朝陽一次大到暴雨天氣過程分析

于芳健 李璇 王宏超 徐一丹 馬熙達(dá)

摘要? 基于常規(guī)實況資料，分析了2017年7月6—7日朝陽地區(qū)一次大到暴雨，局部大暴雨天氣過程的成因。結(jié)果表明，此次降水過程是由于高空蒙古低渦影響、地面華北氣旋控制、中低層切變及輻合抬升明顯、較強(qiáng)東南急流為降水提供充足的水汽來源。另外，分析數(shù)值模式700 hPa垂直速度與K指數(shù)的預(yù)報都與此次強(qiáng)降水有很高的匹配度，參考應(yīng)用價值較高。

關(guān)鍵詞 大到暴雨;蒙古低渦;華北氣旋;強(qiáng)降水

中圖分類號：P458.121.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-3305（2018）06-059-02

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2018.06.027

Analysis on the Weather Process of a Heavy Hard Rainfall in Chaoyang

YU Fang-jian? et al（Chaoyang Meteorological Bureau， Chaoyang， Liaoning 122000）

Abstract Based on the conventional data， the causes of a heavy hard rainfall weather process in Chaoyang area during 6-7 July 2017 were analyzed. The results showed that the precipitation process was due to the influence of the upper level Mongolian vortex， the control of the north China cyclone on the ground， the obvious shear and convergence uplift in the middle and lower layers， and the sufficient water vapor source for the precipitation provided by the strong southeast jet. In addition， the prediction of the vertical velocity at 700 hPa and K index of the numerical model had a high matching degree with this heavy precipitation， which had high reference value.

Key words? ?Heavy hard rain; Mongolia vortex; North China cyclone; Heavy precipitation

朝陽地區(qū)地處遼寧西部，位于40°35′～42°20′N，118°50′～121°20′E，由于當(dāng)?shù)氐乩項l件復(fù)雜，氣候多變，生態(tài)環(huán)境基礎(chǔ)脆弱，自然生態(tài)災(zāi)害種類多，發(fā)生頻率高，造成的損失極大。其中暴雨是朝陽地區(qū)主要災(zāi)害性天氣之一。提高暴雨預(yù)報的準(zhǔn)確率，提早做好預(yù)防，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)來說意義重大。

1 天氣實況

受蒙古冷渦與華北氣旋共同影響，2017年7月6日22：00至7日15：00，朝陽市大部分地區(qū)降大到暴雨，局部大暴雨，平均降水量為62.0 mm。降水量超過100 mm（大暴雨）的鄉(xiāng)鎮(zhèn)有18個，超過50 mm（暴雨）的鄉(xiāng)鎮(zhèn)有82個。最大降水量出現(xiàn)在朝陽縣王營子，為158.6 mm;最強(qiáng)降水時段主要集中在7日05：00—10：00，最大雨強(qiáng)出現(xiàn)在7日06：00龍城區(qū)邊杖子，達(dá)65.9 mm/h。

2 天氣形勢分析

2.1 500 hPa

7月5日20：00貝湖-蒙古槽線位于河套西部;6日08：00低槽加深為蒙古低渦，低渦中心位于外蒙古中部，槽線移至河套東部;6日20：00，蒙古低渦東移南落，移動速度相對穩(wěn)定，槽線移至河北西部;7日08：00，蒙古低渦持續(xù)加強(qiáng)東移至河北東部;7日20：00，蒙古低渦繼續(xù)東移，朝陽位于低渦底部（圖1）。

2.2 850 hPa

850 hPa切變線與500 hPa冷渦以及槽線位置都相對穩(wěn)定契合，此次降水系統(tǒng)相對深厚，顯著濕區(qū)在6日20：00自江淮一直向北延伸至內(nèi)蒙古東部。另外，大陸東部自南海北上的水汽通道在6日20：00打通，為北方強(qiáng)降水過程提供了源源不斷的水汽，其中6日20：00至7日08：00，顯著流線與最大風(fēng)速帶也意味著渤海水汽北上輸送至遼西。

2.3 地面

5日08：00之后，河套低值系統(tǒng)與蒙古東部低值系統(tǒng)逐漸合并東北向移動，6日02：00被貝湖高壓切斷，同時與南部低值系統(tǒng)逐漸合并。6日11：00前朝陽一直處于海上高壓后部控制，之后逐漸受華北氣旋影響（圖略）。

