朝陽市一次暴雨過程的成因分析

張校菊

摘要 利用NCEP 2.5°×2.5°再分析資料、站點(diǎn)氣象資料等，通過分析暴雨發(fā)生發(fā)展過程中環(huán)流形式、水汽的配置和輸送，以及垂直運(yùn)動(dòng)的變化，從而分析影響此次強(qiáng)降水發(fā)生發(fā)展的因素，闡述了暴雨的產(chǎn)生機(jī)制，為今后的預(yù)報(bào)工作提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞 暴雨;層結(jié)與水汽條件;環(huán)流形式;比濕

中圖分類號(hào)：P458.121.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：2095–3305（2021）10–0093–02

暴雨是我國(guó)最主要的自然災(zāi)害之一，因此，暴雨一直是氣象科研部門研究及各級(jí)氣象臺(tái)站預(yù)報(bào)的重點(diǎn)。已有較多關(guān)于暴雨水汽的研究揭示了不同地區(qū)暴雨形成的水汽來源、輸送和暴雨落區(qū)情況，為暴雨預(yù)報(bào)提供了重要的理論基礎(chǔ)，對(duì)準(zhǔn)確預(yù)報(bào)暴雨過程起到了積極作用[1-2]。研究表明，形成中國(guó)南、北方暴雨的水汽輸送通道有所不同，南方暴雨的水汽主要是由低空急流或高風(fēng)速帶輸送，而北方暴雨的水汽主要是由西南急流、偏東急流或二者共同作用來完成[3-4]。本次降水落區(qū)和強(qiáng)度由氣旋的生成、發(fā)展和加強(qiáng)及其移動(dòng)路徑?jīng)Q定。對(duì)于氣旋北上形成的暴雨情況，預(yù)報(bào)應(yīng)關(guān)注水汽條件、氣旋的生成、發(fā)展和加強(qiáng)及移動(dòng)路徑，著重分析垂直速度和水汽分布。

2021年7月12日12：00～14日08：00的強(qiáng)降水過程主要是由于受氣旋東移北上影響，大部分地區(qū)降大雨到暴雨，局部大暴雨，最大雨量達(dá)到147.4 mm。

1 降水概況

本次降水主要集中7月12日08：00 ～14日08：00，朝陽市大部分地區(qū)降大雨到暴雨，局部大暴雨。全市平均降水量為79.9 mm。超過100 mm的鄉(xiāng)鎮(zhèn)有39個(gè)，超過50 mm的鄉(xiāng)鎮(zhèn)有123個(gè)。降水量最大值為147.4 mm，出現(xiàn)在喀左縣十二德堡。降水大值區(qū)出現(xiàn)在朝陽中部偏南地區(qū)，降水較大時(shí)次主要出現(xiàn)在12日下午和13日夜間。此次大暴雨過程由于降水強(qiáng)度大、降水時(shí)間集中，給部分地區(qū)的道路交通和基礎(chǔ)設(shè)施造成了負(fù)面影響。

2 環(huán)流形勢(shì)分析

7月12日，500 hPa高空槽在東移的過程中，在蒙古地區(qū)切斷成低渦，該低壓系統(tǒng)氣旋性曲率大，有較強(qiáng)的抬升能力。整個(gè)河北及其周邊地區(qū)均受此閉合低壓系統(tǒng)的影響，低壓中心在西安北部附近，內(nèi)蒙古西部至河北東部為槽區(qū)，朝陽位于槽前。副高呈帶狀分布，588 dagpm線位于朝鮮中部。副高外圍的西南低空急流可以為暴雨提供有利的水汽輸送和濕度條件。我國(guó)東北部的高壓脊偏強(qiáng)，在阻高與低渦之間形成南—北向低空急流，朝陽位于副高后部急流中，偏南氣流在朝陽地區(qū)交匯，風(fēng)場(chǎng)上有明顯的低層風(fēng)速輻合。朝陽地區(qū)位于低渦前側(cè)，配合上切變線和地面氣旋頂部倒槽的形勢(shì)場(chǎng)，引起了強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng)，為大暴雨的發(fā)生提供了動(dòng)力條件。7月13日，500 hPa高空槽減弱東移北上，副高加強(qiáng)向北伸展，氣壓梯度增加，偏南急流進(jìn)一步加強(qiáng)，朝陽地區(qū)風(fēng)速的輻合減弱，降水減弱。7月14日，低渦北上減弱，急流減弱，受低渦和切變線影響，生成分散性弱的回波，但整層風(fēng)場(chǎng)較弱，熱力條件較差，不利于回波發(fā)展和組織化，降水過程基本結(jié)束（圖1）。

