錦州地區(qū)一次暴雨天氣過程分析

周福然 徐玉秀 王淼 曲梓祎

摘要 應(yīng)用常規(guī)地面觀測與高空觀測資料和加密自動站資料，從環(huán)流形勢、物理量場、數(shù)值預(yù)報(bào)檢驗(yàn)等方面出發(fā)，分析2016年7月25—26日暴雨天氣過程，總結(jié)暴雨發(fā)生的成因，為日后暴雨預(yù)報(bào)提供參考。

關(guān)鍵詞 暴雨;切變線;低空急流

中圖分類號：P458.121.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：2095–3305（2021）07–0131–02

暴雨是一種主要的災(zāi)害性天氣，容易引發(fā)山洪、滑坡和泥石流等次生災(zāi)害，對工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生命財(cái)產(chǎn)造成嚴(yán)重?fù)p失。關(guān)于暴雨的研究一直是廣大氣象學(xué)者關(guān)注的重要課題，為進(jìn)一步提高暴雨預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率，氣象學(xué)者做了大量的研究[1-10]。錦州位于遼寧省西部，7—8月是錦州地區(qū)暴雨的多發(fā)季節(jié)，具有突發(fā)性、局地性等特征，預(yù)報(bào)難度大。

1 降水實(shí)況

在高空槽、低空切變線和地面倒槽共同影響下，2016年7月25日01：00開始，錦州地區(qū)自南向北陸續(xù)出現(xiàn)雷陣雨天氣，降雨持續(xù)到26日06：00，期間多次出現(xiàn)間歇性強(qiáng)降水。除凌海西部、義縣部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)降水量在30～50 mm之間外，其他地區(qū)普降暴雨到大暴雨，累積雨量在50～127.7 mm，最大降水出現(xiàn)在黑山城區(qū)，為127.7 mm，其中降水量超過100 mm的站點(diǎn)有11個(gè)。各城區(qū)降水情況如下：錦州市44.8 mm、凌海市38.2 mm、義縣61.6 mm、北鎮(zhèn)市55.4 mm、黑山縣127.7 mm。此次降水持續(xù)時(shí)間長、雨量大，降水過程中伴有間歇性短時(shí)強(qiáng)降水。從降水強(qiáng)度來看，降水強(qiáng)度大于每小時(shí)20 mm的有10個(gè)雨量觀測站點(diǎn)，最大降水強(qiáng)度1 h降水量54.4 mm，出現(xiàn)在北鎮(zhèn)市閭陽鎮(zhèn)（圖1）。

2 環(huán)流形勢分析

2.1 500 hPa形勢場

7月25日08：00，在500 hPa歐亞大陸中高緯度存在兩槽一脊環(huán)流形勢，貝加爾湖東側(cè)存在一較強(qiáng)的高空冷渦，形成低槽，不斷分裂小股冷空氣向東南方向擴(kuò)散，錦州地區(qū)受到槽前西南氣流的影響，鄂霍次克海阻塞高壓開始形成（圖2）。7月25日20：00，高空槽逐漸東移至內(nèi)蒙古中東部地區(qū)，逐漸形成鄂霍次克海阻塞高壓，對高空槽的東移具有明顯的阻擋作用，副熱帶高壓東西向分布（圖3）。7月26日08：00，副熱帶高壓略有南落，高空槽繼續(xù)向東北移動，錦州地區(qū)轉(zhuǎn)為受偏西氣流影響，降水過程逐漸結(jié)束。