另外，分析地面流場圖，華北氣旋的輻合作用非常明顯， 7日02：00，地面輻合線位于朝陽地區(qū)，與強(qiáng)降水開始時段吻合，11：00地面輻合中心仍位于朝陽北部地區(qū)，與北部地區(qū)的強(qiáng)降水時段相符，14：00左右氣旋北抬，朝陽地區(qū)主要降水趨于結(jié)束。

3 物理量診斷分析

3.1 垂直速度

700 hPa垂直速度場（圖略）在6日20：00仍為下沉速度場，降水還未開始;7日08：00，垂直速度場中心達(dá)到-60×10-2 Pa/s，朝陽絕大部分地區(qū)的垂直速度處于（-50～-60）×10-2 Pa/s。

3.2 散度

6日08：00—20：00朝陽地區(qū)850 hPa散度（圖略）為0～10/S，白天降水還未開始;7日08：00渦度中心值小于-40/S，朝陽大部分地區(qū)的散度值在（-40～-30）/S，與強(qiáng)降水時段符合。

此外，6日08：00—20：00朝陽地區(qū)850 hPa水汽通量散度（圖略）也為0～10/S，7日08：00水汽通量散度中心值小于-70/S，朝陽大部分地區(qū)的散度值在（-70～-40）/S，與強(qiáng)降水時段符合。

3.3 比濕

6日08：00朝陽地區(qū)850 hPa比濕（圖略）小于12 g/kg，14：00有所增大，20：00至7日降水期間維持在13～14 g/kg，7日14：00比濕迅速下降至低于8 g/kg，此時，朝陽大部分地區(qū)降水趨于結(jié)束。

3.4 K指數(shù)

6日20：00朝陽大部分地區(qū)K指數(shù)（圖略）在32～34℃，7日08：00 K指數(shù)在34～36℃，主體降水結(jié)束之后，7日午后朝陽地區(qū)仍有局地強(qiáng)對流天氣。

3.5 假相當(dāng)位溫

6日08：00朝陽地區(qū)850 hPa假相當(dāng)位溫為64～70℃，20：00朝陽大部分地區(qū)假相當(dāng)位溫大于72℃，朝陽位于高能舌中心。

4 云圖分析

分析紅外云圖、可見光云圖等都可清晰看到蒙古冷渦云系，6日傍晚朝陽地區(qū)被云系前沿籠罩，7日凌晨云系主體影響朝陽地區(qū)，降水逐漸加強(qiáng)。可見光云圖（圖略）能明顯看到有陰影結(jié)構(gòu)，對流性降水存在，14：00之后主體云系移出朝陽地區(qū)，冷渦云系更加明顯，朝陽地區(qū)仍有對流云團(tuán)存在。

5 結(jié)論與討論

由于受高空蒙古低渦影響、地面華北氣旋控制、中低層切變及輻合抬升明顯、較強(qiáng)東南急流為降水提供充足的水汽來源，最終導(dǎo)致了此次大到暴雨天氣過程。

值得關(guān)注的是700 hPa垂直速度的應(yīng)用，當(dāng)?shù)貞?yīng)用T639的預(yù)報產(chǎn)品，6日02：00起報的7日02：00西南部垂直速度-24×10-2 Pa/s，05：00西南部垂直速度-108×10-2 Pa/s，降水較強(qiáng)時段開始于此時，逐漸增大至08：00 -144×10-2 Pa/s，11：00北部垂直速度最大值達(dá)到-168×10-2 Pa/s，與后來北部降水增大相匹配，14：00垂直速度下降至-72×10-2 Pa/s，17：00垂直速度為-24×10-2 Pa/s，與朝陽本地預(yù)報模式降水臨界經(jīng)驗參考值接近，強(qiáng)降水結(jié)束。垂直速度的預(yù)報有一定的滯后性，強(qiáng)度也比實況高出數(shù)倍，但是與強(qiáng)降水的時間及強(qiáng)度的較高匹配度還是有很大參考性的。

另外，K指數(shù)（圖略）也與強(qiáng)降水時段匹配較好，6日02：00起報的23：00西南部K指數(shù)達(dá)到33℃，7日02：00西南部K指數(shù)36℃，05：00全市K指數(shù)范圍在32～38℃，08：00 K指數(shù)為34～38℃。雖然預(yù)報值比實況值略高，但其對朝陽地區(qū)的強(qiáng)降水等強(qiáng)天氣的指示意義具有很好的參考價值。

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