2019年5月葫蘆島市一次暴雨天氣過程分析

劉天陽， 岳欣健， 劉靖楠， 畢海霞

(葫蘆島市氣象局， 遼寧 葫蘆島 125000)

葫蘆島市地處遼寧省西部沿海，屬大陸性季風(fēng)氣候，災(zāi)害性天氣有暴雨、大風(fēng)、冰雹、大霧等，其中暴雨是主要的氣象災(zāi)害之一。但5月葫蘆島市出現(xiàn)區(qū)域性暴雨天氣的情況并不多見，2019年5月26日白天到27日凌晨發(fā)生的區(qū)域性暴雨，是葫蘆島市2019年出現(xiàn)的首場(chǎng)暴雨，為有氣象記錄以來出現(xiàn)第6早的一年；全市年初以來平均降雨量為97 mm，此次降水過后，由降水前的較常年同期偏少6成，轉(zhuǎn)變?yōu)檩^常年同期偏多1成；主要降水性質(zhì)以混合性降水為主，即穩(wěn)定性降水與對(duì)流性降水共存，5月出現(xiàn)如此大的暴雨過程比較罕見。為此類型天氣過程的預(yù)報(bào)積累經(jīng)驗(yàn)以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提出指導(dǎo)意見，應(yīng)用地面觀測(cè)資料、NCEP再分析資料等，對(duì)本次暴雨過程的天氣尺度形勢(shì)演變，影響系統(tǒng)，動(dòng)力、水汽以及能量條件進(jìn)行分析。

1 降水實(shí)況

2019年5月26日白天到27日凌晨，受高空槽、低層切變線以及地面華北氣旋倒槽的共同影響，葫蘆島市出現(xiàn)今年首場(chǎng)區(qū)域性暴雨。降水過程自26日9時(shí)開始，14—20時(shí)是本次過程的強(qiáng)降水時(shí)段，27日5時(shí)降水基本結(jié)束。全市平均降水量56.7 mm，其中，連山區(qū)68.0 mm、龍港區(qū)67.2 mm、南票區(qū)65.1 mm、建昌縣59.8 mm、興城市53.5 mm、綏中縣43.7 mm。全市最大降水量出現(xiàn)在建昌縣要路溝鄉(xiāng)，達(dá)85.9 mm。26日夜間到27日白天全市出現(xiàn)偏北大風(fēng)，平均風(fēng)力4～6級(jí)，陣風(fēng)7～9級(jí)，瞬時(shí)風(fēng)力最大達(dá)22.3 m/s(9級(jí))，出現(xiàn)在27日4—5時(shí)龍港區(qū)望海寺。

2 天氣形勢(shì)

2.1 環(huán)流形勢(shì)

25日20時(shí)，500 hPa歐亞大陸環(huán)流形勢(shì)為兩槽一脊型，“一脊”位于貝湖以西地區(qū)，“西槽”位于西西伯利亞平原地區(qū)，“東槽”位于蒙古地區(qū)。26日8時(shí)位于蒙古的槽已經(jīng)發(fā)展東移進(jìn)入內(nèi)蒙古，葫蘆島位于高空槽前。與此同時(shí)，低層850 hPa存在明顯切變，位于遼寧與內(nèi)蒙古、河北交界一帶。850 hPa與925 hPa有低空急流和超低空急流建立，其中，850 hPa急流軸位于遼寧遼河流域以東，中心最大風(fēng)速達(dá)16 m/s；925 hPa急流位置與850 hPa急流位置大體一致，只是強(qiáng)度更強(qiáng)，中心最大風(fēng)速達(dá)22 m/s。26日9時(shí)葫蘆島地區(qū)降水開始，13—14時(shí)降水增強(qiáng)。高空槽繼續(xù)東移且加強(qiáng)，850 hPa切變線也緩慢東移，葫蘆島地區(qū)始終位于切變線南側(cè)，低空與超低空急流強(qiáng)度增強(qiáng)并持續(xù)向北伸展。到20時(shí)高空槽強(qiáng)度開始由增強(qiáng)變?yōu)闇p弱，急流已延伸至吉林與黑龍江交界，低空急流與超低空急流中心最大風(fēng)速均為26 m/s。此時(shí)葫蘆島地區(qū)降水開始減弱，切變線已移至遼寧中部一帶。27日2時(shí)，高空槽東移，葫蘆島地區(qū)位于槽底部，全區(qū)已轉(zhuǎn)為偏北大風(fēng)控制，降水基本結(jié)束(圖1)。

2.2 地面形勢(shì)

