遼源市暴雨天氣分析

劉姝妹 李方軍

摘要：本文通過對2019年5月26—27日遼源市首場暴雨過程的環(huán)流形勢、高低層影響系統、水汽條件、數值預報檢驗等進行分析，得到以下結論：暴雨發(fā)生在階梯槽合并加強東移的環(huán)流形勢下，850hpa切邊線合并過境帶來強降水，是降水主要影響系統。此次過程EC的預報與實況基本一致，但對于地面鋒線的預報位置偏西、移速偏快，導致降水落區(qū)和強度預報出現較大偏差。而WRF的預報與實況強降水落區(qū)更為一致。

關鍵詞：遼源市;暴雨;天氣分析;數值檢驗

中圖分類號：S161

文獻標識碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20191215050

2019年氣候條件極為異常，遼源地區(qū)“冬干”與“春旱”連續(xù)發(fā)生，降水持續(xù)偏少對農業(yè)生產影響巨大，導致當地春播期間嚴重缺水，土壤墑情偏差，嚴重影響大田播種和作物出苗。5月中下旬天氣形勢急轉，由長期干旱轉為了多雨形勢。5月26—27日，遼源市迎來2019年首場暴雨天氣過程，正處于少雨到多雨的轉折點上。與歷年相比，暴雨出現時間明顯提前，是典型的春季暴雨過程。王東海[1]等對東北暴雨的研究工作進行總結，指出影響東北暴雨的幾類主要天氣系統分別為氣旋、臺風、冷渦。司瑤冰[2]等研究認為內蒙古春季久旱轉雨的500hpa環(huán)流系統被分為3種類型：A型（蒙古冷槽（渦））、B型（貝加爾湖低渦）和C型（東北低渦）。3種類型共同點都存在低空急流，不同點是水汽的來源。康桂紅[3]等分析了近30a山東首場暴雨的氣候特征及環(huán)流形勢，指出山東首場暴雨的影響系統有溫帶氣旋和低渦切變線。西南暖濕氣流帶來的充足水汽是首場暴雨發(fā)生的必要條件，冷空氣侵入或冷暖空氣交匯是首場暴雨形成的重要原因。還有很多專家學者[4-7]對各地發(fā)生的典型春季暴雨過程成因進行詳細分析，春季暴雨確實與夏季暴雨有不同特點，而且春季暴雨發(fā)生正值春播關鍵期，其研究值得特別重視。

本文將利用常規(guī)觀測資料對此次降水過程進行動力和水汽條件分析，對降水分階段討論，研究暴雨成因、主要影響系統，并對此次過程的數值預報資料進行檢驗，從模式預報效果角度分析降水預報偏差原因。

1天氣實況

降水從2019年5月26日白天開始，遼源市自西向東迎來全區(qū)性強降水。截止28日08∶00，全市平均降水量50.4mm，30個站點降水量超過50mm，最大降水量出現在龍山區(qū)葦塘村，為68.1mm。主要降水段集中在26日后半夜到27日中午，以穩(wěn)定性降水為主，但凌晨降水最強時段，最大小時雨量超過20mm/h，出現短時強降水。

2環(huán)流背景和影響系統

前期500hpa高度場上，東亞中高緯度上空為階梯槽形勢。2019年5月26日08∶00，北槽位于黑龍江以北，南槽位于河套地區(qū)上空。在東移的過程中，兩槽于27日迅速合并加強，并南調。28日進一步加深成渦，低渦中心位于黑龍江上空。

2019年5月26日南槽前方有低壓系統發(fā)展，低壓中心伸展出暖鋒，其北段位于吉林中部。隨高空槽合并加強，槽前正渦度平流加強，東北上空出現新生低壓。隨高空槽加深南調，冷空氣向南入侵，地面出現錮囚形勢，鋒面移動緩慢。

850hpa急流建立，南北各有一支切邊線。與高層系統演變一致，2條切邊線合并，東移南壓。低空切變線及地面鋒線是此次降水過程的主要影響系統。2019年5月25日急流頭部伸至吉林北部，南北向的水汽通道也已經建立并穩(wěn)定維持，帶來源源不斷的水汽供應。26日20∶00長春上空850hpa比濕已達到10g/kg。與系統相配合，低層切變和輻合中心有利于水汽的匯合和積聚。

