓形回波，在中午前后到達(dá)錦州東部至盤錦一線，造成了錦州東部地區(qū)的短時(shí)暴雨到大暴雨。

5.2 強(qiáng)回波維持時(shí)間 通過反射率因子動(dòng)畫演示和徑向速度圖分析，可以發(fā)現(xiàn)在回波移出錦州地區(qū)之前回波的移動(dòng)方向?yàn)闁|北偏東方向，而回波整體呈南北向帶狀分布，系統(tǒng)的走向與其移動(dòng)方向之間有較大的夾角，不利于降水長(zhǎng)時(shí)間維持，但由于前期回波帶整體的寬度較寬，且系統(tǒng)移動(dòng)速度較慢，所以錦州地區(qū)整體的降水時(shí)間達(dá)到6～8h，之后強(qiáng)回波帶逐漸變窄，造成北鎮(zhèn)和黑山的強(qiáng)降水時(shí)間在1～2h。但對(duì)于超過50mm/h的降水強(qiáng)度來說，1～2h的降水時(shí)間已經(jīng)足夠，也已經(jīng)超過了強(qiáng)降水較長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間的下限。

5.3 逆風(fēng)區(qū) 伍志方等[8]在研究中小尺度天氣系統(tǒng)的多普勒統(tǒng)計(jì)特征時(shí)指出，低層逆風(fēng)區(qū)的存在，很容易發(fā)展較強(qiáng)的對(duì)流單體，與強(qiáng)降水、強(qiáng)對(duì)流天氣有著較好的相關(guān)，梁紅等[9]在對(duì)沈陽一次局地大暴雨過程中的回波演變分析中也得出相同結(jié)論。分析平均徑向速度圖發(fā)現(xiàn)在7月22日10時(shí)30分左右，在北鎮(zhèn)北部地區(qū)開始有逆風(fēng)區(qū)出現(xiàn)，而該地區(qū)降水從11時(shí)開始雨強(qiáng)明顯增大。之后，逆風(fēng)區(qū)的范圍逐漸增大，并向偏東方向移動(dòng)，在11時(shí)之后進(jìn)入到黑山境內(nèi)，黑山地區(qū)降水從12時(shí)開始明顯增強(qiáng)。由此可知，逆風(fēng)區(qū)提前于強(qiáng)降水出現(xiàn)，對(duì)短時(shí)臨近強(qiáng)降水落區(qū)預(yù)報(bào)有很好的指示意義。

6 結(jié)論與討論

（1）此次降水過程是在高空槽﹑低空急流和地面華北氣旋北上的非常有利的高低空配置下所產(chǎn)生的區(qū)域性暴雨。而錦州東部北鎮(zhèn)，黑山地區(qū)的降水明顯增幅，產(chǎn)生了短時(shí)暴雨到大暴雨，則是由于邊界層輻合線的生成造成水平場(chǎng)上的強(qiáng)烈風(fēng)場(chǎng)輻合，增加該地區(qū)水汽和能量積聚，并觸發(fā)該地區(qū)強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的。

（2）在此次過程中，邊界層輻合線的生成是與地形因素密切相關(guān)的，同時(shí)由于山脈阻擋造成氣流輻合也是東部地區(qū)降水明顯增幅的原因之一。

（3）通過分析雷達(dá)產(chǎn)品發(fā)現(xiàn)，弓形回波與地面輻合線的走向均為東北西南走向，重合度較高。另外通過對(duì)徑向速度圖的分析，發(fā)現(xiàn)逆風(fēng)區(qū)的存在與強(qiáng)降水有著較好的相關(guān)，且逆風(fēng)區(qū)提前于強(qiáng)降水出現(xiàn)，對(duì)短時(shí)臨近強(qiáng)降水落區(qū)預(yù)報(bào)有很好的指示意義。

參考文獻(xiàn)

[1]吳杞平，王樹雄，李燕，等.2004～2009年大連地區(qū)短時(shí)暴雨分析預(yù)報(bào)[J].氣象與環(huán)境學(xué)報(bào)，2012，28（2）：71-76.

