華北氣旋大到暴雨天氣過程總結(jié)

于躍+畢明林+李書君

摘要：受華北氣旋影響，2016年7月24日20時～26日6時朝陽市大部分地區(qū)降大雨，局部地區(qū)有暴雨到大暴雨。這次大到暴雨的天氣過程是由于西南渦與西風(fēng)槽結(jié)合，配合華北氣旋東移北上造成的，同時副高的穩(wěn)定與加強及低空急流的建立輸送了大量暖濕氣流，也為本次降水提供了充足條件。高空前傾槽的結(jié)構(gòu)加大了大氣的垂直不穩(wěn)定，是引起強對流的主要原因之一。

關(guān)鍵詞：華北氣旋；暴雨；低空急流；垂直不穩(wěn)定

中圖分類號： P458 文獻標識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2017.16.047

1天氣實況

受華北氣旋影響，7月24日20時～26日6時朝陽市大部分地區(qū)降大雨，局部地區(qū)有暴雨到大暴雨，平均降水量為51.9毫米。降水量超過100毫米（大暴雨）的鄉(xiāng)鎮(zhèn)有4個，超過50毫米（暴雨）的鄉(xiāng)鎮(zhèn)有70個，超過25毫米（大雨）的鄉(xiāng)鎮(zhèn)有125個。最大降水量出現(xiàn)在凌源市河坎子為143.9毫米。其次為北票市涼水河104.4毫米、凌源市佛爺洞103.2毫米、北票市常河營102.4毫米。其他各地降水量最大的地方分別為：朝陽縣六家子93.3毫米，喀左縣水泉89.0毫米，建平縣老官地84.4毫米，雙塔區(qū)長寶71.2毫米，龍城區(qū)召都巴63.7毫米。具體降水量見圖1。

2服務(wù)情況

朝陽市氣象臺結(jié)合天氣實況及當(dāng)下環(huán)流背景，認真分析本次天氣過程形勢，得出預(yù)報結(jié)論：預(yù)計24日夜間至25日夜間，朝陽大部分地區(qū)將出現(xiàn)大雨（30～50毫米），局部暴雨（50～100毫米）。主要降水時段為25日白天。降水期間容易伴有短時強降水（最大小時雨強30～50毫米）、雷暴大風(fēng)等強對流天氣。并在23日下午制作發(fā)布《25日我市將出現(xiàn)大雨，局部暴雨天氣》重要天氣報告一期、24日啟動氣象災(zāi)害（暴雨）Ⅳ級應(yīng)急響應(yīng)命令、25日啟動氣象災(zāi)害（暴雨）Ⅱ級應(yīng)急響應(yīng)命令，密切關(guān)注天氣變化，及時發(fā)布預(yù)報預(yù)警信息，加強向當(dāng)?shù)卣膮R報，全面做好各項服務(wù)工作。整個降水過程期間共發(fā)布預(yù)警信號24期（自制7期，轉(zhuǎn)發(fā)省局預(yù)警信號17期），包括雷電黃色預(yù)警6期、暴雨橙色預(yù)警9期、地質(zhì)災(zāi)害3級預(yù)警4期、雷電橙色預(yù)警2期、雷雨大風(fēng)藍色預(yù)警1期、暴雨黃色預(yù)警2期。通過傳真、一鍵式、Notes、國家突發(fā)網(wǎng)、FTP、網(wǎng)站、郵箱、微博等多種方式提醒政府及相關(guān)部門組織人員，對地質(zhì)災(zāi)害隱患點和危險區(qū)域進行巡查，加強監(jiān)測，做好防范地質(zhì)災(zāi)害準備，提醒廣大市民做好強對流天氣的防范工作。7月25日制作發(fā)布朝陽決策氣象信息《7月24日夜間降水實況及未來3天天氣預(yù)報》；制作發(fā)布24日20時～25日8時雨情決策信息一期、過程結(jié)束后立即制作發(fā)布24日20時～26日6時雨情決策信息一期，同時在整個降水過程中，朝陽市氣象臺每隔1小時對外發(fā)布一次當(dāng)前降水實況，保證上級領(lǐng)導(dǎo)、政府相關(guān)部門及公眾實時掌握本次降水實況。

