營(yíng)口地區(qū)一次局地暴雨過程診斷分析

白福宇　楊明　范蘭艷

摘要 本文運(yùn)用自動(dòng)站實(shí)況資料、Micaps歐洲數(shù)值預(yù)報(bào)資料、衛(wèi)星資料、營(yíng)口雷達(dá)資料對(duì)此次過程進(jìn)行研究，旨在提高營(yíng)口局地暴雨的預(yù)報(bào)能力。本文先進(jìn)行前期實(shí)況定性分析預(yù)測(cè)，再結(jié)合數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品進(jìn)行具體預(yù)報(bào)，其間運(yùn)用T-logP圖、雷達(dá)資料和衛(wèi)星資料分析預(yù)報(bào)對(duì)流系統(tǒng)，最后進(jìn)行預(yù)報(bào)檢驗(yàn)，將實(shí)況與預(yù)報(bào)進(jìn)行對(duì)比，分析成因。

關(guān)鍵詞 暴雨；Micaps；T-logP圖；預(yù)報(bào)檢驗(yàn)；對(duì)比分析；遼寧營(yíng)口

中圖分類號(hào) P458.1+21.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2017）15-0182-03

暴雨是影響我國(guó)的重要災(zāi)害性天氣，其成因和特征一直都是氣象工作者研究的重點(diǎn)[1-2]。營(yíng)口夏季暴雨天氣的預(yù)報(bào)預(yù)警工作與人們的生活密切相關(guān)。本文對(duì)營(yíng)口地區(qū)一次暴雨過程進(jìn)行診斷分析，以期為營(yíng)口地區(qū)暴雨的準(zhǔn)確預(yù)報(bào)提供依據(jù)。

1 降水概況

7月22日14：00—18：00，營(yíng)口地區(qū)降局地暴雨，其中蓋州國(guó)家基本氣象站74 mm。23日6：00—17：00，營(yíng)口地區(qū)普降陣雨或雷陣雨，雨量分布不均，其中營(yíng)口市區(qū)、產(chǎn)業(yè)基地，蓋州礦洞溝、十字街、楊運(yùn)降暴雨，雨量50～70 mm。

2 前期實(shí)況定性分析

2.1 天氣形勢(shì)

對(duì)22日8：00的天氣形勢(shì)進(jìn)行分析。由圖1可以看出，500 hPa從西到東呈“高—低—高”分布，低渦位于內(nèi)蒙東部，向青海伸出一個(gè)橫槽，從河北東部到四川東部也可以分析一條槽線，組成“丁字槽”型形勢(shì)，預(yù)計(jì)未來橫槽轉(zhuǎn)豎兩槽有合并趨勢(shì)并加深緩慢東移，低渦緩慢東移，本地處于槽前。700、850、925 hPa從遼西到河北與山東交界，有一東北—西南向的冷式切變線，切變線以東為西南氣流、切變線以西為偏北氣流，與之伴隨的是切變線以東的暖脊和切變線以西的冷舌。就目前形勢(shì)看，切變線會(huì)東移，則本地受其影響發(fā)生降水的可能性較大。目前，風(fēng)速未達(dá)到急流強(qiáng)度，結(jié)合500 hPa形勢(shì)預(yù)計(jì)未來西南氣流會(huì)維持并加強(qiáng)，因而也需要考慮強(qiáng)降水發(fā)生的可能性。

2.2 物理量場(chǎng)

