撫順地區(qū)一次東北冷渦降水過程分析

全美蘭+馬曉晨+趙宇

摘要 利用常規(guī)氣象觀測、FY-2E衛(wèi)星云圖及歐洲中心（ECMWF）數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品資料，對2015年8月2—4日撫順地區(qū)一次東北冷渦降水過程進(jìn)行分析。結(jié)果表明：在東北冷渦降水過程中，不僅要考慮大尺度環(huán)流形勢演變，也要考慮在有利的大尺度環(huán)流背景下中尺度系統(tǒng)的觸發(fā)條件。8月2日撫順降水預(yù)報偏大原因主要是EC形勢場對850 hPa切變線的位置和500 hPa等高線的位置預(yù)報存在誤差，而3日撫順西北部的預(yù)報誤差是因?yàn)楹鲆暳说蛯忧凶兙€的觸發(fā)作用。4日撫順大雨到暴雨降水過程是在東北低渦冷空氣南下，與加強(qiáng)的850 hPa切變線、地面氣旋合并等有利的高低空配置下產(chǎn)生。

關(guān)鍵詞 東北冷渦；降水落區(qū)；誤差分析；中尺度系統(tǒng)；遼寧撫順

中圖分類號 P458.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）23-0213-01

東北冷渦（NECV）是我國東北特有的天氣系統(tǒng)，是造成東北地區(qū)低溫冷害、持續(xù)陰雨、突發(fā)性強(qiáng)對流的重要天氣系統(tǒng)[1]。已有很多學(xué)者對東北冷渦降水個例進(jìn)行研究[2-5]。

東北冷渦造成的強(qiáng)降水局地性強(qiáng)、尺度小，對其造成的降水落區(qū)預(yù)報一直是預(yù)報員的難點(diǎn)。本文以撫順地區(qū)預(yù)報失誤的2015年8月2—4日東北冷渦降水過程為例，利用常規(guī)氣象觀測資料、FY-2E衛(wèi)星云圖及歐洲中心（ECMWF）數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品資料，對東北冷渦降水落區(qū)及局地強(qiáng)降水進(jìn)行分析，以期為今后對此類降水的診斷預(yù)報提供一定參考。

1 降水預(yù)報與實(shí)況

受東北冷渦系統(tǒng)影響，撫順市氣象臺連續(xù)3 d預(yù)報出了中等以上降水天氣過程，即8月2日撫順地區(qū)中雨天氣；8月3日撫順市區(qū)及撫順縣中到大雨，清原縣、新賓縣大雨天氣；8月4日撫順市區(qū)及撫順縣、清原縣中到大雨，新賓縣暴雨天氣。從實(shí)況降水圖中可知，8月2日撫順地區(qū)出現(xiàn)小雨天氣，清原縣國家氣象觀測站無降水出現(xiàn)；8月3日撫順西北部小雨（撫順市區(qū)只有微量降水），東南部中到大雨、局部暴雨；8月4日撫順市區(qū)中雨，撫順縣、清原縣大雨，新賓縣暴雨。8月2—4日的東北冷渦降水過程，撫順地區(qū)8月2日全區(qū)預(yù)報偏大，3日西北部預(yù)報偏大，4日預(yù)報效果較好。

2 天氣形勢演變及影響系統(tǒng)

2015年8月2—4日影響撫順地區(qū)降水的主要系統(tǒng)是東北冷渦、低層切變線、合并北上的地面低壓。從2日20：00（北京時，下同）高空圖上可見，前期位于貝加爾湖東南部的高空槽不斷發(fā)展，在（116°E，50°N）附近形成東北冷渦。受貝加爾湖冷空氣沿高空脊前西北氣流不斷補(bǔ)充南下，東北冷渦在緩慢東移過程中不斷加深發(fā)展，東北地區(qū)的弱高壓脊快速東移，此時撫順地區(qū)處于冷渦底部。副熱帶高壓由前期“高壓壩”的形勢不斷調(diào)整，588 dagpm等高線不斷東退形成塊狀結(jié)構(gòu)，有利于水汽的輸送。從850 hPa風(fēng)場上也可知，2日20：00，在渤海附近地區(qū)形成西北風(fēng)和西南風(fēng)的冷式中尺度切變線，觸發(fā)中尺度對流云團(tuán)，在西南西引導(dǎo)氣流的作用下，不斷向東北移動，從而導(dǎo)致2日撫順東南部的弱降水。

3日20：00，580 dagpm線略有南退，850 hPa渤海附近的切變線發(fā)展成渤海到河西西部的東北-西南走向的大尺度切變線，切變線前西南風(fēng)不斷加強(qiáng)，且西南低空急流從長江中下游一直伸展至遼寧東南部，源源不斷地向遼寧東南部提供水汽。切變線前部對流云團(tuán)不斷發(fā)展合并，發(fā)展成東北—西南走向的大范圍對流云團(tuán)，不斷向東北移動，影響遼寧東南部的降水，撫順東南部出現(xiàn)中到大雨、局部暴雨天氣。