3 水汽條件及水汽輸送

在暴雨過程中，一般有顯著的水汽輸送條件，區(qū)域上空有豐富的水汽匯合。7月12日，朝陽市850 hPa相對(duì)濕度均達(dá)到了70%以上，西部達(dá)到80%，西部更加有利，與降水實(shí)況吻合。7月13日，朝陽市850 hPa相對(duì)濕度達(dá)到了90%。武麥鳳等[5]認(rèn)為，強(qiáng)降水發(fā)生時(shí)，降水區(qū)700 hPa上的比濕值不低于7 g/kg。由實(shí)況可知，朝陽比濕值均達(dá)到了降水條件。

計(jì)算得出對(duì)流層（1 000～300 hPa）整層積分水汽輸送和輻合輻散平均場(chǎng)，水汽源源不斷地從我國(guó)南部輸送至朝陽地區(qū)，在該地附近的上空輻合抬升凝結(jié)。與7月13日相比，7月12日水汽輸送更強(qiáng)，達(dá)到700 kg/（s·m），與實(shí)況相對(duì)應(yīng)。

4 垂直運(yùn)動(dòng)

垂直上升運(yùn)動(dòng)使含有充足水汽的空氣絕熱冷卻達(dá)到飽和，并將水汽向上輸送，進(jìn)而凝結(jié)成水滴降落下來，上升速度決定了降水量。暴雨的發(fā)生一定要有充足的動(dòng)力條件，大氣層輻散輻合配置、冷暖平流配合、大氣斜壓不穩(wěn)定性等相互作用都是激發(fā)大氣強(qiáng)烈上升運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力條件[6]。由850 hPa垂直速度場(chǎng)可以看出，7月12日朝陽地區(qū)位于垂直速度大值區(qū)附近。7月13日垂直速度大值區(qū)減弱并向東移動(dòng)，朝陽地區(qū)的上升運(yùn)動(dòng)明顯減弱，與實(shí)況相對(duì)應(yīng)。在此次過程中，水汽充沛，又有較強(qiáng)的水汽輻合抬升，再加上垂直運(yùn)動(dòng)強(qiáng)勁，為此次強(qiáng)降水過程提供了良好的條件。

5 結(jié)束語

東移北上的低壓系統(tǒng)及我國(guó)東北的阻塞高壓為此次天氣過程的影響系統(tǒng)，副高呈帶狀分布。偏南氣流在朝陽地區(qū)交匯，形成強(qiáng)的低層輻合。朝陽地區(qū)位于低渦前側(cè)，配合上切變線和地面氣旋頂部倒槽的形勢(shì)場(chǎng)，引起了強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng)，為大暴雨的發(fā)生提供了動(dòng)力條件。7月13日，500 hPa高空槽減弱東移至河北，副高加強(qiáng)向北伸展，氣壓梯度增加，偏南急流進(jìn)一步加強(qiáng)，朝陽地區(qū)風(fēng)速的輻合減弱，降水減弱。7月12日，朝陽市西部850 hPa相對(duì)濕度達(dá)到80%，7月13日，朝陽市850 hPa空氣相對(duì)濕度達(dá)到了90%。降水區(qū)700 hPa上的比濕值均不低于7 g/kg。水汽源源不斷地從我國(guó)南部輸送至朝陽市，與7月13日相比，7月12日水汽輸送更強(qiáng)。大暴雨的發(fā)生發(fā)展一定要有不停的上升運(yùn)動(dòng)的支持，從暴雨發(fā)生前到暴雨發(fā)生后，朝陽地區(qū)上空始終有極強(qiáng)的上升運(yùn)動(dòng)，這為本次暴雨的發(fā)生發(fā)展提供了很好的動(dòng)力條件。7月12日朝陽地區(qū)位于垂直速度大值區(qū)附近。7月13日上升運(yùn)動(dòng)明顯減弱。此次暴雨過程中，水汽充沛，又有強(qiáng)的水汽輻合抬升，再加上垂直運(yùn)動(dòng)強(qiáng)勁，為此次強(qiáng)降水提供了充分的條件。

參考文獻(xiàn)

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[5] 武麥鳳，王旭仙，孫健康，等.2003年渭河流域5次致洪暴雨過程的水汽場(chǎng)診斷分析[J].應(yīng)用氣象學(xué)報(bào)，2007（2）：225-231.

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責(zé)任編輯：黃艷飛

Cause Analysis of A Rainstorm Process in Chaoyang City

ZHANG Xiao-ju （Chaoyang Meteorol-ogical Bureau， Chaoyang， Liaoning 122000）

Abstract Using 2.5°NCEP×2.5°rean-alysis data， site meteorological data， etc.， through the analysis of rainstorm occurred in the development of circulation form， water vapor configuration and transmission， and the change of the vertical movement， so as to analyze the factors affecting the development of the heavy rain occurred， this paper expounded the mechanism， heavy rain forecast for the future work to provide reference and reference.

Key words Rainstorm; Analysis of stratification and water vapor conditions; Circulation form; Specific humidity