2016年7月25日喀左縣暴雨天氣過(guò)程分析

孫子媛 高鵬 梁志兵

摘要 根據(jù)Micaps系統(tǒng)提供的天氣預(yù)報(bào)資料、衛(wèi)星云圖資料，結(jié)合多普勒雷達(dá)回波4種產(chǎn)品的分析，利用天氣動(dòng)力學(xué)知識(shí)，對(duì)2016年7月25日遼寧省喀左縣暴雨天氣過(guò)程進(jìn)行分析。結(jié)果表明，低空急流的建立和切變線的形成，為此次暴雨的發(fā)生提供了觸發(fā)機(jī)制；雷達(dá)基本反射率可直觀地反映降水強(qiáng)度變化和發(fā)展過(guò)程；基本徑向速度產(chǎn)品正負(fù)速度區(qū)的變化及零等速線的形狀，對(duì)暴雨的強(qiáng)度和落區(qū)有很好的指示意義。

關(guān)鍵詞 切變線；華北氣旋；衛(wèi)星云圖；多普勒雷達(dá)回波；遼寧喀左；2016年7月25日

中圖分類號(hào) P458.121.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2018）17-0206-02

東北地區(qū)受高、中、低緯度系統(tǒng)相互作用的影響，暴雨具有時(shí)間集中、強(qiáng)度大、地形影響大等特征。持續(xù)大范圍的暴雨常會(huì)引發(fā)洪澇災(zāi)害，給人們的生產(chǎn)、生活造成不利影響，甚至危害人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。遼寧省年降水量不大，但是暴雨極端值很大，而且預(yù)報(bào)難度較大。目前，暴雨預(yù)報(bào)尤其連續(xù)性暴雨的落區(qū)、強(qiáng)度以及起止時(shí)間的預(yù)報(bào)，仍然是遼寧省氣象預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)的重點(diǎn)和難點(diǎn)[1-2]。本文以一次強(qiáng)降水天氣為例，分析其過(guò)程，以期為暴雨預(yù)報(bào)提供參考。

1 天氣實(shí)況

受低層切變線和華北氣旋共同影響，2016年7月25日遼寧省喀左縣出現(xiàn)了一次強(qiáng)降水天氣過(guò)程，全縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)均出現(xiàn)了暴雨量級(jí)降水，平均降水量達(dá)到57.5 mm，水泉鎮(zhèn)降水量達(dá)到90.1 mm。此次降水過(guò)程具有穩(wěn)定性、持續(xù)性的特點(diǎn)。

2 環(huán)流背景及影響系統(tǒng)

2.1 500 hPa環(huán)流形勢(shì)

暴雨通常是在有利的大尺度環(huán)流背景下，由中小尺度天氣系統(tǒng)發(fā)展而成。7月24日8：00，500 hPa高空環(huán)流場(chǎng)溫度槽明顯落后于高度槽，高空槽東移發(fā)展，喀左地區(qū)受西南風(fēng)的影響，副熱帶高壓穩(wěn)定；25日8：00，-12 ℃的冷中心與高度中心接近重合，高空槽開(kāi)始減弱，喀左地區(qū)逐漸轉(zhuǎn)為受平直西風(fēng)影響，副熱帶高壓南落。高空槽前有明顯的正渦度平流產(chǎn)生上升運(yùn)動(dòng)，為此次暴雨天氣過(guò)程的發(fā)生提供了動(dòng)力條件。

2.2 急流與切變線分析

7月24日8：00至25日8：00，850 hPa低層切變東移，沿急流軸方向，有一明顯的暖舌和濕舌延伸到遼西地區(qū)。配合低層向喀左地區(qū)輸送的暖濕平流，使急流軸附近上空產(chǎn)生位勢(shì)不穩(wěn)定層結(jié)，而且急流軸最大風(fēng)速中心前方有明顯的輻合上升運(yùn)動(dòng)。低空急流的建立和切變線的形成，為7月25日喀左地區(qū)的強(qiáng)對(duì)流天氣過(guò)程提供了有利的熱力和動(dòng)力條件[3]。

2.3 地面天氣系統(tǒng)演變

7月25日8：00，喀左縣位于華北氣旋東北側(cè)，受東北風(fēng)影響，風(fēng)速較大，氣旋向偏東方向移動(dòng)。

3 衛(wèi)星云圖

從風(fēng)云二號(hào)紅外衛(wèi)星云圖分析，7月25日1：00—3：00，有一塊狀云團(tuán)影響喀左地區(qū)，由于云團(tuán)在移動(dòng)過(guò)程中西北部又有新生成的云團(tuán)，導(dǎo)致喀左縣北部降水持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)、雨量較大；7：00—9：00，有一塊顏色較深的云團(tuán)逐漸向東北方向擴(kuò)展，云團(tuán)逐漸變得更加緊密，而且顏色逐漸變深，說(shuō)明積云得到了發(fā)展，云頂高度升高且云頂溫度降低，對(duì)應(yīng)地面降水強(qiáng)度較大，小時(shí)最大雨強(qiáng)30～40 mm；14：00，有一明顯發(fā)展的云團(tuán)由承德市沿東北方向向遼寧省方向發(fā)展，該云團(tuán)最大影響范圍延伸至吉林省東南部；20：00，云團(tuán)移出喀左地區(qū)上空，喀左縣處于云團(tuán)北部邊緣地區(qū)，該階段以穩(wěn)定性降水為主。

