鐵嶺主汛期一次大暴雨過(guò)程成因分析

王祿祿 崔一鳴 辛得 李銘鑒 李曉婷 許馨月 姜新

摘 要：利用自動(dòng)站加密觀測(cè)資料以及Micaps高空和地面實(shí)況資料，對(duì)2020年8月18—19日一次大暴雨過(guò)程的發(fā)生、發(fā)展及影響因素進(jìn)行了分析和診斷。結(jié)果表明：鐵嶺地區(qū)此次強(qiáng)降水過(guò)程是在有利的大尺度天氣系統(tǒng)下產(chǎn)生的，高空槽的東移下擺帶來(lái)的冷空氣導(dǎo)致局地強(qiáng)對(duì)流天氣，同時(shí)移動(dòng)速度緩慢的副高使本次降水持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。

關(guān)鍵詞：鐵嶺地區(qū);副熱帶高壓;暴雨

中圖分類號(hào) P458.1+21文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 1007-7731（2021）13-0182-02

2020年8月18—19日，遼寧省鐵嶺市出現(xiàn)了入汛以來(lái)最強(qiáng)的降水過(guò)程，此次降水過(guò)程受高空槽和副熱帶高壓外圍暖濕氣流的共同影響。為此，本文從環(huán)流形勢(shì)、各種物理量場(chǎng)相互作用等方面分析了此次暴雨過(guò)程成因。

1 天氣實(shí)況

18日上午到19日白天，鐵嶺大部地區(qū)為大雨到暴雨局部大暴雨天氣，強(qiáng)降水主要出現(xiàn)在18日10—24時(shí)。圖1為8月18日8時(shí)至19日15時(shí)鐵嶺地區(qū)降水分布，降水呈中部、東部地區(qū)偏多、局地性強(qiáng)的特點(diǎn)。截至19日15時(shí)，全市平均降水量為71.6mm，各縣（市、區(qū)）平均降水量為：昌圖縣73.0mm，調(diào)兵山市77.8mm，開(kāi)原市79.7mm，清河區(qū)72.9mm，鐵嶺縣69.2mm，西豐縣86.4mm，銀州區(qū)61.4mm。全市有26個(gè)站點(diǎn)雨量超過(guò)100mm，最大降雨量昌圖縣太平鎮(zhèn)，為225.6mm;最大小時(shí)降水量出現(xiàn)在昌圖縣太平鎮(zhèn)，為58.4mm。降水期間鐵嶺市出現(xiàn)了較強(qiáng)雷電和6級(jí)以上大風(fēng)，部分地區(qū)瞬時(shí)最大風(fēng)力達(dá)10～11級(jí)。

2 環(huán)流背景分析

2.1 500hPa環(huán)流形勢(shì) 17日20時(shí)，500hPa亞歐大陸中高緯環(huán)流呈明顯的2槽1脊分布。我國(guó)新疆北部到貝加爾湖以西為一暖脊，貝湖東側(cè)至黑龍江以西形成一高空槽，河套西側(cè)有一南支淺槽。副熱帶高壓強(qiáng)盛，此時(shí)584線北端已抬至吉林北部，588線正位于鐵嶺南部，利于暖濕氣流輸送。18日8時(shí)，貝湖西側(cè)高壓脊穩(wěn)定發(fā)展，貝湖東側(cè)高空槽夾帶冷空氣東移南壓，河套西側(cè)淺槽東移北收，形成多股冷空氣交匯產(chǎn)生不穩(wěn)定能量，而副熱帶高壓南下，584線南落至鐵嶺北部，588線南落至遼寧中部，18日20時(shí)，588線已南落至遼寧東南部。副高南落速度較慢，致使冷空氣與穩(wěn)定的暖濕氣流交匯在遼寧北部，產(chǎn)生強(qiáng)降水。

2.2 850hPa天氣形勢(shì) 18日08時(shí)，切邊線位于鐵嶺市昌圖北部邊界，850hPa遼寧西北部有西南急流，風(fēng)速達(dá)16m/s，非常有利于將渤海灣的水汽源源不斷地輸送到鐵嶺地區(qū)。18日20時(shí)切變線穿過(guò)鐵嶺地區(qū)東移南壓，等溫線梯度增大，促進(jìn)冷暖空氣交匯。850hPa的低空急流、風(fēng)速輻合，為本次暴雨過(guò)程提供了有利的動(dòng)力條件。

