鞍山地區(qū)大暴雨的氣候特征研究

韓穎

摘要 依據(jù)鞍山市4個國家基本氣象觀測站（鞍山、海城、臺安、岫巖）1960—2012年的逐日降水資料，選取這53年鞍山地區(qū)發(fā)生的60個大暴雨日個例進行氣候特征統(tǒng)計分析。結(jié)果表明：鞍山地區(qū)大暴雨出現(xiàn)頻次為1.1次/年，集中出現(xiàn)在7—8月份，岫巖縣大暴雨出現(xiàn)頻次相對較高;鞍山地區(qū)大暴雨“三帶”環(huán)流特征明顯，中低緯天氣系統(tǒng)相互作用，氣旋類大暴雨是最主要的天氣影響系統(tǒng)。

關鍵詞 大暴雨;氣候特征;環(huán)流形勢;副熱帶高壓

中圖分類號：P456.7 文獻標識碼：A 文章編號：2095–3305（2020）07–0–02

DOI：10.19383/j.cnki.nyzhyj.2020.07.024

Study on the Climatic Characteristics of Heavy Rain in Anshan

HAN Ying （Anshan Meteorological Bureau， Anshan， Liaoning 114004）

Abstract Based on the daily precipitation data of the four national basic meteorological observation stations in Anshan City （Anshan， Haicheng， Tai'an， and Xiuyan） from 1960 to 2012， the 60 heavy rainstorm days that occurred in Anshan area during the 53 years were selected for statistical analysis of climate characteristics . The results show that the frequency of heavy rainstorms in Anshan area is 1.1 times per year， concentrated in July-August， and the frequency of heavy rainstorms in Xiuyan County is relatively high; the "three belts" circulation characteristics of heavy rainstorms in Anshan area are obvious， and the middle and low latitude weather systems interact ， Cyclone heavy rain is the most important weather system.

Key words Heavy rain; Climatic characteristics; Circulation situation; Subtropical high

東北暴雨受季風影響極大，特別是特大范圍暴雨具有明顯的季節(jié)性，主要出現(xiàn)在6—9月，地理分布上遼寧省的中南部是暴雨的典型多發(fā)區(qū)。東北暴雨具有暴雨次數(shù)少、強度大、時間集中、地形影響大等氣候特征。有學者利用1956—1989年的資料對東北暴雨進行了較為系統(tǒng)的統(tǒng)計分析，強調(diào)了“三帶”環(huán)流系統(tǒng)的相互作用對東北夏季大范圍暴雨形成的重要作用。

鞍山地處遼寧省中南部，轄區(qū)有臺安縣、鞍山市、海城市、岫巖縣，其中臺安縣地處遼河、渾河下游容易產(chǎn)生外洪內(nèi)澇;海城東部和岫巖縣位于遼寧省的東南部山區(qū)，屬于地質(zhì)災害易發(fā)區(qū)，持續(xù)性暴雨天氣容易引發(fā)山洪、滑坡、泥石流等災害[1]。多年來大暴雨的預報服務一直是汛期氣象工作的重點。對鞍山地區(qū)大暴雨的氣候特征進行統(tǒng)計分析，以期為今后本地大暴雨預報和防災減災提供參考依據(jù)。

1 選取大暴雨個例

依據(jù)鞍山市4個國家基本氣象觀測站（鞍山、海城、臺安、岫巖）1960—2012年的逐日降水（20∶00～20∶00降水量）資料，統(tǒng)計得出1960—2012年這53年鞍山地區(qū)大暴雨天氣共出現(xiàn)60 d。根據(jù)業(yè)務標準，將日降水量≥100 mm的降雨作為1個大暴雨日（表1）。

2 鞍山大暴雨時空分布特征

2.1 時間分布特征

統(tǒng)計得出1960—2012年這53年鞍山地區(qū)大暴雨日出現(xiàn)頻次為1.1次/年，總體來說出現(xiàn)概率較小。其中有3年（1960年、1975年、1999年）出現(xiàn)3個大暴雨日，18年未出現(xiàn)大暴雨。大暴雨最早出現(xiàn)日期為4月25日（2012年臺安縣降水量101.5 mm），最晚出現(xiàn)日期為10月24日（1991年岫巖縣降水量109.2 mm）。大暴雨主要集中在7—8月份，占到全年的82.3%，8月份發(fā)生大暴雨頻次最高，占到53%，其次為7月份，占29%。

