2016年臺(tái)風(fēng)“獅子山”與東北冷渦引起的本溪地區(qū)暴雨特征分析

崔曜鵬+于天寵+曲驊倩+秦瑜++吳荷

摘要 本文利用常規(guī)氣象資料、衛(wèi)星云圖、雷達(dá)回波、自動(dòng)氣象站資料，對此次暴雨過程進(jìn)行分析。結(jié)果表明，臺(tái)風(fēng)“獅子山”不僅吸引了低層的弱冷空氣，還吸引了高空的巨大冷渦；熱帶渦旋與溫帶渦旋間的、橫跨30個(gè)經(jīng)緯度的巨型渦旋是本次暴雨過程持續(xù)時(shí)間長、風(fēng)力大、降水時(shí)段強(qiáng)度較大的直接原因。

關(guān)鍵詞 臺(tái)風(fēng)“獅子山”；暴雨；天氣尺度；東北冷渦；遼寧本溪；2016年

中圖分類號 P458.1+24 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）11-0188-02

暴雨是多尺度天氣系統(tǒng)相互作用的產(chǎn)物，大尺度環(huán)流為暴雨提供有利背景，臺(tái)風(fēng)系統(tǒng)更是近幾年我國產(chǎn)生暴雨的直接因素之一，我國許多學(xué)者對其進(jìn)行深入研究[1-2]。降水區(qū)的形成與大尺度系統(tǒng)關(guān)系密切，特別是臺(tái)風(fēng)系統(tǒng)用常規(guī)天氣圖可輕松捕捉到這類系統(tǒng)，但是其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和移動(dòng)路徑仍很難分析和預(yù)報(bào)，而應(yīng)用雷達(dá)回波和衛(wèi)星資料可監(jiān)測到臺(tái)風(fēng)尺度系統(tǒng)，對暴雨進(jìn)行預(yù)報(bào)。2016 年8 月29 日遼寧本溪短時(shí)暴雨過程特征明顯，2016年8月29日至9月1日，受東北低渦與10號臺(tái)風(fēng)“獅子山”共同影響，8月29日傍晚至9月1日白天本溪市強(qiáng)降水天氣，全市60個(gè)氣象觀測站中，暴雨25個(gè)站、大雨32個(gè)站、中雨3個(gè)站（圖1）。平均降水量：全市46.9 mm，市區(qū)51.4 mm，本溪縣44 mm，桓仁縣45.6 mm；最大降雨出現(xiàn)在本溪縣東大陽，為77.6 mm。降水中心主要集中在市區(qū)中東部、本溪縣西北部及東部、桓仁縣東北部。因此，有必要綜合運(yùn)用常規(guī)觀測資料、雷達(dá)回波資料、衛(wèi)星觀測資料、地面加密自動(dòng)站資料對該暴雨尺度特征和動(dòng)力機(jī)制進(jìn)行分析，尋找暴雨成因，利于積累短時(shí)暴雨預(yù)報(bào)經(jīng)驗(yàn)。

1 資料與方法

利用高空圖、地面圖、物理量場，衛(wèi)星云圖資料對此次過程進(jìn)行天氣尺度分析、中尺度分析和物理量場分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 天氣尺度系統(tǒng)分析

2.1.1 500 hPa環(huán)流背景高空形勢分析。28日8：00之前盤踞在我國內(nèi)蒙古中部的低值中心受到來自西太平洋的第十號臺(tái)風(fēng)“獅子山”的牽引作用，迅速南下，中心移到朝鮮中部附近，在其前部后部分別有西南急流和西北急流的產(chǎn)生，冷渦在此穩(wěn)定少動(dòng)，后部不斷有冷空氣南下補(bǔ)充到其中心，造成了遼寧省上空斜壓性增強(qiáng)。西太平洋的第十號臺(tái)風(fēng)“獅子山”繼續(xù)西進(jìn)發(fā)展直逼日本。29日20：00，冷渦緩慢少動(dòng)，其強(qiáng)度較之前有了明顯的增強(qiáng)，并形成了4圈閉合環(huán)流，“獅子山”已經(jīng)逼近日本東北部，受到冷渦頂部偏北急流影響，東北三省東部都出現(xiàn)了強(qiáng)風(fēng)和降水天氣，本溪市正是受到冷渦中上部的影響，也出現(xiàn)了強(qiáng)風(fēng)和降水。30日20：00，冷渦已經(jīng)開始與第十號臺(tái)風(fēng)“獅子山”相融合，冷渦前部的急流掠過整個(gè)日本本土，與臺(tái)風(fēng)所攜帶的強(qiáng)大水汽不穩(wěn)定能力相交匯，產(chǎn)生了強(qiáng)降水和大風(fēng)天氣。吉林省受其強(qiáng)大的外圍云系影響，出現(xiàn)了穩(wěn)定性降水和大風(fēng)天氣。31日8：00冷渦與臺(tái)風(fēng)融合成一個(gè)變性的熱帶風(fēng)暴登錄吉林省，其后部的強(qiáng)大偏北急流繼續(xù)影響吉林省，造成了大風(fēng)和強(qiáng)降水的天氣，直到9月1日白天，冷渦消散，降水結(jié)束。

