一次蒙古氣旋帶來(lái)的降水天氣過(guò)程分析

耿文杰 王曉杰 卜思陽(yáng) 王平華 張鳳鳴

利用常規(guī)探測(cè)資料等，對(duì)5月22日由蒙古氣旋引起的一次朝陽(yáng)地區(qū)降水天氣在形勢(shì)場(chǎng)、高低空配置等方面進(jìn)行分析和研究，再通過(guò)前期天氣形勢(shì)分析與天氣實(shí)況對(duì)比，探討預(yù)報(bào)的不足之處。結(jié)果表明：此次降水有較好的水汽和動(dòng)力條件，但模式對(duì)降水量級(jí)的預(yù)報(bào)偏小。

降水是生活中常見(jiàn)的一種天氣現(xiàn)象，它在人民的生產(chǎn)生活中有著至關(guān)重要的作用。降水分為固態(tài)和液態(tài)兩種。產(chǎn)生降水的主要過(guò)程有三類：⑴天氣系統(tǒng)的發(fā)展，暖而濕的空氣與冷空氣交匯，促使暖濕空氣被冷空氣強(qiáng)迫抬升，或由暖濕空氣沿鋒面斜坡爬升;⑵夏日的地方性熱力對(duì)流，使暖濕空氣隨強(qiáng)對(duì)流上升形成小型積雨云和雷陣雨;⑶地形的起伏，使其迎風(fēng)坡產(chǎn)生強(qiáng)迫抬升，但這是一個(gè)比較次要的因素。多數(shù)情況下，它和前兩種過(guò)程結(jié)合影響降水量的地理分布。而要形成降水需要三個(gè)條件：一是有充足的水汽;二是使氣塊能夠抬升并冷卻凝結(jié);三是有較多的凝結(jié)核[1]。本文利用高低空探測(cè)資料及地面觀測(cè)資料等，從水汽及動(dòng)力條件方面對(duì)5月22日朝陽(yáng)地區(qū)的一次降水過(guò)程進(jìn)行分析，以期為本地區(qū)的降水預(yù)報(bào)提供一點(diǎn)幫助。

一、降水的天氣實(shí)況

2018年5月22日3時(shí)至20時(shí)，受蒙古氣旋影響朝陽(yáng)地區(qū)出現(xiàn)了一次大范圍的降水過(guò)程，同時(shí)伴有雷暴大風(fēng)、局地小冰雹等強(qiáng)對(duì)流天氣。本次降水平均降水量為5.8mm，其中最大降水量出現(xiàn)在朝陽(yáng)縣七道嶺27.1mm，有31個(gè)站降水量超過(guò)10mm。降水量較大的站點(diǎn)集中在朝陽(yáng)的東北部。

二、天氣形勢(shì)分析

1、形勢(shì)場(chǎng)分析

（1）高度場(chǎng)

從21日20時(shí)起報(bào)的EC細(xì)網(wǎng)格資料來(lái)看從地面到高空影響我市的是一個(gè)較為深厚的低壓系統(tǒng)，氣象學(xué)上一般稱之為蒙古氣旋。中高緯度500hPa環(huán)流形勢(shì)為兩脊一槽型。我省受槽前西南氣流影響，22日02時(shí)左右高空槽東移、加深逐漸影響我市。到22日20時(shí)高空槽移出我市，降水隨之停止。

700、850hPa環(huán)流形勢(shì)，與500hPa環(huán)流形勢(shì)基本一致。東北大槽東移緩慢，槽后有冷平流。700hPa的強(qiáng)風(fēng)中心在槽前30m/s以上，850hPa的強(qiáng)風(fēng)中心在槽前24m/s以上。從22日8時(shí)到20時(shí)，低空冷式切變線一直穩(wěn)定在我市上空不動(dòng)，這與主要降水時(shí)段相符合。

21日20時(shí)東北三省處在地面低壓的前部，隨著時(shí)間的推移低壓逐漸加強(qiáng)，并緩慢南壓，中心值在990hPa以下。氣壓梯度的增加給我市帶來(lái)大風(fēng)降溫天氣。

（2）物理量場(chǎng)