3形勢分析

從24日20時（圖2）上分析，在內(nèi)蒙古以東地區(qū)有一低渦，配合副熱帶高壓和大陸高壓疊加的阻塞高壓。同時從河套地區(qū)到四川盆地有南北兩短波槽配合。對應(yīng)850hPa，河套以東地區(qū)有一西南渦生成，強度為148hPa，正處于500hPa南支槽前，有利于西南渦發(fā)展北上。

25日08時（圖3），西南渦移動到遼寧西部地區(qū)，與河套地區(qū)的冷空氣匯合，強度加強，降水區(qū)在西南渦的前部，同時遼西地區(qū)有明顯的西南風(fēng)急流建立發(fā)展，急流中心風(fēng)速達到16～20m/s，并有暖濕舌配合，低空急流的生成和加強為降雨區(qū)輸送了大量的水汽和能量。同時副高588hPa線北跳，達到北緯40度以北地區(qū)，東西脊線在北緯30度左右。

高空明顯的北槽南渦系統(tǒng)，在地面圖上對應(yīng)華北氣旋，并且沿著高空的引導(dǎo)氣流北上。25日14時（圖4），氣旋繼續(xù)加深發(fā)展，最大強中心接近遼西地區(qū)為1002.5hPa，此時氣旋中心的雨強加大。26日8時（圖5），受到西風(fēng)帶冷空氣的影響，副高南落西伸，中緯度地區(qū)環(huán)流變平，高空渦槽迅速東移北抬，地面氣旋隨之減弱東移入海，遼寧地區(qū)雨強減弱。

4強對流發(fā)展原因分析

從高空圖（圖6）分析可以看出：25日8時700hPa和850hPa的槽線（切變線）均落后于500hPa2～3個經(jīng)距，這種前傾槽結(jié)構(gòu)加大了大氣的垂直不穩(wěn)定，是引起對流天氣的主要原因。至26日20時，遼寧地區(qū)三層槽線減弱并逐漸重合，降水結(jié)束。從中尺度分析（圖7）看出，遼寧地區(qū)主要受高空槽前西南氣流影響，大氣層結(jié)不穩(wěn)定。整層大氣相對濕度較大，水汽條件較好。低層850hpa的切變影西部地區(qū)，有對流觸發(fā)條件。同時垂直風(fēng)切變較小，不利于風(fēng)暴的組織和建立。得出結(jié)論：25日白天遼西地區(qū)存在強對流天氣，以短時強降水為主。

5診斷分析

采用700hPa水汽通量代表水汽輸送條件，在這次大到暴雨降水過程中，前期降水發(fā)生時段，中低層的水汽條件是相當(dāng)充分的。降水開始前24小時，850～700hpa在河套以東地區(qū)一直存在東北西南走向的舌狀區(qū)，與700hPa急流軸線走向一致，此時遼西地區(qū)位于水汽通量大值區(qū)的前部，最強中心在河套以東地區(qū)，最強中心（圖略）為28g/（s°hPa°cm），是隨著高度減弱的，主要集中在700hPa以下。25日08時水汽通量中心移動至遼西地區(qū)，強度略減弱，為20 g/（s°hPa°cm），水汽通量伸向遼寧北部，利于水汽向遼寧大部輸送。

大氣中有充足的水汽，還必須有水汽冷卻凝結(jié)條件，才能形成降水。大尺度的上升運動是發(fā)生的重要環(huán)境物理條件，能把底層的水汽迅速向上輸送，同時也會引起熱量、動量、渦度等物理量的垂直輸送，對天氣系統(tǒng)的發(fā)生發(fā)展起到重要作用。對垂直速度進行分析（圖略），700hPa垂直速度中心一直在850hPa西南渦的東北側(cè)的暖切變上，與700hPa水汽通量最大值區(qū)相對應(yīng)。25日2時遼西位于垂直上升運動區(qū)，最強中心位于凌源喀左地區(qū)為-18x10-3hPa/s。

作者簡介：于躍，本科學(xué)歷，助理工程師，研究方向：中、短期天氣氣候預(yù)測，農(nóng)業(yè)氣象。