[2]陳傳雷，閻琦，吳艷青，等.2009年7月遼寧3次局地短時(shí)暴雨過程對(duì)比分析[J].氣象與環(huán)境學(xué)報(bào)，2010，26（4）：12-16.

[3]郭虎，段麗，楊波，等.0679香山局地大暴雨的中小尺度分析[J].應(yīng)用氣象學(xué)報(bào)，2008，6（3）：265-275.

[4]何立富，陳濤，周慶亮，等.北京“7.10”暴雨?-中尺度對(duì)流系統(tǒng)分析[J].應(yīng)用氣象學(xué)報(bào)，2007，18（5）：655-664.

[5]王憲彬，張旭，辛艷輝.東北地區(qū)一次暴雨過程落區(qū)研究[J].氣象與環(huán)境學(xué)報(bào)，2010，35（6）：36-40.

[6]薄兆海，何玉科.一次遼寧南部局地大暴雨中尺度系統(tǒng)分析[J].遼寧氣象，2005（2）：2-3.

[7]孫繼松.氣流的垂直分布對(duì)地形雨落區(qū)的影響[J].高原氣象，2005，2（1）：62-65.

[8]伍志方，葉愛芬，胡勝，等.中小尺度天氣系統(tǒng)的多普勒統(tǒng)計(jì)特征[J].熱帶氣象學(xué)報(bào)，2004，20（4）：10-15.

[9]梁紅，陳立德，李大為，等.沈陽一次局地大暴雨過程中逆風(fēng)區(qū)的回波演變[J].氣象與環(huán)境學(xué)報(bào)，2011，27（3）：12-17.

（責(zé)編：張宏民）endprint

2 大尺度環(huán)流背景分析

降水前期，冷渦位于貝湖地區(qū)，其南部冷槽南伸到內(nèi)蒙北部，迫使高壓東撤南壓，同時(shí)副熱帶高壓南部海上有臺(tái)風(fēng)生成。之后由于臺(tái)風(fēng)沿副高外圍向西北方向移動(dòng)，引起副高發(fā)生形變，其西部北抬，副高脊線到達(dá)35°N，7月21日副高外圍西南急流建立，暖濕氣流沿副高邊緣向東北方向輸送到遼寧。與此同時(shí)，冷空氣繼續(xù)東移南下，于7月21日到達(dá)河套地區(qū)。副熱帶高壓外圍強(qiáng)盛的暖濕氣流與冷空氣于7月22日早晨在我區(qū)交匯，我區(qū)降水開始。地面受華北氣旋東移北上影響。

3 中尺度分析

3.1 層結(jié)穩(wěn)定度條件 7月22日08時(shí)，我區(qū)位于高空冷槽前部，850hPa溫度脊附近，上冷下暖的形勢(shì)使層結(jié)不穩(wěn)定度增加，全區(qū)K指數(shù)大于30，大氣層結(jié)不穩(wěn)定（圖3）。

3.2 水汽條件 7月21日夜間，從700hPa到超低空925hPa低空西南急流已經(jīng)逐步形成，而在7月22日風(fēng)速繼續(xù)加大，急流明顯加強(qiáng)，最大風(fēng)速均達(dá)到18m/s，700hPa西南急流和850hPa偏南急流帶在遼寧省中部地區(qū)匯合。我區(qū)處于濕舌內(nèi)，850hPa比濕>12g/kg，925hPa比濕>14g/kg，水汽充沛。

3.3 抬升觸發(fā)條件 7月22日08時(shí)，低層850hPa在華北地區(qū)存在低空切變線，可觸發(fā)不穩(wěn)定能量的釋放。

綜上分析，7月22日白天我區(qū)出現(xiàn)強(qiáng)對(duì)流天氣的可能性很大，且由于濕度條件非常好，有利于出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降水等深厚濕對(duì)流天氣。