K指數(shù)：K=（T850-T500）+Td850-（T-Td）700，它表示除了溫度垂直變化外，還包含了大氣中、低層的飽和程度和濕層厚度，是反映穩(wěn)定的和濕度條件的綜合指數(shù)，指數(shù)值越大，表示大氣越不穩(wěn)定和越潮濕，大氣具有較高的潛能，越有利于降水形成。此次過(guò)程朝陽(yáng)地區(qū)的K指數(shù)僅在22日5時(shí)左右達(dá)到20以上，8時(shí)開(kāi)始減弱，說(shuō)明上述時(shí)段的大氣層結(jié)趨于不穩(wěn)定，這與朝陽(yáng)地區(qū)的強(qiáng)降水時(shí)段比較吻合。整個(gè)降水時(shí)段內(nèi)對(duì)流有效位能數(shù)值較低，但有較大的垂直速度，大氣處于潛在不穩(wěn)定，有利于對(duì)流發(fā)展，朝陽(yáng)地區(qū)最大值出現(xiàn)在8時(shí)-0.6pa/s左右，此后隨系統(tǒng)東移逐漸減弱。

（3）水汽條件

21日20時(shí)，700hPa、850hPa的比濕大約在4g/kg，隨著蒙古氣旋的東移，槽后西南氣流加強(qiáng)，利于水汽的輸送，比濕加大，最大比濕為6g/kg左右。相應(yīng)的水汽變好情況在相對(duì)濕度及整層含水量上都有所體現(xiàn)。整層含水量在22日02時(shí)至11時(shí)始終在25mm以上，之后開(kāi)始逐漸減弱。從低層到高層，相對(duì)濕度都是在21日20時(shí)開(kāi)始增加，在22日8時(shí)左右達(dá)到最大，但相對(duì)而言850hPa的濕區(qū)較窄。由此可以看出整個(gè)過(guò)程的水汽條件并不是十分有利，我市處于水汽輸送中心的邊緣。因此，本次降水過(guò)程的量級(jí)不會(huì)太大，這與該天的實(shí)況相符。

2、模式預(yù)報(bào)與實(shí)況的對(duì)比

21日20時(shí)-22日20時(shí)各模式對(duì)降水量的預(yù)報(bào)：T639預(yù)報(bào)降水量級(jí)在4-11mm、GRAPES：7-16mm、EC：1-14mm、GFS：2-16mm、日本：2-10mm。22日8時(shí)-23日8時(shí)各家模式對(duì)降水量的預(yù)報(bào)：T639預(yù)報(bào)降水量級(jí)在4-13mm、GRAPES：5-16mm、EC：1-15mm、GFS：0-13mm、日本：2-10mm。上述兩個(gè)時(shí)段的降水都是朝陽(yáng)東北部降水量級(jí)較大。而22日20時(shí)-23日20時(shí)各模式統(tǒng)一沒(méi)有報(bào)降水。與實(shí)際降水情況對(duì)比可以看出，各模式對(duì)于本次降水落區(qū)的把握還是比較準(zhǔn)確的，均為東北量級(jí)較大，西南小雨量級(jí);但對(duì)于東北部降水量級(jí)的預(yù)報(bào)上普遍偏低。這可能與前期預(yù)判的能量較弱，水汽條件較差有一定的關(guān)系。

綜上所述，通過(guò)上述分析，5月22日出現(xiàn)大風(fēng)降水的原因主要有以下幾點(diǎn)：（1）蒙古氣旋后部的西北氣流引導(dǎo)北方強(qiáng)冷空氣南下、疊加成密集的等壓線，使氣壓梯度增加形成大風(fēng)。（2）在氣旋前部有較強(qiáng)的西南急流，利于南方暖濕空氣的輸送，盡管我市處于水汽輸送的邊緣，但低空切變線依然為降水提供了較為有利的動(dòng)力條件。（3）K指數(shù)有明顯的增大區(qū)，表明大氣層結(jié)趨于不穩(wěn)定，有利于對(duì)流發(fā)展，利于雷暴及小冰雹的產(chǎn)生。（4）模式對(duì)降水的預(yù)報(bào)在落區(qū)上預(yù)報(bào)準(zhǔn)確，量級(jí)上偏小。造成這種偏差的原因可能是西南急流經(jīng)過(guò)渤海灣向內(nèi)陸輸送水汽，這種過(guò)海氣流所攜帶的水汽要比一般的更加充沛些。

（作者單位：122000遼寧省朝陽(yáng)市朝陽(yáng)縣氣象局）