2.2 850 hPa形勢場

暴雨過程前期，貝加爾湖以東地區(qū)存在一高空低渦，以西地區(qū)受高壓脊控制，在高壓脊前冷空氣的影響下，貝加爾湖低渦逐漸移至內(nèi)蒙古北部地區(qū)。7月25日08：00，錦州地區(qū)受低渦底部影響，渦后有一橫槽，從山東半島到遼西地區(qū)的低空急流已逐步形成，風(fēng)速達(dá)到12～18 m/s，為暴雨的產(chǎn)生提供了持續(xù)的水汽輸送條件（圖4）。25日20：00，切變線和低空急流繼續(xù)東移，低空急流已延伸至吉林南部地區(qū)，最大風(fēng)速為22 m/s，槽前西南急流繼續(xù)加強(qiáng)，錦州地區(qū)處于低空急流軸左側(cè)，切變線位于遼寧西部，呈東北—西南向分布，此時(shí)恰好對應(yīng)錦州東北部的強(qiáng)降水區(qū)域（圖5）。

2.3 地面形勢

7月25日08：00，華北氣旋已經(jīng)生成，倒槽頂部位于河北北部地區(qū)（圖6）。25日20：00，華北氣旋進(jìn)一步加強(qiáng)，在高空槽偏南氣流的引導(dǎo)下向東北移動，錦州位于氣旋倒槽的右前側(cè)。26日08：00，氣旋中心已移至黑龍江地區(qū)，錦州地區(qū)降水趨于結(jié)束。

3 物理量分析

3.1 不穩(wěn)定條件

7月25日08：00，錦州地區(qū)位于高空冷槽前部，850 hPa溫度脊附近，上冷下暖的形勢增強(qiáng)層結(jié)不穩(wěn)定度，有利于對流發(fā)展。25日08：00，錦州地區(qū)處于K指數(shù)大于30的區(qū)域，且K指數(shù)的強(qiáng)度不斷增強(qiáng)，到25日20：00，錦州地區(qū)處于大于35的區(qū)域，中心最大值在錦州東北部地區(qū)接近40，大氣層結(jié)非常不穩(wěn)定，致使錦州地區(qū)對流發(fā)展旺盛。

3.2 動力條件

強(qiáng)烈的上升運(yùn)動是暴雨發(fā)生的條件之一，上升運(yùn)動強(qiáng)盛區(qū)與暴雨落區(qū)有較好的配合，暴雨天氣過程大多發(fā)生在強(qiáng)盛的上升運(yùn)動區(qū)域。7月25日08：00垂直速度場顯示，700 hPa向上一直到300 hpa均處于負(fù)值區(qū)，存在強(qiáng)盛的上升運(yùn)動。25日08：00散度場顯示，錦州地區(qū)850 hPa為負(fù)值，有輻合，200 hPa為正值，有輻散。錦州地區(qū)低空輻合、高空輻散的配置增強(qiáng)了大氣的抽吸作用，為暴雨天氣發(fā)生提供了有利的動力條件。

3.3 熱力條件

從7月25—26日的總溫度場上看到，錦州地區(qū)高空位于高能密集區(qū)，在對流層低層，且錦州地區(qū)位于能量鋒區(qū)的一側(cè)，容易發(fā)生對流性天氣。

3.4 水汽條件

源源不斷的水汽是產(chǎn)生暴雨的條件之一。本次暴雨過程前期，錦州地區(qū)的水汽主要來源于與高空槽云系相伴的水汽，后期高空槽加深，槽前的西南急流將水汽源源不斷地輸送到錦州地區(qū)上空，為此次暴雨過程提供了充足的水汽條件。7月25日850 hPa水汽通量場顯示，存在一條東北—西南向的水汽通量大值區(qū)，錦州地區(qū)位于大值區(qū)內(nèi)。

4 衛(wèi)星云圖應(yīng)用

從2016年7月25日00：00～26日08：00錦州地區(qū)降水過程的逐時(shí)紅外云圖可以看到，錦州地區(qū)不斷有強(qiáng)降水云團(tuán)生成并發(fā)展，26日08：00以后云團(tuán)移出錦州地區(qū)上空，錦州地區(qū)降水趨于結(jié)束。