4 邊界層輻合線

4.1 近地面層風(fēng)場(chǎng)分析 結(jié)合加密自動(dòng)站實(shí)測(cè)風(fēng)場(chǎng)資料，重點(diǎn)分析10∶00～14∶00錦州強(qiáng)降水時(shí)段的中尺度風(fēng)場(chǎng)演變特征，可以發(fā)現(xiàn)在11時(shí)以前，全區(qū)為偏南風(fēng)或東南風(fēng)，風(fēng)速逐漸增大，此時(shí)北鎮(zhèn)和黑山地區(qū)的降水量均小于5mm/h。11∶00～12∶00，北鎮(zhèn)西部轉(zhuǎn)為西北西風(fēng)，東部仍為東南風(fēng)，一條東北西南向的中尺度輻合線生成，輻合線附近降水明顯增強(qiáng)，降水量可達(dá)30～70mm/h，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其它地區(qū)1h降水量，見圖4。在下一時(shí)次，輻合線東移到北鎮(zhèn)和黑山交界地帶，強(qiáng)降雨帶也隨之東移，仍位于輻合線附近。在下午14時(shí)之后，輻合線移出我區(qū)，強(qiáng)降水結(jié)束，1h降水量迅速減弱。通過分析可知，錦州東北部的強(qiáng)降水是伴隨著邊界層輻合線的生成而開始，并隨著其移出而結(jié)束的，所以邊界層中尺度輻合線的生成和發(fā)展，是錦州東北部降水強(qiáng)度明顯增幅的主要原因，是短時(shí)暴雨到大暴雨產(chǎn)生的啟動(dòng)機(jī)制，大暴雨的分布與地面輻合線的走向基本一致，并隨其移動(dòng)而移動(dòng)。邊界層輻合線造成水平場(chǎng)上的強(qiáng)烈風(fēng)場(chǎng)輻合，增加該地區(qū)水汽和能量積聚，并觸發(fā)該地區(qū)強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng)。

4.2 地形因素對(duì)于邊界層輻合線的生成及降水影響 孫繼松[7]討論了華北地區(qū)太行山東側(cè)低空東風(fēng)氣流背景下不同垂直分布?xì)饬鲗?duì)降水落區(qū)的影響，認(rèn)為當(dāng)垂直于山體的氣流隨高度減小時(shí)，地形的作用表現(xiàn)為迎風(fēng)坡上水平輻合，造成氣旋式渦度增強(qiáng)，產(chǎn)生風(fēng)場(chǎng)切變，因此對(duì)迎風(fēng)坡降水產(chǎn)生明顯的增幅作用。錦州境內(nèi)最主要的山脈既閭山山脈，閭山位于北鎮(zhèn)西部，東北西南走向。分析對(duì)流層中下層的氣流垂直分布可知，地面吹東南東風(fēng)，與山脈相垂直，向上到925hPa則轉(zhuǎn)為東南南風(fēng)，再向上則轉(zhuǎn)為偏南風(fēng)，逐漸與山脈走向平行，垂直于山體的風(fēng)的分量隨高度減小，則造成山脈東側(cè)的水平輻合，并易產(chǎn)生風(fēng)向切變。由上分析可知，在此次過程中邊界層輻合線的生成是與地形因素密切相關(guān)的，同時(shí)由于山脈阻擋造成氣流輻合也是東部地區(qū)降水明顯增幅的原因之一。

5 雷達(dá)產(chǎn)品

5.1 強(qiáng)降水回波演變 通過2012年7月22日營(yíng)口雷達(dá)基本反射率因子動(dòng)畫顯示，分析回波的移動(dòng)及其發(fā)展演變過程。7月21日夜間在遼西地區(qū)存在大片的混合云降水回波，其中不斷有中心強(qiáng)度大于45dbz的對(duì)流單體發(fā)展，這些對(duì)流單體于7月22日早晨在朝陽南部-葫蘆島地區(qū)連成帶狀，并隨大片回波逐漸向東北方向移動(dòng)。在移動(dòng)過程中，外圍的層狀云回波不斷消散，回波形態(tài)不斷發(fā)生變化，在7月22日上午回波主體到達(dá)錦州時(shí)已經(jīng)演變?yōu)槟媳毕驇罘植?。之后回波帶繼續(xù)緩慢向東北方向移動(dòng)，回波整體面積減小，但中心強(qiáng)回波不斷發(fā)展，逐漸演變?yōu)橹行膹?qiáng)度大于50dbz的弓形回波，在中午前后到達(dá)錦州東部至盤錦一線，造成了錦州東部地區(qū)的短時(shí)暴雨到大暴雨。