對(duì)22日8：00的物理量場(chǎng)進(jìn)行分析。500 hPa渦度平流場(chǎng)顯示，正的大值區(qū)位于青海湖附近，負(fù)的大值區(qū)位于蒙古國(guó)南部，因而橫槽將南壓并逐漸轉(zhuǎn)豎，而湖北與河南交界位置也為正渦度平流區(qū)，故位于四川東部的槽將向東北方向移去。500 hPa溫度平流場(chǎng)顯示，青海北部為正溫度平流大值區(qū)，四川西北—陜西西南—山東一線為負(fù)溫度平流區(qū)。因此，橫槽轉(zhuǎn)豎過程中會(huì)減弱、移速變化，位于四川東部的槽在東北移過程中會(huì)加強(qiáng)、移速變慢，兩槽逐漸接近而合并。從假相當(dāng)位溫實(shí)況可以看出，青海—寧夏—陜西—山西—河北—遼寧一線為假相當(dāng)位溫梯度較大的地帶，即能量鋒區(qū)，強(qiáng)降水會(huì)發(fā)生在能量鋒區(qū)大值區(qū)一側(cè)。從大氣可降水量實(shí)況可以看出，從廣西北部至河北北部伸出一脊，本地大氣可降水量介于50～60 mm之間，預(yù)計(jì)隨著西南氣流的增強(qiáng)，本地大氣可降水量將會(huì)增大。

3 結(jié)合歐洲數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品的具體預(yù)報(bào)

用500 hPa高度場(chǎng)、850 hPa風(fēng)場(chǎng)和海平面氣壓場(chǎng)預(yù)報(bào)結(jié)果分析動(dòng)力條件，用850 hPa相對(duì)濕度場(chǎng)預(yù)報(bào)結(jié)果分析水汽條件。22日20：00到23日20：00，500 hPa低渦東移南壓，高空槽東移，副高西伸北抬加強(qiáng)，等高線密度增大，環(huán)流經(jīng)向度加強(qiáng)；850 hPa風(fēng)速南風(fēng)分量加強(qiáng)，相對(duì)濕度增大，海平面氣壓降低，動(dòng)力條件和水汽條件都朝著有利于降水的方向發(fā)展。從細(xì)網(wǎng)格850 hPa風(fēng)場(chǎng)預(yù)報(bào)可知，沒有切變線過境或切變線偏西距離較遠(yuǎn)，850 hPa風(fēng)速?zèng)]有達(dá)到西南急流的標(biāo)準(zhǔn)；從1 000 hPa風(fēng)場(chǎng)預(yù)報(bào)可知，沒有鋒面氣旋。因此，數(shù)值預(yù)報(bào)顯示沒有系統(tǒng)性的抬升條件，這是降水發(fā)生的不利條件。但這并不意味著將沒有降水發(fā)生。綜合分析22日20：00至23日20：00各時(shí)次歐洲細(xì)網(wǎng)格物理量預(yù)報(bào)，可知23日14：00降水條件最有利，著重分析該時(shí)次的物理量預(yù)報(bào)結(jié)果。由圖2可以看出，850 hPa營(yíng)口地區(qū)上升運(yùn)動(dòng)較強(qiáng)，假相當(dāng)位溫值較大、能量條件較好，相對(duì)濕度較大、接近飽和，比濕較大、絕對(duì)濕度條件較好。因此，考慮未來24 h有降雨，并伴有雷電，23日午后降雨強(qiáng)度最大，局部地區(qū)有可能出現(xiàn)暴雨。

4 基于T-logP圖、雷達(dá)資料和衛(wèi)星資料的對(duì)流系統(tǒng)分析預(yù)報(bào)