5 數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品應(yīng)用

根據(jù)歐洲中心25日20：00高空500 hPa形勢預(yù)報(bào)、850 hPa風(fēng)場預(yù)報(bào)、850 hPa溫度預(yù)報(bào)，并與實(shí)況對比分析發(fā)現(xiàn)，歐洲中心數(shù)值預(yù)報(bào)與實(shí)況分析基本一致。從分析地面形勢預(yù)報(bào)來看，歐洲中心的地面形勢與實(shí)況也基本接近。對于此次暴雨過程，歐洲中心的數(shù)值預(yù)報(bào)可信度較高，可提供較好的參考。

同時(shí)，此次暴雨過程無論是EC還是grapes及中尺度模式WRF，在25日20：00和26日08：00兩個(gè)時(shí)次都對錦州市做出了雨量超過50 mm的預(yù)報(bào)，對強(qiáng)降水有一定的指示意義。

6 結(jié)束語

針對此次暴雨天氣過程，分析了高、低空環(huán)流形勢及動力條件、熱力條件、水汽條件等物理量場。在高空槽、低空切變線和地面倒槽共同影響下，高、低空配置屬于比較典型的強(qiáng)降水天氣形勢，低空急流的形成為此次暴雨提供了充足的水汽條件，低空輻合、高空輻散的配置為暴雨天氣發(fā)生及進(jìn)展提供了有利的動力條件，對于此次暴雨過程，歐洲中心的數(shù)值預(yù)報(bào)可信度較高，可提供較好的參考。

參考文獻(xiàn)

[1] 王東海，鐘水新，劉英，等.東北暴雨的研究[J].地球科學(xué)進(jìn)展，2007（6）：549-560.

[2] 王新寧，張俊霞，段雯瑜，等.張家口近40年降水量變化特征分析[J].農(nóng)業(yè)災(zāi)害研究，2021，11（1）：90-91，94.

[3] 盧愛剛.1951—2002年中國降水變化區(qū)域差異[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào)， 2009， 18（1）： 46-50.

[4] 王黎黎，魏婷婷.近50年來東北冷渦暴雨過程動力條件診斷和水汽條件分析[J].氣象災(zāi)害防御，2014，21（4）：10-13.

[5] 戴廷仁，陸忠艷，李廣霞，等.近46年遼寧省降水集中程度研究[J].氣象， 2007（1）：32-37.

[6] 于德華，王樹雄.2007年8月大連地區(qū)一次暴雨過程特征分析[J].氣象與環(huán)境學(xué)報(bào)，2008，24（6）：19-23.

[7] 王憲彬，張旭，辛艷輝.東北地區(qū)一次暴雨過程落區(qū)研究[J].氣象與環(huán)境學(xué)報(bào)， 2010，26（5）： 36-40.

[8] 王澄海，李健，李小蘭，等.近50a中國降水變化的準(zhǔn)周期性特征及未來的變化趨勢[J].干旱區(qū)研究，2012，29（1）：1-10.

[9] 劉運(yùn)成.一次連續(xù)暴雨的非地轉(zhuǎn)濕Q矢量分解分析[J].氣象科技，2011，39（6）： 796-802.

[10] 王爽，呂環(huán)宇，郭志剛，等.一次強(qiáng)降水超級單體風(fēng)暴過程分析[J].氣象與環(huán)境學(xué)報(bào)，2007（2）：15-20.

責(zé)任編輯：黃艷飛

Analysis of a Rainstorm Weather Process in Jinzhou Area

ZHOU Fu-ran et al（Jinzhou Meteorol-ogical Bureau， Jinzhou， Liaoning 121000）

Abstract Based on conventional ground observation data， upper-air observation data and encrypted automatic station data， the rainstorm process during July 25-26， 2016 was analyzed from the aspects of circulation situation， physical quantity field and numerical prediction test， and the cause of the rainstorm was summarized to provide reference for future rainstorm forecast.

Key words Rainstorm; Shear line; Low level jet