2016年7月20—23日遼寧地區(qū)大暴雨過程分析

姚文+張晶+白楊+林敏

摘要 本文利用MICAPS實時資料、雷達資料等，對2016年7月20—23日遼寧地區(qū)暴雨到大暴雨天氣過程進行總結(jié)分析。結(jié)果表明，黃淮氣旋路徑、強度變化、副高位置和變化以及二者之間的相互影響作用最終決定了本次暴雨的持續(xù)時間、強度和落區(qū)；雷達產(chǎn)品是短臨預(yù)報的必要參考工具，在本次降水過程中反射率因子所對應(yīng)的降水效率較以往降水明顯增強，在具體應(yīng)用過程中應(yīng)及時分析總結(jié)。

關(guān)鍵詞 黃淮氣旋；大暴雨；過程分析；遼寧地區(qū)；2016年7月20—23日

中圖分類號 P458.1+21.1 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2018）02-0210-02

溫帶氣旋北上發(fā)展是引起遼寧地區(qū)區(qū)域性暴雨過程的一個重要天氣形勢，副高對其的影響和制約以及二者之間的相互作用最終影響了遼寧地區(qū)降雨的落區(qū)、強度和持續(xù)時間。每年夏季遼寧地區(qū)都會經(jīng)歷數(shù)場暴雨過程，很多氣象專家對影響遼寧地區(qū)暴雨的天氣系統(tǒng)做了大量的分析研究工作。金 巍等[1]在對遼寧西部一次大暴雨過程的中低空急流演變與強降水關(guān)系的研究中指出，低空急流到達測站上空不一定立即產(chǎn)生強降水，有時會滯后1～2 h，強降水或強烈天氣的發(fā)生都存在一定的動量下傳。孫 欣等[2]對遼寧地區(qū)2008年3場暴雨進行對比分析，認為低空急流、緯向剖面上的寬且厚濕柱和能量鋒的位置、強度與遼寧地區(qū)強降水的等級和落區(qū)關(guān)系密切。路 爽等[3]通過對2008年7月發(fā)生在沈陽的2次區(qū)域性暴雨進行對比分析，證實了7月副高北跳與西風槽相迎合是遼寧地區(qū)暴雨天氣的典型天氣形勢之一。

本文利用MICAPS實時資料、雷達資料等，對本次遼寧地區(qū)暴雨到大暴雨形成的原因進行了分析，并總結(jié)了營口地區(qū)預(yù)報偏大的原因。

1 天氣實況

受黃淮氣旋影響，7月20日8：00至23日8：00，遼寧省自西南向東北出現(xiàn)了近5年最大的暴雨到特大暴雨天氣過程，過程平均降水量103.5 mm。降水分為3個階段：20日8：00至21日8：00受黃淮氣旋中心在華北地區(qū)，受其影響，主要降水落區(qū)在遼西，即氣旋的東北方向；21日8：00至22日8：00黃淮氣旋北上，主要降水落區(qū)在遼寧北部和東部；22日8：00至23日8：00黃淮氣旋減弱，受副高后部影響，主要降水落區(qū)在遼寧東部。

2 形勢場分析

2.1 500 hPa形勢場分析

500 hPa形勢場上，20日8：00副熱帶高壓588 dagpm線位于長江以南到日本島附近，584 dagpm線位于朝鮮半島南部，高原槽東移在華北上空形成閉合低渦，遼寧地區(qū)處于低渦東北部，遼西葫蘆島地區(qū)開始受低渦的影響；20日20：00副熱帶高壓迅速加強并向北抬升，588 dagpm線北抬至朝鮮半島北部，受副高影響華北上空低渦位置小幅度北移，此時遼西地區(qū)受到低渦和副高后部共同作用，成為主要降水落區(qū)；21日8：00副高北部脊線位置東移，588 dagpm線繼續(xù)小幅度北抬，低渦中心繼續(xù)小幅北移，范圍減小，此時遼西地區(qū)降水減弱結(jié)束，主要降水落區(qū)沿584 dagpm線附近區(qū)域；21日20：00副高繼續(xù)北抬，588 dagpm線在中朝邊境附近，584 dagpm線南部在渤海上空，北部略西調(diào)，此時低渦減弱為高空槽，并與584 dagpm線接合；22日8：00副高南落，588線回到朝鮮半島北部，584線位于大連、丹東沿海一帶北部位于中朝邊界靠近中國境內(nèi)，高空槽進一步減弱，冷空氣東移，降雨落區(qū)隨著副高向南移動；22日20：00副高繼續(xù)南落，并逐漸呈東西向分布，588 dagpm線南移至朝鮮半島中部，584 dagpm線在大連中部至朝鮮半島北部穿過，高空槽消失，降水落區(qū)主要在丹東地區(qū)；23日8：00副高較為穩(wěn)定，遼寧地區(qū)降水結(jié)束。