5.2 強(qiáng)回波維持時(shí)間 通過反射率因子動(dòng)畫演示和徑向速度圖分析，可以發(fā)現(xiàn)在回波移出錦州地區(qū)之前回波的移動(dòng)方向?yàn)闁|北偏東方向，而回波整體呈南北向帶狀分布，系統(tǒng)的走向與其移動(dòng)方向之間有較大的夾角，不利于降水長(zhǎng)時(shí)間維持，但由于前期回波帶整體的寬度較寬，且系統(tǒng)移動(dòng)速度較慢，所以錦州地區(qū)整體的降水時(shí)間達(dá)到6～8h，之后強(qiáng)回波帶逐漸變窄，造成北鎮(zhèn)和黑山的強(qiáng)降水時(shí)間在1～2h。但對(duì)于超過50mm/h的降水強(qiáng)度來說，1～2h的降水時(shí)間已經(jīng)足夠，也已經(jīng)超過了強(qiáng)降水較長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間的下限。

5.3 逆風(fēng)區(qū) 伍志方等[8]在研究中小尺度天氣系統(tǒng)的多普勒統(tǒng)計(jì)特征時(shí)指出，低層逆風(fēng)區(qū)的存在，很容易發(fā)展較強(qiáng)的對(duì)流單體，與強(qiáng)降水、強(qiáng)對(duì)流天氣有著較好的相關(guān)，梁紅等[9]在對(duì)沈陽一次局地大暴雨過程中的回波演變分析中也得出相同結(jié)論。分析平均徑向速度圖發(fā)現(xiàn)在7月22日10時(shí)30分左右，在北鎮(zhèn)北部地區(qū)開始有逆風(fēng)區(qū)出現(xiàn)，而該地區(qū)降水從11時(shí)開始雨強(qiáng)明顯增大。之后，逆風(fēng)區(qū)的范圍逐漸增大，并向偏東方向移動(dòng)，在11時(shí)之后進(jìn)入到黑山境內(nèi)，黑山地區(qū)降水從12時(shí)開始明顯增強(qiáng)。由此可知，逆風(fēng)區(qū)提前于強(qiáng)降水出現(xiàn)，對(duì)短時(shí)臨近強(qiáng)降水落區(qū)預(yù)報(bào)有很好的指示意義。

6 結(jié)論與討論

（1）此次降水過程是在高空槽﹑低空急流和地面華北氣旋北上的非常有利的高低空配置下所產(chǎn)生的區(qū)域性暴雨。而錦州東部北鎮(zhèn)，黑山地區(qū)的降水明顯增幅，產(chǎn)生了短時(shí)暴雨到大暴雨，則是由于邊界層輻合線的生成造成水平場(chǎng)上的強(qiáng)烈風(fēng)場(chǎng)輻合，增加該地區(qū)水汽和能量積聚，并觸發(fā)該地區(qū)強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的。

（2）在此次過程中，邊界層輻合線的生成是與地形因素密切相關(guān)的，同時(shí)由于山脈阻擋造成氣流輻合也是東部地區(qū)降水明顯增幅的原因之一。

（3）通過分析雷達(dá)產(chǎn)品發(fā)現(xiàn)，弓形回波與地面輻合線的走向均為東北西南走向，重合度較高。另外通過對(duì)徑向速度圖的分析，發(fā)現(xiàn)逆風(fēng)區(qū)的存在與強(qiáng)降水有著較好的相關(guān)，且逆風(fēng)區(qū)提前于強(qiáng)降水出現(xiàn)，對(duì)短時(shí)臨近強(qiáng)降水落區(qū)預(yù)報(bào)有很好的指示意義。

參考文獻(xiàn)

[1]吳杞平，王樹雄，李燕，等.2004～2009年大連地區(qū)短時(shí)暴雨分析預(yù)報(bào)[J].氣象與環(huán)境學(xué)報(bào)，2012，28（2）：71-76.