喀左地區(qū)25日的主要降水過(guò)程分為3次，明顯對(duì)應(yīng)了云團(tuán)的移動(dòng)和發(fā)展過(guò)程，由此說(shuō)明根據(jù)衛(wèi)星云圖中云團(tuán)所在的位置可以判斷出可能發(fā)生強(qiáng)對(duì)流天氣的地區(qū)范圍，衛(wèi)星云圖對(duì)于強(qiáng)對(duì)流天氣過(guò)程的預(yù)報(bào)具有較好的指示性作用[4]。

4 多普勒雷達(dá)產(chǎn)品應(yīng)用

4.1 雷達(dá)產(chǎn)品在短時(shí)預(yù)報(bào)中具有指導(dǎo)意義

對(duì)于強(qiáng)對(duì)流天氣過(guò)程，由于系統(tǒng)具有多變性，若單純從天氣形勢(shì)分析，降水的強(qiáng)度和落區(qū)很難準(zhǔn)確預(yù)報(bào)。通過(guò)對(duì)基本反射率產(chǎn)品和垂直積分液態(tài)水含量產(chǎn)品的分析，可顯示對(duì)流單體的具體位置；徑向速度產(chǎn)品和風(fēng)廓線產(chǎn)品的分析，可以推測(cè)回波單體的移動(dòng)方向、輻合輻散情況、冷暖平流和是否有合并加強(qiáng)的趨勢(shì)[5-6]。

4.2 基本反射率與垂直積分液態(tài)水含量分析

由圖1可以看出，7月25日1：18、8：05、15：06雷達(dá)VCP21的0.5°仰角基本反射率最大回波強(qiáng)度分別為53、57、57 dBZ，喀左地區(qū)均存在50 dBZ以上的回波；25日1：18、8：05、15：06垂直積分液態(tài)水含量最大值分別達(dá)到17、23、18 kg/m2，喀左地區(qū)均有含水量大值區(qū)。垂直積分液態(tài)水含量產(chǎn)品表示的是將反射率資料轉(zhuǎn)換成等價(jià)的液態(tài)水的量值[7-8]。7月25日1：18，喀左縣北部鄉(xiāng)鎮(zhèn)有較大的液態(tài)水含量區(qū)，小時(shí)最大雨強(qiáng)超過(guò)40 mm，喀左縣出現(xiàn)了雷暴天氣過(guò)程。因此，雷達(dá)產(chǎn)品與過(guò)程降水量有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，綜合分析此2種雷達(dá)產(chǎn)品，可以確定對(duì)流單體發(fā)生的具體位置，對(duì)預(yù)報(bào)有一定的指導(dǎo)意義。

4.3 基本徑向速度和風(fēng)廓線分析

從7月25日8：57 0.5°仰角徑向速度圖（圖2）分析，零等速度線由低層到高空呈現(xiàn)明顯的S型，且其兩側(cè)低層和高層均出現(xiàn)了速度中心。低層入流速度中心風(fēng)速在25 m/s左右，出流速度中心風(fēng)速在15 m/s左右，存在明顯的風(fēng)速輻合和西南急流；高層入流速度中心風(fēng)速在27 m/s左右，出流速度中心風(fēng)速為20 m/s，存在風(fēng)速輻散和西南急流。說(shuō)明風(fēng)場(chǎng)由低層到高層發(fā)生了順轉(zhuǎn)，降水性質(zhì)也由局地對(duì)流性降水向大范圍穩(wěn)定性降水轉(zhuǎn)變[9-10]。

從雷達(dá)速度方位顯示風(fēng)廓線（圖3）分析，7月25日8：57，由低層到高層，風(fēng)向從東南風(fēng)順轉(zhuǎn)為西南風(fēng)。這表明從低層到高層為暖平流，因而高低空存在強(qiáng)烈的對(duì)流不穩(wěn)定。

5 結(jié)語(yǔ)

（1）高空槽前明顯的正渦度平流，會(huì)有上升運(yùn)動(dòng)，為強(qiáng)對(duì)流天氣過(guò)程的發(fā)生提供了動(dòng)力條件[11-12]；低空急流的建立和切變線的形成為暴雨發(fā)生提供了觸發(fā)機(jī)制；從衛(wèi)星云圖中云團(tuán)所在的位置可以判斷出可能發(fā)生強(qiáng)對(duì)流天氣的地區(qū)范圍，衛(wèi)星云圖對(duì)于強(qiáng)對(duì)流天氣過(guò)程的預(yù)報(bào)具有較好的指示性作用。

（2）雷達(dá)基本反射率可直觀地反映雷達(dá)回波的強(qiáng)度變化和發(fā)展過(guò)程，雷達(dá)回波強(qiáng)度與降水量的對(duì)應(yīng)關(guān)系很好，對(duì)預(yù)報(bào)有一定的指導(dǎo)意義。垂直積分液態(tài)水對(duì)天氣過(guò)程的降水量預(yù)報(bào)分析具有一定的參考意義[6]。

（3）基本徑向速度產(chǎn)品正負(fù)速度區(qū)的變化及零等速線的形狀對(duì)暴雨的強(qiáng)度和落區(qū)都有很好的指示意義；由速度方位顯示風(fēng)廓線產(chǎn)品可以直觀地分析出高低空風(fēng)向、風(fēng)速切變以及環(huán)境風(fēng)隨時(shí)間的變化。

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