2.2 850 hPa形勢場分析

850 hPa形勢場上，20日8：00在華北地區(qū)南部形成閉合低壓環(huán)流，副高位于海上，沿副高邊緣和氣旋外圍有東南和西南急流建立，西南暖濕氣流源源不斷輸送水汽，在低壓環(huán)流東北部北京至河北一帶有風向和風速輻合，東南風最大達26 m/s；20日20：00低渦加強北上，水汽在遼寧西部地區(qū)輻合，風力達到20～24 m/s；21日8：00低壓環(huán)流中心減弱并略有東移，在遼寧北部地區(qū)有風速的輻合；21日20：00風速輻合帶位于遼寧東北部地區(qū)；22日8：00風速輻合帶位于遼寧東部地區(qū)；22日20：00在遼寧中部偏北和遼寧東部有2個風速輻合區(qū)，此時在相應(yīng)的位置有2個降水落區(qū)；23日8：00遼寧地區(qū)風速輻合區(qū)消失，遼寧地區(qū)降水結(jié)束。

2.3 地面形勢場分析

地面圖上，18日開始黃淮氣旋形成并逐漸東移北上，20日8：00氣旋中心位于華北地區(qū)南部，氣旋東北部河北至天津一帶存在暖鋒鋒面，遼西地區(qū)進入1 010.0 hPa等壓線控制，遼西降水逐漸開始；20日20：00黃淮氣旋略北上，暖鋒鋒面北抬，1 010.0 hPa等壓線到達遼寧中部，降水落區(qū)逐漸北移，但移動速度較為緩慢；21日8：00氣旋減弱，中心北移，1 007.5 hPa等壓線到達遼寧省中部地區(qū)；21日20：00氣旋中心進一步減弱，同時在內(nèi)蒙古地區(qū)有新的低壓中心形成；22日8：00氣旋中心減弱消失，新低壓中心到達蒙古地區(qū)并開始加強，遼寧地區(qū)處于整個低壓帶的外圍，風力減弱；22日20：00至23日8：00新低壓系統(tǒng)繼續(xù)東移北上，對遼寧地區(qū)的影響逐漸減小，降水逐漸結(jié)束。

3 物理量場分析

3.1 渦度

渦度場強度的變化可以反映出系統(tǒng)發(fā)展的強弱。20日20：00華北上空有1個正渦度中心，對應(yīng)500 hPa低渦中心位置；21日8：00華北上空渦度中心略北移，同時在遼寧和內(nèi)蒙古地區(qū)交界處形成1個新的渦度中心；21日20：00華北上空渦度中心略北移減弱，對應(yīng)500 hPa低渦減弱為高空槽；22日8：00正渦度中心進一步減弱，說明系統(tǒng)減弱明顯，對應(yīng)降水范圍也進一步減?。?2日20：00至23日8：00正渦度中心消失。endprint

3.2 散度

在降水初期低層存在較強的輻合中心，高層存在較強的輻散中心，高低空較大的散度差值有利于降水的發(fā)展和維持，對應(yīng)遼西地區(qū)持續(xù)時間較長的降水。21日20：00開始高低空正負散度中心逐漸減弱，散度差值減小，對應(yīng)系統(tǒng)也逐漸減弱，大范圍系統(tǒng)性降水轉(zhuǎn)為分散性降水。

3.3 垂直運動

分析7月20日20：00至22日8：00 500 hPa上垂直運動分布的情況，上升運動的大值區(qū)對應(yīng)了降水的大值落區(qū)，20日20：00遼西葫蘆島地區(qū)上空上升運動速度達到了60 ×10-2 Pa/s以上，對應(yīng)葫蘆島地區(qū)持續(xù)性強降水的發(fā)生；21日8：00上升運動大值中心位置北移，遼西地區(qū)降水趨于結(jié)束，強降水落區(qū)逐漸轉(zhuǎn)向遼寧北部；22日8：00上升運動中心位于遼寧東部，此時降水主要由于副高后部影響而產(chǎn)生，上升運動的大值區(qū)對應(yīng)副高后部對流發(fā)展最為強烈的地區(qū)。