2.1.2 地面形勢分析。8月28日8：00海平面氣壓場上，中心位于內(nèi)蒙古中部的冷高壓維持，其南部一直延伸到湖北省，這股冷空氣為南方帶來涼爽；而其根本影響因素是臺(tái)風(fēng)。在這個(gè)時(shí)段，西太平洋的第十號臺(tái)風(fēng)“獅子山”直逼日本及我國東北地區(qū)，吉林省處于倒槽影響，是多云天氣。8月29日20：00海平面氣壓場上，之前中心位于內(nèi)蒙古的冷高壓迅速北收，臺(tái)風(fēng)移動(dòng)到日本以東洋面，東北地區(qū)等壓線變密集，斜壓性增強(qiáng)，風(fēng)力加大，臺(tái)風(fēng)外圍云系與冷空氣相遇，帶來吉林省東部的降水天氣。而8月17日8：00海平面氣壓場上，中心已移到黑龍江東北部的低壓系統(tǒng)繼續(xù)穩(wěn)定少動(dòng)，來自南海的熱帶系統(tǒng)隨西南氣流對吉林省繼續(xù)提供穩(wěn)定水汽條件，而受到西太平洋上另一熱帶系統(tǒng)北上影響，日本海高壓也逐漸東退。而8月17日20：00海平面氣壓場上吉林省受低壓底部影響，不穩(wěn)定性加強(qiáng)，日本海高壓東移北退。

2.2 臺(tái)風(fēng)“獅子山”與冷空氣關(guān)系分析

由圖2可以看出，8月26日“獅子山”繼續(xù)原地停滯，但通過吸入冷空氣、西南季風(fēng)甚至南海小臺(tái)風(fēng)，其環(huán)流越滾越大，由一個(gè)小而緊的強(qiáng)臺(tái)風(fēng)變成了一個(gè)大而松的強(qiáng)臺(tái)風(fēng)。由圖3分析臺(tái)風(fēng)“獅子山”的移動(dòng)路徑，正是由于來自東北冷渦的牽制，冷空氣不斷南下（圖4）；到了第2天，“獅子山”開啟了新一段“旅程”，“倒插門”第1站日本、第2站東北。其之所以不向華東移動(dòng)，是反作用力使然?！蔼{子山”不僅把低層的弱冷空氣吸引下來，還把高空的巨大冷渦也吸引下來；一場熱帶渦旋與溫帶渦旋間的、橫跨30個(gè)經(jīng)緯度的巨型渦旋即將拉開帷幕（圖5）。這也是獅子山鎖定日本和東北的真正原因，與2012年襲擊美國的怪獸風(fēng)暴“桑迪”如出一轍[3-4]。

3 結(jié)論與討論

分析結(jié)果表明，“獅子山”是結(jié)束高溫的重要影響因素。雖然原本已存在冷空氣，但是冷空氣在臺(tái)風(fēng)作用下才會(huì)深入南下并且使高溫天氣在短時(shí)間內(nèi)結(jié)束。一是吸引冷空氣南下。其在東海以外維持了3 d，產(chǎn)生吸引作用；同時(shí)把整個(gè)季風(fēng)槽往我國近海拉，使吸引作用加強(qiáng)。二是改變副高形態(tài)?？刂莆覈奈鳝h(huán)副高，大陸高壓性質(zhì)更重一些，是熱力高壓。本輪冷空氣對應(yīng)的西風(fēng)短波槽并未控制住副高，而現(xiàn)在槽底都已經(jīng)過去。正是因?yàn)榕_(tái)風(fēng)吸引冷空氣大舉滲透南下，地面溫度降低，熱力機(jī)制切斷，所以西環(huán)副高在未來3 d內(nèi)迅速減弱崩潰。而在此時(shí)，臺(tái)風(fēng)緩緩北上，東環(huán)副高也伸不過來，高溫機(jī)制被徹底破壞。通過地面圖和500 hPa圖的對比分析，先有地面冷空氣南下，再有副高減弱乃至消失。

4 參考文獻(xiàn)

[1] 陶詩言，丁一匯，周曉平.暴雨和強(qiáng)對流天氣的研究[J].大氣科學(xué)，1979，3（2）：227-238.

[2] 程正泉，陳聯(lián)壽，徐祥德，等.近10年中國臺(tái)風(fēng)暴雨研究進(jìn)展[J].氣象，2015，31（12）：3-9.

[3] 方艷瑩，錢燕珍，郭宇光，等.“燦鴻”臺(tái)風(fēng)大暴雨的水汽診斷分析[J].浙江氣象，2015，37（3）：7-26.

[4] 潮輪.颶風(fēng)“桑迪”橫掃美國極端天氣成為常態(tài)[J].生態(tài)經(jīng)濟(jì)，2013（1）：8-13.