2013年7月大連地區(qū)降水特征分析

趙偉東　曹祥村

摘要

2013年7月大連地區(qū)有7次較大降水過程，其中2次大雨、5次暴雨或大暴雨，通過對(duì)2013年7月影響本區(qū)的系統(tǒng)背景、環(huán)流特征、水汽條件、動(dòng)力特征等方面進(jìn)行分析，加強(qiáng)對(duì)強(qiáng)降水特征的認(rèn)識(shí)。結(jié)果表明，副熱帶高壓的位置變動(dòng)是引起大連地區(qū)7月強(qiáng)降水最重要的原因之一；中緯度冷空氣的侵入和垂直上升運(yùn)動(dòng)大小是強(qiáng)降水產(chǎn)生的關(guān)鍵；副熱帶高壓附近的暴雨能造成持續(xù)性的大暴雨過程；氣旋暴雨和冷渦暴雨造成短時(shí)突發(fā)性暴雨，降水集中且強(qiáng)度大。

關(guān)鍵詞 降水特征；環(huán)流背景；物理量場(chǎng)；大連地區(qū)

中圖分類號(hào) S161.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2014）11-03338-02

Abstract There are seven large precipitation events occurred in Dalian in July 2013， which included two heavy rains and five rainstorms/heavy rainstorms. Through the analysis of the synoptic system background， circulation characteristics， water vapor condition， and dynamic characteristics， we concluded that： the position variation of the Subtropical High Pressure is one of the most important reasons causing strong precipitation in July 2013 in Dalian. The midlatitude cold air intrusion and vertical ascending motion is the key factor for strong precipitation. The rainstorm near the Subtropical High can cause the process of persistence rainstorm. The Cyclonic rainstorm and the cold vortex storm caused a short sudden rainstorm， precipitation concentration and high strength.

Key words Precipitation characteristics； Circulation background； Physical quantity field； Dalian region

大連地區(qū)處亞洲東部中緯地帶、遼東半島南部，南臨黃海和渤海，雖屬溫帶大陸性或過渡性季風(fēng)氣候，但由于地處太平洋西岸，受黃、渤海的影響，該區(qū)海洋性氣候比較明顯。影響該區(qū)大氣環(huán)流系統(tǒng)主要有極地渦旋、西太平洋副熱帶高壓及其2個(gè)環(huán)流系統(tǒng)之間的極鋒急流。由于該區(qū)正處高空盛行的西風(fēng)帶，具有較強(qiáng)的季風(fēng)和西風(fēng)帶的天氣氣候特色，在夏季，有時(shí)還受西風(fēng)帶、副高帶和熱帶（臺(tái)風(fēng)）等三帶環(huán)流系統(tǒng)共同影響，造成暴風(fēng)雨、大風(fēng)、雷電等危險(xiǎn)天氣。

大連地區(qū)全年降水量600～670 mm，大連多于旅順、北部多于南部，降水量7月份最多，12月份最少，6～8月降水量之和占全年降水量62%左右，降水日數(shù)7、8月份最多，一般均在10 d以上，連續(xù)最長(zhǎng)降水日數(shù)一般4～6 d。2013年7月大連地區(qū)有18 d出現(xiàn)降水，有7次較大降水過程，其中2次大雨、5次暴雨或大暴雨過程，總降水量達(dá)520.3 mm，一次降水過程中最大降水量為136.4 mm，7月2日02：00～08：00降水量達(dá)79.0 mm。7月具有降水天數(shù)多、平均降水量大、暴雨頻繁、單點(diǎn)降水強(qiáng)度大等異常特征。筆者通過對(duì)2013年7月影響大連地區(qū)的系統(tǒng)背景、環(huán)流特征、水汽條件、動(dòng)力特征等方面進(jìn)行分析，加深對(duì)強(qiáng)降水特征的認(rèn)識(shí)，提高監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)強(qiáng)降水的能力，不僅具有重要的學(xué)術(shù)意義和理論價(jià)值，還具有更為廣泛的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)意義和應(yīng)用價(jià)值。

1 系統(tǒng)背景

薄兆海對(duì)大連地區(qū)歷年暴雨總結(jié)分析表明，產(chǎn)生暴雨的天氣形勢(shì)有臺(tái)風(fēng)暴雨、臺(tái)風(fēng)遠(yuǎn)距離暴雨、氣旋暴雨、冷渦暴雨、副熱帶高壓附近暴雨5種類型[1]。經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，2013年7月1～2日的大暴雨是典型的氣旋暴雨，由黃河氣旋發(fā)展北抬造成；7月9～12、19～20、30日的強(qiáng)降水屬于副熱帶高壓附近引起的，其中9～12日的大暴雨是由于南支槽發(fā)展，副熱帶高壓穩(wěn)定少動(dòng)，水汽充沛，在山東半島附近形成準(zhǔn)靜止鋒逐漸北移造成大連地區(qū)的大暴雨過程；7月16、23、27～28日屬于北部冷渦造成的冷渦降水。

