熱帶風(fēng)暴米雷造成丹東區(qū)域暴雨過程分析

王浩 馬云龍 楊喆 程雷 王明宏

摘 要：本文利用常規(guī)氣象資料、地面加密自動站資料對2011年6月臺風(fēng)“米雷”造成丹東區(qū)域暴雨過程的天氣實況、環(huán)流形勢、物理量診斷進行分析表明：東北地區(qū)西風(fēng)脊與副熱帶高壓西北邊緣合并，在“米雷”的東方和北方形成了明顯的高壓壩并穩(wěn)定維持，迫使中心被冷空氣侵入的“米雷”開始黃海西折。在東南風(fēng)氣流的引導(dǎo)下，高能能量向暴雨區(qū)輸送，最終導(dǎo)致本次暴雨。

關(guān)鍵詞：熱帶風(fēng)暴；“米雷”；過程分析；暴雨；低空急流

中圖分類號：P415 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20180233205

引言

臺風(fēng)是影響我國華北和東北地區(qū)的重要天氣系統(tǒng)，其帶來的大風(fēng)和暴雨常造成我國北方的風(fēng)災(zāi)和水災(zāi)。遼寧省更多的是受臺風(fēng)遠距離暴雨或臺風(fēng)外圍云系與中緯度系統(tǒng)共同作用的影響。由臺風(fēng)產(chǎn)生的直接或間接暴雨一直是氣象學(xué)者研究的重點。陳聯(lián)壽等對臺風(fēng)過程做了大量的研究，認為臺風(fēng)暴雨與水汽輸送、臺風(fēng)變性、弱冷空氣的侵入密切相關(guān)[1-3]；盛永等對0509號臺風(fēng)（麥莎）暴雨過程進行了分析，表明暴雨是臺風(fēng)、副熱帶高壓與西風(fēng)槽相互作用的結(jié)果，較好的水汽條件是產(chǎn)生臺風(fēng)暴雨的重要條件，低空急流是水汽的通道，也是臺風(fēng)暴雨的明顯特征[4]。本文利用常規(guī)氣象資料、地面加密自動站資料等對2011年6月臺風(fēng)“米雷”造成丹東區(qū)域暴雨過程的天氣實況、環(huán)流形勢、物理量診斷進行詳細地分析，探討暴雨的產(chǎn)生機制，為提高臺風(fēng)暴雨預(yù)報的準確率以及以后更好的暴雨預(yù)報服務(wù)提供一些可行性經(jīng)驗。

1 天氣實況

1.1 臺風(fēng)路徑

2011年第5號熱帶風(fēng)暴“米雷”于6月22日下午在菲律賓以東洋面上生成，24日傍晚加強為強熱帶風(fēng)暴，并沿我國東部沿海北移。26日下午在山東半島以東近海減弱為熱帶風(fēng)暴，26日21：10在山東省榮成市成山鎮(zhèn)沿海登陸，登陸時中心附近最大風(fēng)力9級。27日05：00在黃海北部海面減弱為熱帶低壓，27日07：10在朝鮮南浦市和黃海南道交界處沿海再次登陸。

1.2 天氣實況

2011年6月25日20：00—27日08：00，受臺風(fēng)“米雷”影響，遼寧省大連、丹東地區(qū)出現(xiàn)暴雨、局部大暴雨天氣。遼寧省最大降水量173mm，丹東地區(qū)平均降水量44.0mm，有22個自動站雨量超過50mm，最大降水出現(xiàn)在東港大孤山中尺度氣象站為90.9mm（附圖）。此次暴雨過程具有自西南向東北遞減，降雨量強度時空分布不均，中尺度特征明顯的特點。

2 影響系統(tǒng)及環(huán)流形勢

2011年6月25日20：00，蒙古及其附近地區(qū)有短波槽活動，東北地區(qū)至俄羅斯遠東地區(qū)為寬廣的高壓脊區(qū)，鄂海地區(qū)受低渦控制，位于黃海中北部海面的第5號臺風(fēng)“米雷”，目前受到副高西脊點的引導(dǎo)向偏北方向移動，而此時西風(fēng)槽受外圍環(huán)流龐大的“米雷”影響，西進受阻。26日08：00隨著東北地區(qū)西風(fēng)脊與副高西北邊緣合并，在“米雷”的東方和北方形成了明顯的高壓壩，中心被冷空氣侵入的“米雷”開始黃海西折，同時西風(fēng)脊的牽引作用使得副高向北伸展伸入朝鮮半島和黃海東部。26日20：00，“米雷”到達了山東半島東部沿海，雖然高壓壩逐漸消失，引導(dǎo)氣流由西北逐漸轉(zhuǎn)為偏北甚至東北，還有冷空氣的進一步入侵，但是“米雷”借著地形的一點吸引，以及高壓壩西北氣流的最后一點引導(dǎo)，中心繼續(xù)向西偏北移動，最終于夜間21：10成功登陸山東榮成。隨后的“米雷”北移重新出海，并隨著西風(fēng)引導(dǎo)向東北方向漂流，強度也減弱為熱帶低壓，27日08：00，熱帶低壓中心登陸了朝鮮，對遼寧省影響基本結(jié)束。