[2]陳傳雷，閻琦，吳艷青，等.2009年7月遼寧3次局地短時(shí)暴雨過程對(duì)比分析[J].氣象與環(huán)境學(xué)報(bào)，2010，26（4）：12-16.

[3]郭虎，段麗，楊波，等.0679香山局地大暴雨的中小尺度分析[J].應(yīng)用氣象學(xué)報(bào)，2008，6（3）：265-275.

[4]何立富，陳濤，周慶亮，等.北京“7.10”暴雨?-中尺度對(duì)流系統(tǒng)分析[J].應(yīng)用氣象學(xué)報(bào)，2007，18（5）：655-664.

[5]王憲彬，張旭，辛艷輝.東北地區(qū)一次暴雨過程落區(qū)研究[J].氣象與環(huán)境學(xué)報(bào)，2010，35（6）：36-40.

[6]薄兆海，何玉科.一次遼寧南部局地大暴雨中尺度系統(tǒng)分析[J].遼寧氣象，2005（2）：2-3.

[7]孫繼松.氣流的垂直分布對(duì)地形雨落區(qū)的影響[J].高原氣象，2005，2（1）：62-65.

[8]伍志方，葉愛芬，胡勝，等.中小尺度天氣系統(tǒng)的多普勒統(tǒng)計(jì)特征[J].熱帶氣象學(xué)報(bào)，2004，20（4）：10-15.

[9]梁紅，陳立德，李大為，等.沈陽一次局地大暴雨過程中逆風(fēng)區(qū)的回波演變[J].氣象與環(huán)境學(xué)報(bào)，2011，27（3）：12-17.

（責(zé)編：張宏民）endprint

2 大尺度環(huán)流背景分析

降水前期，冷渦位于貝湖地區(qū)，其南部冷槽南伸到內(nèi)蒙北部，迫使高壓東撤南壓，同時(shí)副熱帶高壓南部海上有臺(tái)風(fēng)生成。之后由于臺(tái)風(fēng)沿副高外圍向西北方向移動(dòng)，引起副高發(fā)生形變，其西部北抬，副高脊線到達(dá)35°N，7月21日副高外圍西南急流建立，暖濕氣流沿副高邊緣向東北方向輸送到遼寧。與此同時(shí)，冷空氣繼續(xù)東移南下，于7月21日到達(dá)河套地區(qū)。副熱帶高壓外圍強(qiáng)盛的暖濕氣流與冷空氣于7月22日早晨在我區(qū)交匯，我區(qū)降水開始。地面受華北氣旋東移北上影響。

3 中尺度分析

3.1 層結(jié)穩(wěn)定度條件 7月22日08時(shí)，我區(qū)位于高空冷槽前部，850hPa溫度脊附近，上冷下暖的形勢(shì)使層結(jié)不穩(wěn)定度增加，全區(qū)K指數(shù)大于30，大氣層結(jié)不穩(wěn)定（圖3）。

3.2 水汽條件 7月21日夜間，從700hPa到超低空925hPa低空西南急流已經(jīng)逐步形成，而在7月22日風(fēng)速繼續(xù)加大，急流明顯加強(qiáng)，最大風(fēng)速均達(dá)到18m/s，700hPa西南急流和850hPa偏南急流帶在遼寧省中部地區(qū)匯合。我區(qū)處于濕舌內(nèi)，850hPa比濕>12g/kg，925hPa比濕>14g/kg，水汽充沛。

3.3 抬升觸發(fā)條件 7月22日08時(shí)，低層850hPa在華北地區(qū)存在低空切變線，可觸發(fā)不穩(wěn)定能量的釋放。

綜上分析，7月22日白天我區(qū)出現(xiàn)強(qiáng)對(duì)流天氣的可能性很大，且由于濕度條件非常好，有利于出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降水等深厚濕對(duì)流天氣。