2.2 空間分布特征

這60個大暴雨日對應54次大暴雨天氣過程（其中包括6個連續(xù)大暴雨日是一次過程）。還有4次是比較典型的區(qū)域性大暴雨過程，分別為1975年7月30日—31日、1985年8月19日—20日、1994年8月16日、2012年8月4日，大部分個例都是區(qū)域性暴雨，局部大暴雨個例。統(tǒng)計對比4個國家基本氣象觀測站（鞍山、海城、臺安、岫巖）的大暴雨日數(shù)，得出岫巖縣出現(xiàn)大暴雨頻次相對較高，有25次，占40%，海城17次，臺安15次，鞍山14次。岫巖縣位于遼寧的東南部山區(qū)，為喇叭口地形，山區(qū)地形更有利于大氣輻合抬升和水汽堆積，有利于氣旋經(jīng)過該地區(qū)加深加強，使暴雨增幅，產(chǎn)生大暴雨。

2.3 降水極值

1960—2012年鞍山4個國家基本氣象觀測站（鞍山、海城、臺安、岫巖）的日降水量極值分別為：海城268.1 mm（2002年8月4日），岫巖268.1 mm（1962年8月7日），鞍山236.8 mm（1975年9月1日），臺安223.3 mm（1971年9月2日）。1960—2012年岫巖縣共發(fā)生2次特大暴雨，分別在1962年8月7日和2012年8月4日。2012年8月4日岫巖縣普降大暴雨，局部特大暴雨，岫巖縣嚴重受災，是近年來一次較明顯的致洪暴雨過程。

3 鞍山大暴雨環(huán)流形勢特征

3.1 大尺度環(huán)流特征

有關東北暴雨的研究提出，西風帶、副熱帶和熱帶環(huán)流系統(tǒng)的相互作用是我國東北地區(qū)夏季暴雨的大尺度環(huán)流背景。通過對鞍山地區(qū)大暴雨個例的大尺度環(huán)流形勢分析，發(fā)現(xiàn)這種“三帶”環(huán)流特征更為明顯，中低緯天氣系統(tǒng)相互作用更有利于形成大暴雨[2]。大暴雨發(fā)生前，西太平洋副熱帶高壓偏北活動增強，西伸北抬，西風帶有深厚的低壓槽東移發(fā)展給華北、東北地區(qū)帶來冷空氣，500 hpa多呈現(xiàn)階梯槽、丁字槽、北槽南渦等形勢。在很多情況下，在副高的南到西南側(cè)有熱帶氣旋活動，副高后部偏南暖濕氣流明顯加強，使得低值天氣系統(tǒng)逐漸北上，為大暴雨提供了充足的水汽、動力和能量條件。

3.2 主要影響系統(tǒng)

大暴雨天氣系統(tǒng)主要有臺風迎合西風槽、華北氣旋（倒槽）、江淮氣旋（倒槽）、東北冷渦、蒙古氣旋（低壓冷鋒）、副高后部切變線等。氣旋類大暴雨是最主要的影響天氣系統(tǒng)，在氣旋類大暴雨過程中，中低層850 hpa、700 hpa會相應出現(xiàn)一低渦，河套—華北地區(qū)的低渦向東北方向移動逐漸演變成華北氣旋，西南渦北上逐漸演變成江淮氣旋（倒槽）。如果氣旋發(fā)展移動過程中，有減弱的臺風（或熱帶低壓）水汽補充，則將加大強降雨的范圍和強度。

3.3 典型個例

3.3.1 華北氣旋 華北氣旋是鞍山地區(qū)產(chǎn)生區(qū)域性暴雨、局部大暴雨最主要的天氣系統(tǒng)。典型個例是2001年7月4日，遼寧省出現(xiàn)區(qū)域性暴雨、局部大暴雨，全省強降水中心出現(xiàn)在海城，降水量157 mm;1973年8月21日，臺安降水量197 mm、鞍山降水量156 mm;1975年7月30日—31日，華北氣旋與臺風水汽迎合。

3.3.2 江淮氣旋 江淮氣旋相比蒙古氣旋和華北氣旋，影響次數(shù)少但強度大。高空環(huán)流表現(xiàn)為南支槽明顯，南北兩槽同位相疊加形成深槽，西風帶鋒區(qū)與副熱帶鋒區(qū)合并為較強鋒區(qū)。典型個例為1999年8月9日，臺安縣降水量157.6 mm。本次過程江淮氣旋和減弱的熱帶低壓合并向北伸展，為大暴雨提供極好的暖濕輸送條件。蒙古氣旋冷鋒與江淮氣旋結(jié)合，副高西伸北抬，冷鋒在遼河流域造成低空強烈輻合。類似個例還有1988年7月22日、1974年8月10日—11日、1965年8月2日、1984年6月16日出現(xiàn)的天氣情況。