3.4 比濕

從7月20日20：00至22日8：00 850 hPa比濕場上可以看到大氣水汽分布，隨著副高北抬和氣旋的接近，遼寧地區(qū)比濕明顯增強，整個降水期間比濕為12～15 g/kg，水汽充足，達到遼寧省出現(xiàn)區(qū)域性暴雨的閾值。

4 雷達資料分析

4.1 反射率因子圖

20日8：00開始，降水回波逐漸移入遼西地區(qū)，在20日8：00至21日0：00降水回波主要在遼西地區(qū)，21日1：00之后遼西地區(qū)降水自南向北逐漸減弱，強降水匯報向東北方向移動，至21日15：00，大范圍區(qū)域性降水趨于結(jié)束。此間降水回波以層狀云降水為主，南部邊緣地區(qū)有對流發(fā)展，本次降水過程中降水效率較大。據(jù)統(tǒng)計，35 dBZ回波強度小時降雨量可達20 mm，45 dBZ回波強度小時降雨量可達40 mm。21日15：00開始，遼寧中北部和遼寧東部多分散性對流回波，回波發(fā)展移動，反復(fù)在同一地區(qū)出現(xiàn)，形成列車效應(yīng)，在遼東地區(qū)形成降水中心。22日20：00以后隨著副高的南撤，回波主要分布在遼寧東南部地區(qū)，并逐漸減弱消失。

4.2 速度圖

20日20：00，回波零速度線呈“S”型分布，說明此時高空有暖平流存在。最大風速達24 m/s，最大風速中心自遼西逐漸向東北方向移動，到21日9：00左右出現(xiàn)了速度模糊，最大風速達30 m/s。21日12：00開始最大速度逐漸減小，對應(yīng)反射率圖上降水強度也逐漸減弱，預(yù)示著降水系統(tǒng)的減弱。

5 結(jié)語

對于2016年7月20：00 23日降水過程分析總結(jié)，本次降水過程中水汽充足，前期不穩(wěn)定能量較弱，以穩(wěn)定性降水為主，后期多對流，以短時強降水為主。本次過程主要的預(yù)報難點如下。

（1）黃淮氣旋的路徑和強度變化。一是氣旋東北上移動受到副高的阻擋，其移動速度對系統(tǒng)在各地停留時間產(chǎn)生直接影響，進而對各地的降水總量有直接作用，20日白天到夜間氣旋移動較慢，遼西地區(qū)降水時間較長，進而降水總量較大，21日白天到夜間氣旋較預(yù)期移動快，沈陽等地的主要降水時段均較預(yù)期提前結(jié)束；二是氣旋的發(fā)展與衰亡，即其強度的變化直接影響了降水的持續(xù)時間和降水強度。

（2）副高強度和位置的變化。副高北抬發(fā)展，一是直接影響了黃淮氣象東北向移動的速度；二是副高的位置限定了水汽輸送的路徑；三是降水后期氣旋減弱消失，降水主要受副高后部和氣旋殘余冷空氣影響，多短時強降水，降水落區(qū)分散[4]。

（3）雷達產(chǎn)品的釋用。雷達產(chǎn)品是短臨預(yù)報的必要參考工具，目前預(yù)報員對雷達產(chǎn)品的釋用多限于反射率產(chǎn)品，應(yīng)加強速度產(chǎn)品等資料的應(yīng)用，并在實踐中總結(jié)規(guī)律。在本次降水過程中反射率因子所對應(yīng)的降水效率較以往降水明顯增強，在具體應(yīng)用過程中應(yīng)及時分析總結(jié)。

6 參考文獻

[1] 金巍，曲巖，姚秀萍，等.一次大暴雨過程中低空急流演變與強降水的關(guān)系[J].氣象，2007，33（12）：31-38.

[2] 孫欣，陳傳雷，趙明，等.遼寧2008年3場暴雨對比分析[J].氣象科學，2010，30（6）：881-888.

[3] 路爽，廖國進，侯亞紅.沈陽市‘08.7.5局地暴雨天氣與‘08.7.15區(qū)域暴雨天氣對比分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學，2009，37（35）：17662-17664.

[4] 萬紅燕.武寧大暴雨過程分析：2016年7月2—3日為例[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2016，36（22）：202.endprint