到4日8：00，580 dagpm線繼續(xù)南退，冷渦伴隨的高空槽東移，促使冷空氣南下影響撫順地區(qū)，配合850 hPa切變線東北移動到撫順地區(qū)，在有利的動力條件下冷暖空氣在撫順地區(qū)交綏，導(dǎo)致?lián)犴樀貐^(qū)出現(xiàn)了大范圍的大雨到暴雨天氣。從地面圖可見，前期位于河套東部形成的地面氣旋向北上，在4日8：00與蒙古氣旋合并，此時撫順處于低壓槽前，為撫順地區(qū)的強(qiáng)降水提供了有利的動力和水汽條件。4日撫順大到暴雨天氣是在東北冷渦攜帶冷空氣南下、850 hPa切變線和合并北上的低壓影響的產(chǎn)物。

綜上可見，8月2—3日撫順地區(qū)的降水過程雖然在東北低渦的大尺度環(huán)流背景下產(chǎn)生，但其位置偏北；副高位置也偏南偏西，對水汽輸送也不是很有利。在渤海附近的切變線觸發(fā)下，產(chǎn)生了中尺度對流云團(tuán)，但由于引導(dǎo)氣流為西南偏西氣流，使其向東北偏東方向移動，主要影響撫順地區(qū)的東南部，從而出現(xiàn)對撫順市區(qū)及撫順縣、清原縣的降水連續(xù)預(yù)報偏大的現(xiàn)象。4日隨著東北低渦冷空氣南下，與加強(qiáng)的850 hPa切變線、地面氣旋合并北上等有利的高低空配置下，撫順地區(qū)出現(xiàn)了大范圍大雨到暴雨天氣。

3 預(yù)報誤差分析

8月2日20：00實(shí)況場與預(yù)報場對比可見，EC預(yù)報584 dagpm線偏北，且低層850 hPa切變線的位置在遼寧西部，考慮受切變線前部西南氣流的強(qiáng)輻合作用，預(yù)報撫順地區(qū)有中雨天氣過程，但實(shí)況圖中584 dagpm線偏南，導(dǎo)致引導(dǎo)氣流以西南偏西氣流為主，850 hPa切變的位置在渤海地區(qū)，從而降水出現(xiàn)在撫順南部。3日數(shù)值預(yù)報形勢場的預(yù)報誤差很小，但導(dǎo)致預(yù)報失誤的主要原因是考慮到東北冷渦降水，認(rèn)為對降水落區(qū)的預(yù)報難度大，卻忽視了這次降水過程中冷渦位置偏北，直接影響系統(tǒng)其實(shí)是渤海附近的低層切變線和其位置偏東南的因素，從而導(dǎo)致?lián)犴樜鞅辈拷邓A(yù)報失誤。因此，撫順8月2日降水預(yù)報偏大的原因主要是EC形勢場對850 hPa切變線的位置和500 hPa引導(dǎo)氣流的位置預(yù)報存在誤差，而3日撫順西北部預(yù)報誤差因?yàn)楹鲆暳说蛯忧凶兙€的觸發(fā)作用。因此，在東北冷渦降水過程中，不僅要考慮大尺度環(huán)流形勢演變，也要考慮在有利的大尺度環(huán)流背景下中尺度系統(tǒng)的觸發(fā)條件。雖然數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品作為目前天氣預(yù)報日常業(yè)務(wù)中的最重要的參考資料，但對中小尺度系統(tǒng)的預(yù)報仍有誤差。因此，對高空、地面資料及衛(wèi)星云圖的分析不容忽視。

4 結(jié)論

（1）在東北冷渦降水過程中，不僅要考慮大尺度環(huán)流形勢演變，也要考慮在有利的大尺度環(huán)流背景下，中尺度系統(tǒng)的觸發(fā)條件。撫順2015年8月2—3日降水是在有利的東北冷渦和副熱帶高壓配置下，中尺度切變線和冷空氣激發(fā)了強(qiáng)對流系統(tǒng)，并隨著引導(dǎo)氣流向東北偏東移動，影響撫順東南部。撫順8月2日降水預(yù)報偏大原因主要是EC形勢場對850 hPa切變線的位置和500 hPa等高線的位置預(yù)報存在誤差，而3日撫順西北部的預(yù)報誤差是因?yàn)楹鲆暳说蛯忧凶兙€的觸發(fā)作用。

（2）2015年8月4日撫順大雨到暴雨降水過程是在東北低渦冷空氣南下，與加強(qiáng)的850 hPa切變線、地面氣旋合并北上等有利的高低空配置下產(chǎn)生。

（3）數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品是天氣預(yù)報日常業(yè)務(wù)中最重要的參考資料，但對中小尺度系統(tǒng)的預(yù)報能力仍有誤差。因此，對高空、地面資料及衛(wèi)星云圖的分析不容忽視。

5 參考文獻(xiàn)

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[4] 陳力強(qiáng)，張立祥，周小珊.東北冷渦不穩(wěn)定能量分布特征及其與降水落區(qū)的關(guān)系[J].高原氣象，2008，2（2）：339-348.

[5] 張云，雷恒池，錢貞成.一次東北冷渦衰退階段暴雨成因分析[J].大氣科學(xué)，2008，32（3）：481-498.