3.3.3 低槽冷鋒類 此類大暴雨副高的位置偏北，副高西側(cè)低空西南急流將水汽從南海輸送到遼寧，500 hpa上西風槽從貝加爾湖到蒙古東部或華北、河套地區(qū)有西風槽加深，槽后常常有冷平流，西風槽與副高之間形成鋒區(qū)，冷鋒隨著低槽的東移侵入遼寧，產(chǎn)生暴雨到大暴雨[3]。典型個例是1984年8月13日臺安出現(xiàn)的暴雨，屬于蒙古氣旋冷鋒型大暴雨，降水量149 mm。1969年8月17日蒙古氣旋冷鋒與華北氣旋結(jié)合造成鞍山區(qū)域性暴雨，局部大暴雨，高空為階梯槽，副高南側(cè)有臺風活動。類似個例還有1984年8月13日臺安降水量160 mm，1985年7月20日海城降水量175 mm。

3.3.4 副熱帶高壓后部低空切變類 這類大暴雨是在我區(qū)盛夏高溫、高濕的環(huán)境中產(chǎn)生的對流性強降雨，具有很大的突發(fā)性和局地性，在地面天氣圖上暴雨區(qū)常處在比較弱的氣壓場（如鞍形場內(nèi)），在一定的抬升觸發(fā)條件下，山東半島或渤海灣一帶有中尺度低壓生成北上影響遼寧。500 hpa以緯向型環(huán)流為主，短波槽快速東移或減弱北抬，850 hpa存在切變線。當副高南側(cè)有臺風（熱帶低壓）活動，副高后部低空急流北端切變線附近可觸發(fā)產(chǎn)生局地大暴雨。典型個例為1982年8月8日—9日受副高后部暖切變線影響，遼寧中南部降暴雨到大暴雨，強降水中心岫巖降水量為243 mm。

3.3.5 東北低渦 東北冷渦類暴雨多發(fā)生在冷渦的發(fā)展階段，東北低渦后部冷平流與副高西側(cè)來自低緯的暖濕氣流相交匯，冷渦東南象限較強垂直上升運動區(qū)常常是出現(xiàn)暴雨到大暴雨的區(qū)域。地面天氣圖為低壓冷鋒、蒙古氣旋或東北低壓東移南壓影響我區(qū)。東北低渦暴雨過程中，低緯暖濕氣流對暴雨的發(fā)生和維持提供了重要條件，統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)東北低渦引發(fā)的大范圍暴雨過程都是在低緯臺風或南來低渦的影響下共同產(chǎn)生的。典型個例為2004年8月26日—27日出現(xiàn)的天氣。

4 總結(jié)

依據(jù)鞍山市4個國家基本氣象觀測站（鞍山、海城、臺安、岫巖）1960—2012年的逐日降水資料，選取53年間鞍山地區(qū)發(fā)生的60個大暴雨日個例過程進行氣候特征分析。結(jié)果表明：鞍山地區(qū)大暴雨出現(xiàn)頻次為1.1次/年，集中出現(xiàn)在7—8月份，占82.3%;8月份發(fā)生大暴雨頻次最高，占53%，7月份占29%。

通過統(tǒng)計對比鞍山地區(qū)4個國家基本氣象觀測站（鞍山、海城、臺安、岫巖）的大暴雨日數(shù)，分析本地大暴雨的空間分布特征，岫巖縣共出現(xiàn)大暴雨過程25次，出現(xiàn)頻次相對較高，占40%。通過分析這60個大暴雨日的的高低空環(huán)流形勢和主要影響系統(tǒng)，總結(jié)鞍山地區(qū)大暴雨的環(huán)流特征：中低緯天氣系統(tǒng)相互作用，“三帶”環(huán)流特征更明顯。大暴雨天氣系統(tǒng)有臺風迎合西風槽、華北氣旋（倒槽）、江淮氣旋（倒槽）、東北冷渦、蒙古氣旋（低壓冷鋒）、副高后部切變線等，氣旋類大暴雨是我區(qū)夏季最主要的大暴雨影響天氣系統(tǒng)。

參考文獻

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[2] 閻琦，吳艷青，徐景文.鞍山地區(qū)罕見暴雨雪天氣形成機制初探[A].中國氣象學會.中國氣象學會2007年年會天氣預報預警和影響評估技術(shù)分會場論文集[C].中國氣象學會：中國氣象學會，2007.

[3] 王業(yè)修，徐慶喆，戰(zhàn)莘曄，等.鞍山地區(qū)近十年模式溫度預報檢驗[J].農(nóng)家參謀，2020（21）：124–125.

責任編輯：黃艷飛