3降水階段分析

此次降水過程不同階段特點有顯著差異，主要分為26日白天、26日前半夜和后半夜到27日白天3個階段。26日白天高空為階梯槽形勢，850hPa切變線分為南北2支。海平面氣壓場上存在鋒面，貫穿黑龍江中部、吉林中西部及遼寧西部地區(qū)。08∶00鋒線位于松原、四平一線，14∶00移入遼源西部地區(qū)。雖然午后鋒面抵達遼源，但26日白天一直以分散弱降水為主，主要的降水落區(qū)在鋒后、切邊線兩側。遼源位于暖區(qū)和暖鋒前側，降水較弱。

隨后階梯槽合并加強，南北2條切變線也合并為1條，并開始逐漸向東移動。20∶00切邊線位于長春、四平一帶，與降水落區(qū)相對應。此時地面鋒面一直維持在遼源中西部，尚未過境，降水也較弱。

2019年5月27日08∶00，隨高空槽加深南壓，850hpa切變過境。地面鋒線移出，位于通化、吉林一帶，遼源位于鋒后，此時迎來降水最主要時段，還出現了短時強降水。因此，此次影響遼源地區(qū)的強降水主要是鋒后高空切變造成的。

4降水預報偏差原因分析

此次暴雨過程預報明顯偏小，因此對暴雨發(fā)生前一天的數值預報產品進行檢驗，分析原因。

4.1環(huán)流形勢檢驗

對高空影響系統進行檢驗，降水關鍵時刻2019年5月27日08∶00，高空500hpa實況為，東北上空有深厚的高空槽，槽向南伸至山東半島，北部加深成渦，位于黑龍江以北。850hpa切變線位于遼源、吉林一線，切變兩側風速在12～20m/s之間。不論是系統的強度或位置，EC細網格的預報形勢和實況基本一致。

4.2地面系統檢驗

此次降水天氣過程，地面場上有鋒面活動，強度較強并穩(wěn)定維持，其移動和發(fā)展對強降水落區(qū)的判斷至關重要。

從地面風場實況來看，2019年5月26日白天鋒面位于吉林省中部，08∶00在四平、長春一線，14∶00移動到吉林、遼源北部一線，此后一直到02∶00系統都穩(wěn)定維持，移動甚少。而對于EC的預報，10m風場上，26日白天地面鋒線一直穩(wěn)定維持在四平、長春一線。直到夜間02∶00才緩慢移動至遼源北部，此后系統移速加快，迅速掃過遼源，停留甚短?？梢?，EC對于地面鋒線的預報位置偏西、移速偏快。與系統的位置預報相對應，EC強降水落區(qū)在四平、松原、長春一帶，遼源僅為中雨量級。

對比吉林省WRF的預報，鋒面移動速度和位置與實況更為接近，14∶00已經明顯向東移動，位于四平西部，接近遼源。一直到20∶00都維持在四平、遼源交界處，到05∶00系統過境。與系統相對應，WRF強降水落區(qū)范圍更廣，四平、長春以東都有大雨，并有暴雨點，與實況強降水落區(qū)極為一致。系統過境的27日02∶00—08∶00關鍵時段，6h雨量中心位于遼源、遼寧中西部，也與實況吻合。而EC預測鋒線迅速東移，雨量中心位于通化、遼寧東部一帶，與實況差異較大。

5結論

本文通過對2019年5月26—27日遼源首場暴雨天氣過程的環(huán)流形勢、高低層影響系統、水汽條件、數值預報檢驗等進行分析，得出以下結論。

此次過程為階梯槽合并加強東移的環(huán)流形勢，850hPa南北2支切邊線合并東移南壓，過境時帶來強降水，是降水主要影響系統。地面場上穩(wěn)定維持鋒面系統，強降水主要發(fā)生在鋒后切變線附近。

此次降水過程不同階段有顯著差異，主要分為26日白天、26日前半夜、26日后半夜到27日白天3個階段。第1個時段遼源位于暖區(qū)和暖鋒前側，降水較弱。第2個時段遼源位于暖鋒上，降水也較弱。第3個時段遼源位于鋒面后，切變系統過境，是降水的集中時段。

此次過程EC細網格環(huán)流形勢的預報，不論是系統的強度或位置都與實況基本一致，但對于地面鋒線的預報位置偏西、移速偏快。與系統的位置預報相對應，EC強降水落區(qū)在四平、松原、長春一帶，遼源僅為中雨量級，與實況比出現較大偏差。WRF預報鋒面移動速度和位置與實況更為接近。與系統相對應，WRF強降水落區(qū)范圍更廣，四平、長春以東都有大雨、并有暴雨點，與實況強降水落區(qū)極為一致。

參考文獻

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作者簡介：

劉姝妹（1986-），本科，高級工程師。研究方向：短期天氣預測與診斷分析。