雙鴨山市一次暴雨天氣過程分析

呂軍 陳玉鑫 張永成

摘要：利用歐洲EC預報資料，并結降水實況資料，分析2018年7月25日在黑龍江省東部雙鴨山地區(qū)發(fā)生局地強降水的原因。臺風“安比”減弱為低氣壓，并與內蒙上空的低值系統(tǒng)合并，給黑龍江省大部分地區(qū)，特別是中東部帶來了大量水汽。不穩(wěn)定能量在黑龍江中東部地區(qū)上空聚集，在雙鴨山西部由于受到地形抬升作用，并與熱力抬升、低層切變輻合抬升共同作用，從而觸發(fā)對流云團發(fā)生、發(fā)展和局地短時強降水發(fā)生。

關鍵詞：雙鴨山;暴雨;高空槽

1引言

暴雨是黑龍江省夏季主要災害性天氣之一，連續(xù)的暴雨則會產生山體滑坡、泥石流等嚴重的地質災害。暴雨產生必須滿足3個條件：充足的水汽供應，強烈的上升運動和較長的持續(xù)時間[1]。東北地區(qū)暴雨也不例外，賈小龍[2]等研究指出，東北地區(qū)夏季多以對流性降水為主，具有突發(fā)性和局地性，降水時間短，強度大，危害大。由于對流性天氣是在大尺度環(huán)流背景下產生的中小尺度天氣系統(tǒng)，還有學者[3-5]對強對流天氣中尺度特征的各項研究表明，低層不斷增溫增濕、上層有干冷空氣入侵的條件下易使大氣中不穩(wěn)定能量增加或聚集，再有一定動力抬升的觸發(fā)條件必將產生對流性天氣，這些都是研究對流性天氣的出發(fā)點。對流性天氣也是雙鴨山地區(qū)主要的災害性天氣之一，可能造成城市內澇，農田漬澇等自然災害，并帶來嚴重的經濟損失，所以說做好強對流天氣預報預警既是預報的重點，也是預報的難點。為了提高對流性天氣預報水平，本文從高低空環(huán)流形勢及影響系統(tǒng)對 2018年7月25日雙鴨山市的強降水過程進行對比分析。探討副熱帶高壓西南氣流引發(fā)的強降水特征，找出演變規(guī)律，以提高預報準確率。

2降水實況分析

雙鴨山市全區(qū)共有6個站（包括2個國家站4個區(qū)域站）達到暴雨量級，主要降水區(qū)域在雙鴨山西部地區(qū)。由于這次暴雨屬于短時強降水，范圍大，降雨強度大，給道路交通和出行安全帶來了較大的影響。暴雨發(fā)生主要時段，在2018年7月25日13：00[CD1]15：00之間，最大雨量出現(xiàn)在雙鴨山市四方臺區(qū)達到61mm，尖山區(qū)45.7mm，集賢縣37.0mm，東部的饒河降水開始的時間要晚一些，16：00左右開始下雨，但是饒河的紅衛(wèi)農場24h過程累計也達到了57.6mm。從雙鴨山市6個區(qū)域站暴雨量級時間分布上看，降雨自西向東，西部降水量大，而東部相對較小，降雨時段集中，伴有大風，尖山區(qū)極大風速達14.1m/s，氣溫驟降，1h內氣溫下降4.4℃，這說明此次強降水、降溫是由一個中小尺度系統(tǒng)——冷鋒過境造成的。

3成因分析

3.1環(huán)流背景及影響系統(tǒng)分析

臺風“安比”登錄后，減弱為溫帶氣旋，由于受強大的西太平副熱帶高壓阻擋，向東北方向移動，并把大量水汽沿588線外側輸送至東北地區(qū)，并與位于內蒙東部的冷渦系統(tǒng)合并加強，給東北特別是黑龍江中東部地區(qū)帶來一次強降水天氣過程。