2.3 地面 17日20時(shí)，地面低壓位于黑龍江與內(nèi)蒙古交界，中心為1005hPa，遼寧位于低壓系統(tǒng)前部。18日白天，隨著低壓系統(tǒng)向東北方向發(fā)展，中心強(qiáng)度增強(qiáng)，冷鋒逐漸向東南方向移動(dòng)，降水區(qū)域位于鋒面前側(cè)暖區(qū)部分。降水后期，隨著低壓系統(tǒng)東移北收，對(duì)鐵嶺市的影響逐漸減弱，降水結(jié)束。

3 物理量診斷分析

3.1 水汽條件 充沛的水汽條件是產(chǎn)生暴雨的必不可少的條件之一。8月18日08至19日15時(shí)大氣可降水量pwv值均在50mm以上，整層空氣中的絕對(duì)水汽含量非常充沛。從850hPa水汽通量場(chǎng)演變來(lái)看，17日20時(shí)，渤海灣的水汽沿著西南氣流向遼寧輸送，至18日20時(shí)，鐵嶺處于水汽通量大值區(qū)，說(shuō)明降水時(shí)段都有較大的水汽輸送。從850hPa比濕場(chǎng)來(lái)看，18日早晨鐵嶺地區(qū)850hPa比濕在12～14g/kg，到19日早晨，鐵嶺北部地區(qū)逐漸減小，東南部地區(qū)850hPa比濕仍然在12～14g/kg。

3.2 假相當(dāng)位溫θse 假相當(dāng)位溫代表大氣能量狀況，18日早晨鐵嶺地區(qū)假相當(dāng)位溫θse在67～72℃，白天逐漸增大，到了18日20時(shí)鐵嶺大部地區(qū)假相當(dāng)位溫θse在72～77℃，存在不穩(wěn)定能量，有利于強(qiáng)降水發(fā)生。

3.3 動(dòng)力條件 暴雨產(chǎn)生需要具備動(dòng)力觸發(fā)條件，從垂直速度分布發(fā)現(xiàn)，降水期間，18日20時(shí)鐵嶺北部地區(qū)700hPa垂直速度為-4～-8Pa·s-1，到了19日02時(shí)，鐵嶺西南部地區(qū)700hP垂直速度在-4～-8Pa·s-1，這種強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng)將低層的水汽、能量、熱量抬升到高空，有利于系統(tǒng)的維持和發(fā)展。而對(duì)流有效位能是強(qiáng)對(duì)流天氣分析預(yù)報(bào)的重要參數(shù)。18日08時(shí)鐵嶺地區(qū)對(duì)流有效位能（cape）在1500～2000，表明大氣層結(jié)不穩(wěn)定，易產(chǎn)生對(duì)流。并且從各層次風(fēng)場(chǎng)可以看出，鐵嶺中部及東部地區(qū)上空存在西南低空急流、超低空急流，使水汽源源不斷地向鐵嶺地區(qū)輸送，利于形成暴雨，引發(fā)強(qiáng)對(duì)流。18日夜間，850hPa和925hPa均有切變線經(jīng)過(guò)鐵嶺地區(qū)。

4 結(jié)論

此次鐵嶺的強(qiáng)降水過(guò)程主要受高空槽和副熱帶高壓外圍暖濕氣流的共同影響。高空槽在東移過(guò)程中下擺，利于冷空氣的南下。同時(shí)，受切變動(dòng)力作用影響，低層切變線東移南壓，且逐漸轉(zhuǎn)為橫向，等溫線梯度加大，水汽垂直運(yùn)動(dòng)加強(qiáng)。而副熱帶高壓又為鐵嶺市提供暖濕氣流，冷暖空氣交匯，有利于鐵嶺市發(fā)生強(qiáng)降水，副高的穩(wěn)定，也使鐵嶺地區(qū)受影響的時(shí)間較長(zhǎng)，降水區(qū)域移動(dòng)較慢，受災(zāi)影響嚴(yán)重。

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