4 邊界層輻合線

4.1 近地面層風(fēng)場(chǎng)分析 結(jié)合加密自動(dòng)站實(shí)測(cè)風(fēng)場(chǎng)資料，重點(diǎn)分析10∶00～14∶00錦州強(qiáng)降水時(shí)段的中尺度風(fēng)場(chǎng)演變特征，可以發(fā)現(xiàn)在11時(shí)以前，全區(qū)為偏南風(fēng)或東南風(fēng)，風(fēng)速逐漸增大，此時(shí)北鎮(zhèn)和黑山地區(qū)的降水量均小于5mm/h。11∶00～12∶00，北鎮(zhèn)西部轉(zhuǎn)為西北西風(fēng)，東部仍為東南風(fēng)，一條東北西南向的中尺度輻合線生成，輻合線附近降水明顯增強(qiáng)，降水量可達(dá)30～70mm/h，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其它地區(qū)1h降水量，見圖4。在下一時(shí)次，輻合線東移到北鎮(zhèn)和黑山交界地帶，強(qiáng)降雨帶也隨之東移，仍位于輻合線附近。在下午14時(shí)之后，輻合線移出我區(qū)，強(qiáng)降水結(jié)束，1h降水量迅速減弱。通過分析可知，錦州東北部的強(qiáng)降水是伴隨著邊界層輻合線的生成而開始，并隨著其移出而結(jié)束的，所以邊界層中尺度輻合線的生成和發(fā)展，是錦州東北部降水強(qiáng)度明顯增幅的主要原因，是短時(shí)暴雨到大暴雨產(chǎn)生的啟動(dòng)機(jī)制，大暴雨的分布與地面輻合線的走向基本一致，并隨其移動(dòng)而移動(dòng)。邊界層輻合線造成水平場(chǎng)上的強(qiáng)烈風(fēng)場(chǎng)輻合，增加該地區(qū)水汽和能量積聚，并觸發(fā)該地區(qū)強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng)。

4.2 地形因素對(duì)于邊界層輻合線的生成及降水影響 孫繼松[7]討論了華北地區(qū)太行山東側(cè)低空東風(fēng)氣流背景下不同垂直分布?xì)饬鲗?duì)降水落區(qū)的影響，認(rèn)為當(dāng)垂直于山體的氣流隨高度減小時(shí)，地形的作用表現(xiàn)為迎風(fēng)坡上水平輻合，造成氣旋式渦度增強(qiáng)，產(chǎn)生風(fēng)場(chǎng)切變，因此對(duì)迎風(fēng)坡降水產(chǎn)生明顯的增幅作用。錦州境內(nèi)最主要的山脈既閭山山脈，閭山位于北鎮(zhèn)西部，東北西南走向。分析對(duì)流層中下層的氣流垂直分布可知，地面吹東南東風(fēng)，與山脈相垂直，向上到925hPa則轉(zhuǎn)為東南南風(fēng)，再向上則轉(zhuǎn)為偏南風(fēng)，逐漸與山脈走向平行，垂直于山體的風(fēng)的分量隨高度減小，則造成山脈東側(cè)的水平輻合，并易產(chǎn)生風(fēng)向切變。由上分析可知，在此次過程中邊界層輻合線的生成是與地形因素密切相關(guān)的，同時(shí)由于山脈阻擋造成氣流輻合也是東部地區(qū)降水明顯增幅的原因之一。

5 雷達(dá)產(chǎn)品

5.1 強(qiáng)降水回波演變 通過2012年7月22日營(yíng)口雷達(dá)基本反射率因子動(dòng)畫顯示，分析回波的移動(dòng)及其發(fā)展演變過程。7月21日夜間在遼西地區(qū)存在大片的混合云降水回波，其中不斷有中心強(qiáng)度大于45dbz的對(duì)流單體發(fā)展，這些對(duì)流單體于7月22日早晨在朝陽南部-葫蘆島地區(qū)連成帶狀，并隨大片回波逐漸向東北方向移動(dòng)。在移動(dòng)過程中，外圍的層狀云回波不斷消散，回波形態(tài)不斷發(fā)生變化，在7月22日上午回波主體到達(dá)錦州時(shí)已經(jīng)演變?yōu)槟媳毕驇罘植肌Ｖ蠡夭◣Ю^續(xù)緩慢向東北方向移動(dòng)，回波整體面積減小，但中心強(qiáng)回波不斷發(fā)展，逐漸演變?yōu)橹行膹?qiáng)度大于50dbz的弓形回波，在中午前后到達(dá)錦州東部至盤錦一線，造成了錦州東部地區(qū)的短時(shí)暴雨到大暴雨。