3 物理量分析

3.1 動力條件

圖1、2為低層和高層的散度場變化情況。從26日08：00 925hPa和200hPa散度場圖可以看出，遼東半島對流層低層散度均為負值，而高層的散度均為正值，說明此時丹東地區(qū)對流層低層為明顯的輻合，高層則為明顯的輻散，有利于暴雨的發(fā)展、加強。

25日20：00 850hPa高度垂直速度圖（圖略）上，只有遼東半島沿岸地區(qū)存在弱的上升區(qū)，26日08：00隨著臺風(fēng)“米雷”的北上，上升區(qū)也隨之北移，同時范圍有所擴大，但是大值區(qū)還在黃海北部地區(qū)，這與雨帶也有較好的對應(yīng)，26日20：00，上升區(qū)北移，最大值區(qū)在本溪地區(qū)，27日08：00，丹東南部地區(qū)處于下沉區(qū)之中，遼寧省其他地區(qū)均為上升區(qū)，但是強度已經(jīng)有所減弱，此時的降雨也已經(jīng)減弱。

3.2 熱力條件

25日20：00 850hPa高度層上，丹東處于假相當(dāng)位溫θse的高值區(qū)的頂端，假相當(dāng)位溫θse的高值區(qū)的形成和發(fā)展受臺風(fēng)的強暖濕空氣和西風(fēng)帶弱冷空氣共同影響，丹東地區(qū)位于其頂端，高溫高濕，在東南風(fēng)氣流的引導(dǎo)下，高能能量向暴雨區(qū)輸送[8]。

圖5給出了熱帶風(fēng)暴“米雷”開始影響丹東時對流層低層的風(fēng)場、相對濕度場。由850hPa風(fēng)場與比濕場可以看出，丹東位于臺風(fēng)的東北象限，受臺風(fēng)前部的東南氣流影響非常明顯，旺盛的東南氣流從海上帶來大量的水汽，并源源不斷地向丹東地區(qū)輸送，使該地區(qū)集中了充足的水汽，滿足了暴雨形成的水汽條件。由圖6也能看出丹東地區(qū)的水汽通量散度達到-25×10-5g·hPa·cm2·A-1，說明低層水汽含量高，水汽輻合強，且濕層和輻合較深厚[5，6]。

4 中尺度分析

25日20：00 200hpa高空急流軸位于遼寧中部地區(qū)，呈東北西南走向，遼東半島位于弱的高空輻散區(qū)。26日08：00 高空急流軸北移，遼寧上空輻散加強，高空輻散，低空輻合，上升運動加強，有利于強降雨的形成。26日08：00—20：00 850hPa高度上，朝鮮半島上空至遼東地區(qū)存在低空急流，急流方向自東南指向遼東地區(qū)，東南急流將水汽源源不斷地向遼寧地區(qū)輸送，為本次暴雨提供水汽。27日08：00急流向西移動，遼寧地區(qū)強降雨基本結(jié)束。受臺風(fēng)“米雷”的螺旋式中尺度雨帶影響，本次降雨過程降雨量水平方向上梯度較大，自西南向東北遞減，地區(qū)差異明顯，這也是中尺度系統(tǒng)的明顯特征。

5 結(jié)論與討論

臺風(fēng)路徑與副高位置和強度有密切相關(guān)，本次過程中東北地區(qū)西風(fēng)脊與副熱帶高壓西北邊緣合并，在“米雷”的東方和北方形成了明顯的高壓壩并穩(wěn)定維持，迫使中心被冷空氣侵入的“米雷”開始黃海西折。隨后海上高壓與大陸高壓東退，“米雷”受西風(fēng)引導(dǎo)向東北方向移動，強度也減弱為熱帶低壓，最終中心登陸了朝鮮；臺風(fēng)自身攜帶的暖濕空氣與西風(fēng)槽冷空氣相遇，低層的東風(fēng)急流源源不斷地向丹東地區(qū)輸送水汽，為暴雨提供了充足的水汽條件；低層輻合、高層輻散的配置促進了上升運動，利于降水增幅；丹東處于假相當(dāng)位溫θse的高值區(qū)的頂端，高溫高濕，在東南風(fēng)氣流的引導(dǎo)下，高能能量向暴雨區(qū)輸送，最終導(dǎo)致本次暴雨。

參考文獻

[1]李英.高空槽對9711號臺風(fēng)變性加強影響的數(shù)值模擬研究[J].氣象學(xué)報，2009，6（5）：552-563.