2 大氣環(huán)流特征

從圖1可以看出，大連地區(qū)7月500 hPa平均高度場(chǎng)比較平直，中高緯度有長(zhǎng)波槽存在，西太平洋副熱帶高壓中心已移至25°～30°N，大連地區(qū)處于副熱帶高壓的西北部邊緣，850 hPa風(fēng)場(chǎng)吹西南氣流，有利于將水汽輸送到華北至東北南部地區(qū)。當(dāng)從西部或西北部來的高空槽向東移動(dòng)時(shí)，受高空冷平流和暖濕氣流的影響，在副熱帶高壓西北部邊緣可造成大連地區(qū)出現(xiàn)強(qiáng)降水和雷暴天氣。7月19～20日的大雨和30日的暴雨基本屬于這種天氣形勢(shì)。

3.2 水汽特征

從7月相對(duì)濕度場(chǎng)（圖3a）可以看出，大連地區(qū)有明顯的7次降水過程，這7次過程相對(duì)濕度均在85%

以上，說明從地面到高層均有大量水汽聚集，高空有較深厚的高濕水汽柱，為強(qiáng)降水的發(fā)生累積不穩(wěn)定的能量[2]。圖3b顯示，大連地區(qū)7次強(qiáng)降水過程中1 000～700 hPa水汽通量散度值均為負(fù)，說明該區(qū)域有水汽輻合，特別是1～2、9～12、16日這3

次過程水汽輻合比較明顯，其中9～12日過程水汽通量散度最大值超過-4 g/（hPa·cm2·s），高空有源源不斷的水汽輸送，能夠造成持續(xù)性的時(shí)間較長(zhǎng)的大暴雨過程。

3.3 動(dòng)力特征

垂直上升運(yùn)動(dòng)的大小直接影響到降水的強(qiáng)弱，從渦度場(chǎng)（圖4a）可以看出，7月1～2、9～12、16、19～20、27～28日這5次過程700 hPa以下均有明顯的正渦度，渦度值在4 ×10-5s-1以上，對(duì)應(yīng)的200～300 hPa高度均有明顯的負(fù)渦度，渦度值在-6×10-5s-1左右，說明強(qiáng)高空輻散場(chǎng)與低層輻合中心重疊，高空正渦度不斷往下輸送，導(dǎo)致地面低值系統(tǒng)發(fā)展加強(qiáng)[3]，為暴雨的發(fā)生提供了動(dòng)力條件。從垂直速度場(chǎng)（圖4b）可看出，1～2、16和30日這3次過程垂直速度較大，因而造成中低層有明顯的降壓，配合低層暖濕氣流的抬升，促使局地強(qiáng)對(duì)流和突發(fā)性的暴雨或大暴雨[4]。2日03：00～05：00的3 h降水量為48.9 mm，16日3 h降水量為43.0 mm，30日3 h降水量為33.0 mm正好說明這點(diǎn)。

4 結(jié)論與討論

（1）副熱帶高壓是引起大連地區(qū)7月強(qiáng)降水最重要的原因之一；中緯度冷空氣的侵入和垂直上升運(yùn)動(dòng)大小是強(qiáng)降水產(chǎn)生的關(guān)鍵；副熱帶高壓附近的暴雨能造成持續(xù)性的大暴雨過程。

（2）氣旋暴雨和冷渦暴雨能造成短時(shí)突發(fā)性暴雨，降水集中且強(qiáng)度大。

（3）暴雨是大連地區(qū)夏季的主要災(zāi)害性天氣，應(yīng)進(jìn)一步深入研究引發(fā)強(qiáng)降水的天氣系統(tǒng)，進(jìn)行分類并總結(jié)出典型的暴雨天氣模型，研究不同暴雨的天氣系統(tǒng)的機(jī)理和引發(fā)暴雨的機(jī)制，進(jìn)而提高強(qiáng)降水預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率。

參考文獻(xiàn)

[1]

薄兆海.大連地區(qū)暴雨特征分析及春季典型區(qū)域性暴雨研究[D].蘭州：蘭州大學(xué)，2010.

[2] 趙繁盛，趙惠芳.大連地區(qū)一次暴雨過程的成因分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，38（32）：18343-18346.

[3] 黃振，宋煜，何玉科.2004年8月3日大連大暴雨天氣過程分析[J].氣象與環(huán)境學(xué)報(bào)，2006（2）：38-41.

[4] 李燕，薄兆海，何玉科.大連大暴雨天氣過程個(gè)例分析[J].氣象科技，2007，35（2）：222-226.