用營(yíng)口國(guó)家基本氣象站22—23日的最高氣溫和露點(diǎn)訂正當(dāng)日8：00錦州探空站的T-logP圖，用22日20：00營(yíng)口西炮臺(tái)的溫度和露點(diǎn)訂正20：00錦州的T-logP圖，其中紅色實(shí)線為訂正后的狀態(tài)曲線（圖3）?？梢?，探空訂正后CAPE值均增大，CIN值均減小。在22—23日白天，訂正前，低層大氣溫度遞減率接近干絕熱遞減率；訂正后，低層大氣溫度增大、濕度增大，但濕度增加不及溫度增加明顯，使低層大氣的溫度遞減率更接近干絕熱遞減率，雖然抬升凝結(jié)高度升高，但自由對(duì)流高度下降（此時(shí)抬升凝結(jié)高度等于自由對(duì)流高度）。因此，有利于氣塊抬升至自由對(duì)流高度以上，發(fā)生對(duì)流性天氣，在22—23日午后若低層有抬升運(yùn)動(dòng)，則將會(huì)有對(duì)流系統(tǒng)發(fā)生發(fā)展。22日20：00，訂正后，CAPE值明顯增大，CIN值減小，抬升凝結(jié)高度降低，自由對(duì)流高度也降低。因此，弱低層存在抬升運(yùn)動(dòng)，也能促使對(duì)流的發(fā)生和發(fā)展。

5 預(yù)報(bào)檢驗(yàn)及成因分析

對(duì)23日8：00 850 hPa的垂直速度場(chǎng)進(jìn)行預(yù)報(bào)檢驗(yàn)得出，垂直速度預(yù)報(bào)值較實(shí)況明顯偏小，實(shí)況顯示營(yíng)口地區(qū)850 hPa垂直上升速度達(dá)到2 Pa/s以上，而預(yù)報(bào)數(shù)值則在0 Pa/s附近，最大也不超過4 Pa/s。因此，此次過程數(shù)值預(yù)報(bào)降水預(yù)報(bào)量級(jí)偏小是有原因的，其中垂直速度預(yù)報(bào)偏小是原因之一，也是比較關(guān)鍵的原因，因?yàn)榇怪边\(yùn)動(dòng)是觸發(fā)對(duì)流發(fā)展的機(jī)制，只有足夠的垂直運(yùn)動(dòng)條件才能充分觸發(fā)對(duì)流發(fā)展[3-4]。

6 結(jié)論與討論

（1）降水發(fā)生時(shí)間可以參考產(chǎn)生抬升觸發(fā)機(jī)制的時(shí)間，量級(jí)大小可以參考最大可降水量、比濕以及850 hPa風(fēng)速大小、輻合強(qiáng)度等。

（2）及時(shí)利用地面觀測(cè)資料等對(duì)數(shù)值預(yù)報(bào)結(jié)果進(jìn)行訂正，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行短臨預(yù)報(bào)，可以提高暴雨預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率。

（3）此次局地暴雨過程發(fā)生在暖區(qū)當(dāng)中，暴雨結(jié)束后850 hPa風(fēng)向仍為南風(fēng)，暖區(qū)暴雨預(yù)報(bào)不確定性較大。降水發(fā)生時(shí)間與降水量級(jí)不好把握。由于午后局地加熱產(chǎn)生的孤立系統(tǒng)，這種午后對(duì)流的抬升觸發(fā)機(jī)制預(yù)報(bào)，以及對(duì)流發(fā)展是加強(qiáng)還是減弱的預(yù)報(bào)也是著眼點(diǎn)與難點(diǎn)[5-6]。

7 參考文獻(xiàn)

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[2] 俞小鼎，姚秀萍，熊廷南，等.多普雷天氣雷達(dá)與業(yè)務(wù)應(yīng)用[M].北京：氣象出版社，2006.

[3] 俞小鼎，2012年7月21日北京特大暴雨成因分析[J].氣象，2012，38（11）：1313-1329.

[4] 陸忠艷，吳曉峰.遼寧一次暴雨過程及暴雨落區(qū)預(yù)報(bào)失誤原因分析[J].氣象與環(huán)境學(xué)報(bào)，2014，30（6）：31-36.

[5] 何晗，諶蕓，肖天貴，等.冷渦背景下短時(shí)強(qiáng)降水的統(tǒng)計(jì)分析[J].氣象，2015，41（12）：1466-1476.

[6] 丁一匯.天氣動(dòng)力學(xué)中的診斷分析方法[M].北京：科學(xué)出版社，1989：46-47.endprint