3.2 動力條件分析

從圖1可以看出，在850hPa歐洲預報場上，風速輻合帶24日20：00在黑龍江西部地區(qū)，主要影響齊齊哈爾，由于臺風“安比”減弱后，與東北冷渦合并，略有加強，移速較快，降雨帶迅速向東北移動，在25日14：00，暴雨輻合帶至黑龍江省東北的佳木斯、雙鴨山地區(qū)，給這個區(qū)域帶來較大量級的降水。26日08：00，暴雨輻合帶已經移出黑龍江省，并逐漸進入鄂霍次克海。

3.3水汽條件分析

從850hPa和850風場上看，臺風“安比”從海上攜帶大量水汽和熱量，并通過西南急流向東北暴雨區(qū)不斷輸送，并在黑龍江省西南部的暖濕切變線處強烈的輻合上升，輻合切變線附近出現(xiàn)大范圍的暴雨、大暴雨。通過此次過程可以看出，與歐洲EC預報場比，降雨輻合帶實際移動速度偏快，降水量級偏大。黃渤海的水汽沿副高外圍低空西南急流不斷輸送，對東北地區(qū)特別是黑龍江省大范圍強降水天氣的發(fā)生起到了至關重要的作用[6，7]。

3.4數(shù)值預報檢驗

通過對ECMWF預報場得出的預報結論與實況進行對比分析，發(fā)現(xiàn)ECMWF數(shù)值預報在48h、72h內對本次暴雨過程的天氣系統(tǒng)預報效果較差。 8月25日14：00實況場與23日20：00起報的預報場對比，仍有偏差：鋒區(qū)強度偏強、輻合線位置偏東、偏北，前120h就開始關注本次降水過程，尤其是中小尺度系統(tǒng)的背景條件演變;到24h時段內，將黑龍江省西部及佳木斯、雙鴨山等地區(qū)預報為短時強降水區(qū)域。

從預報結果來看，本次降水過程的天氣形勢比較清晰，預報結論及時、準確。對暴雨發(fā)生地和時間的把握很好，但是低估了降水強度。此次預報的難點，與劉洪丹、高玲[8，9]等人研究相似，在850hPa有低空急流輸送水汽的情況下，中小尺度系統(tǒng)對流性降水強度的預判偏差。

4結論

從這次暴雨的高低空環(huán)流分析可以看出：高空輻散對應中低層輻合為此次暴雨過程提供了良好的動力抬升條件，700hPa和850hPa低空急流為此次降雨過程提供了充足的水汽，高低空垂直風切變促進了對流發(fā)展以及提高了熱力不穩(wěn)定性;

本次暴雨過程是中小尺度系統(tǒng)產生的對流性降水，強的熱力不穩(wěn)定層結是中小尺度系統(tǒng)發(fā)生發(fā)展的背景條件;

低空西南急流為暴雨區(qū)帶來了豐富的水汽和不穩(wěn)定能量，高低空急流耦合加強了動力條件;

本次暴雨以地面冷鋒為觸發(fā)機制，冷鋒停留時間短，是本次對流性降水過程時間短、強度大的主要原因;

夏季西太平洋副高發(fā)生異常時，黑龍江省降水也會受其影響，夏季西太平洋副高脊線偏南、偏西時黑龍江降水偏少;脊線偏北、偏東時黑龍江，特別雙鴨山地區(qū)降水偏多。

參考文獻

[1]朱乾根，林錦瑞，壽紹文.天氣學原理和方法[M＼]. 北京：氣象出版社，2012：322.

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[7] 孟瑩瑩，趙玲黑龍江省一次局地強降水過程成因及預報難點分析[J].黑龍江氣象2017，1（34）：9-12.

[8] 劉洪丹，丁書萍，楊淑香.2010年8月4—6日雙鴨山市暴雨天氣過程分析[J].現(xiàn)代農業(yè)科技2012（24）：254.

[9] 高 玲，史丹妮.一次暴雨天氣過程分析[J].黑龍江氣象 2014（31）3：8-10.