26日8時(shí)海平面氣壓場(chǎng)上，葫蘆島位于地面華北氣旋前部；14時(shí)氣旋繼續(xù)東北上，葫蘆島位于地面倒槽頂部，有利于強(qiáng)降水的發(fā)生、發(fā)展與維持；20時(shí)由于氣旋的持續(xù)東移，葫蘆島地區(qū)降水開始減弱。27日2時(shí)葫蘆島位于低壓后部，降水基本結(jié)束；8時(shí)轉(zhuǎn)為高壓控制。

3 物理量診斷

3.1 動(dòng)力條件

暴雨產(chǎn)生一般伴隨著特殊的大氣環(huán)流背景，有利的風(fēng)場(chǎng)條件是產(chǎn)生暴雨天氣的必要條件。動(dòng)力條件是暴雨產(chǎn)生的根本條件，能向高層垂直輸送水汽、能量等物理?xiàng)l件[1]。26日8時(shí)，葫蘆島、朝陽、阜新、通遼上空850 hPa有正渦度區(qū)。14時(shí)正渦度區(qū)增強(qiáng)且向東南方向緩慢移動(dòng)，最大強(qiáng)度25×10-5/s，與葫蘆島地區(qū)的強(qiáng)降水時(shí)間段相對(duì)應(yīng)。從各層渦度的垂直分布看出，正渦度層一直延伸至400 hPa，高空200 hPa有負(fù)渦度區(qū)，最大強(qiáng)度—8×10-5/s。20時(shí)正渦度區(qū)(850 hPa)維持原有強(qiáng)度繼續(xù)東南移，但此時(shí)中心已到達(dá)盤錦、沈陽一帶，27日8時(shí)正渦度區(qū)強(qiáng)度略有減弱，已移動(dòng)至遼東地區(qū)。

26日14時(shí)葫蘆島上空850 hPa到500 hPa垂直速度達(dá)—8 Pa/s，有較強(qiáng)的上升運(yùn)動(dòng)，從垂直速度剖面圖也可看出，上升運(yùn)動(dòng)一直延伸至400 hPa與300 hPa之間，200 hPa到100 hPa有弱下沉運(yùn)動(dòng)。這種良好的動(dòng)力配置關(guān)系隨時(shí)間推移逐漸東移減弱，27日8時(shí)基本消散。

3.2 水汽條件

水汽條件是產(chǎn)生暴雨的另一個(gè)重要條件。26日8時(shí)葫蘆島地區(qū)850 hPa水汽通量達(dá)9 g/(cm·hPa·s)，到14時(shí)葫蘆島地區(qū)850 hPa與925 hPa水汽通量均增長到15 g/(cm·hPa·s)，20時(shí)850 hPa水汽通量大值帶已東移到遼中、遼東一帶且增強(qiáng)，最大強(qiáng)度達(dá)20 g/(cm·hPa·s)以上；925 hPa水汽通量大值帶也東移，但強(qiáng)度中心已南退至黃海中部，最大強(qiáng)度達(dá)25 g/(cm·hPa·s)(圖2)。27日2時(shí)兩層水汽通量大值帶隨著系統(tǒng)東移，遼寧省僅有遼東東部受其影響。

從圖2看出，在強(qiáng)降水開始之前，葫蘆島低空與超低空有較強(qiáng)的水汽輸送，在降水主要時(shí)段繼續(xù)維持，同時(shí)葫蘆島地區(qū)上空850 hPa比濕最大達(dá)14 g/kg，水汽通量散度—80×10-8g/(cm2·hPa·s)，925 hPa為—110×10-8g/(cm2·hPa·s)，給此次過程提供了充足的水汽支持。

3.3 熱力條件

假相當(dāng)位溫用來表征大氣中能量分布的物理量[2]。25日20時(shí)起，遼寧西部有高能舌存在，強(qiáng)度在320 K左右。26日8時(shí)遼寧西部偏南地區(qū)850 hPa假相當(dāng)位溫達(dá)325 K。該高能舌白天一直維持存在，且隨系統(tǒng)向東南方向移動(dòng)。自20時(shí)高能舌減弱東退，27日2時(shí)已完全離開遼寧上空。雖然葫蘆島地區(qū)并不處于高能舌舌尖位置，但是前期能量的積累為本次暴雨過程積攢了熱力條件，致使葫蘆島地區(qū)出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降水以及大風(fēng)天氣。

4 小結(jié)

對(duì)此次暴雨天氣過程分析表明，受高空槽、低層切變線以及地面華北氣旋三者共同作用，給暴雨的發(fā)生發(fā)展提供了較好的環(huán)流形勢(shì)背景。低層輻合、高層輻散，良好的動(dòng)力配置有利于強(qiáng)降水的發(fā)生與發(fā)展。低空急流與超低空急流的存在，建立了良好的水汽通道，具有充足的水汽條件。強(qiáng)降水發(fā)生前與發(fā)生時(shí)，葫蘆島上空能量充沛，為此次暴雨的發(fā)生提供了能量條件。