5.2 強(qiáng)回波維持時(shí)間 通過反射率因子動(dòng)畫演示和徑向速度圖分析，可以發(fā)現(xiàn)在回波移出錦州地區(qū)之前回波的移動(dòng)方向?yàn)闁|北偏東方向，而回波整體呈南北向帶狀分布，系統(tǒng)的走向與其移動(dòng)方向之間有較大的夾角，不利于降水長(zhǎng)時(shí)間維持，但由于前期回波帶整體的寬度較寬，且系統(tǒng)移動(dòng)速度較慢，所以錦州地區(qū)整體的降水時(shí)間達(dá)到6～8h，之后強(qiáng)回波帶逐漸變窄，造成北鎮(zhèn)和黑山的強(qiáng)降水時(shí)間在1～2h。但對(duì)于超過50mm/h的降水強(qiáng)度來說，1～2h的降水時(shí)間已經(jīng)足夠，也已經(jīng)超過了強(qiáng)降水較長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間的下限。

5.3 逆風(fēng)區(qū) 伍志方等[8]在研究中小尺度天氣系統(tǒng)的多普勒統(tǒng)計(jì)特征時(shí)指出，低層逆風(fēng)區(qū)的存在，很容易發(fā)展較強(qiáng)的對(duì)流單體，與強(qiáng)降水、強(qiáng)對(duì)流天氣有著較好的相關(guān)，梁紅等[9]在對(duì)沈陽一次局地大暴雨過程中的回波演變分析中也得出相同結(jié)論。分析平均徑向速度圖發(fā)現(xiàn)在7月22日10時(shí)30分左右，在北鎮(zhèn)北部地區(qū)開始有逆風(fēng)區(qū)出現(xiàn)，而該地區(qū)降水從11時(shí)開始雨強(qiáng)明顯增大。之后，逆風(fēng)區(qū)的范圍逐漸增大，并向偏東方向移動(dòng)，在11時(shí)之后進(jìn)入到黑山境內(nèi)，黑山地區(qū)降水從12時(shí)開始明顯增強(qiáng)。由此可知，逆風(fēng)區(qū)提前于強(qiáng)降水出現(xiàn)，對(duì)短時(shí)臨近強(qiáng)降水落區(qū)預(yù)報(bào)有很好的指示意義。

6 結(jié)論與討論

（1）此次降水過程是在高空槽﹑低空急流和地面華北氣旋北上的非常有利的高低空配置下所產(chǎn)生的區(qū)域性暴雨。而錦州東部北鎮(zhèn)，黑山地區(qū)的降水明顯增幅，產(chǎn)生了短時(shí)暴雨到大暴雨，則是由于邊界層輻合線的生成造成水平場(chǎng)上的強(qiáng)烈風(fēng)場(chǎng)輻合，增加該地區(qū)水汽和能量積聚，并觸發(fā)該地區(qū)強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的。

（2）在此次過程中，邊界層輻合線的生成是與地形因素密切相關(guān)的，同時(shí)由于山脈阻擋造成氣流輻合也是東部地區(qū)降水明顯增幅的原因之一。

（3）通過分析雷達(dá)產(chǎn)品發(fā)現(xiàn)，弓形回波與地面輻合線的走向均為東北西南走向，重合度較高。另外通過對(duì)徑向速度圖的分析，發(fā)現(xiàn)逆風(fēng)區(qū)的存在與強(qiáng)降水有著較好的相關(guān)，且逆風(fēng)區(qū)提前于強(qiáng)降水出現(xiàn)，對(duì)短時(shí)臨近強(qiáng)降水落區(qū)預(yù)報(bào)有很好的指示意義。

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[5]王憲彬，張旭，辛艷輝.東北地區(qū)一次暴雨過程落區(qū)研究[J].氣象與環(huán)境學(xué)報(bào)，2010，35（6）：36-40.

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