一次流域性大暴雨過程分析

陳洪利

摘要 利用常規(guī)觀測、數(shù)值預(yù)報、衛(wèi)星雷達(dá)、加密自動站等資料，對2010年5月28—29日盤錦地區(qū)暴雨冰雹降水天氣過程進(jìn)行系統(tǒng)分析，并總結(jié)了預(yù)報、服務(wù)經(jīng)驗及新一代雷達(dá)產(chǎn)品在臨近天氣預(yù)報中的應(yīng)用技術(shù)，對預(yù)報員在今后的預(yù)報服務(wù)工作有較強(qiáng)的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞 強(qiáng)對流；冷渦；數(shù)值預(yù)報；物理量

中圖分類號 P426.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739（2015）20-0191-03

Analysis on a Strong Precipitation Process

CHEN Hong-li

（Panjin City Meteorological Bureau in Liaoning Province，Panjin Liaoning 124010）

Abstract Using the conventional observation，numerical prediction，satellite radar stations and automatic encryption data，this paper analyzed the storm precipitation process in central region of dawa on May 28th to 29th，2010 and summarized the application technology in approaching weather of the forecast，service experience and the new Radar，it had strong guiding significance to the future forecasting service work for forecasters.

Key words strong convective； cold eddy；numerical prediction； physical

局地強(qiáng)對流天氣是氣象預(yù)報工作中的重點和難點，很大一部分的局地暴雨天氣都是由強(qiáng)對流產(chǎn)生的，而對流性天氣往往產(chǎn)生的機(jī)制復(fù)雜，發(fā)展迅速，造成的災(zāi)害也較大，因此對于此類天氣的預(yù)報經(jīng)驗總結(jié)顯得異常重要[1-2]。2010年5月28—29日盤錦地區(qū)出現(xiàn)暴雨冰雹降水天氣過程，現(xiàn)利用常規(guī)觀測、數(shù)值預(yù)報、衛(wèi)星雷達(dá)、加密自動站等資料對此次天氣過程進(jìn)行分析，以為今后預(yù)報服務(wù)提供一定借鑒。

1 天氣實況

本次降水過程從2010年5月28日開始，連續(xù)2 d到29日19：00結(jié)束。整個過程各地的降水以陣雨或雷陣雨為主，強(qiáng)降水時段集中在29日白天，雨量分布極為不均，本站雨量較大伴有冰雹（最大直徑為15 mm），降水量為68.6 mm；盤山、臺安雨量在30～50 mm；營口地區(qū)20～40 mm伴有冰雹。此次降水冰雹天氣造成大洼地區(qū)4人死亡、盤山地區(qū)2人死亡。

2 影響系統(tǒng)及環(huán)流形勢

2.1 高空環(huán)流形勢

從5月26日開始，中緯度環(huán)流調(diào)整為兩脊一槽型，東部高壓脊脊線位于130°E附近，隨著時間推移，與西太平洋副熱帶高壓疊加進(jìn)一步加強(qiáng)，高壓脊北端伸至55°N～60°N；西部高壓脊位于90°E～100°E，脊內(nèi)暖平流明顯，促使高壓脊穩(wěn)步發(fā)展；兩脊之間105°E～120°E為寬廣低槽，由于貝湖冷空氣的不斷侵入形成低渦。于29日14：00達(dá)到最強(qiáng)，低渦中心位于45°N、119°E，到29日8：00低渦中心南落至42°N附近（圖1）。29日8：00 850 hPa東南低空急流開始建立，為強(qiáng)降水的發(fā)生輸送了充足水汽。200 hPa在該地區(qū)上空有較強(qiáng)的輻散氣流存在，形成了低層輻合、高層輻散的高低空配置，有利于系統(tǒng)地加強(qiáng)發(fā)展。

2.2 地面形勢

從地面圖上可以看出，30°N～50°N、110°E～130°E范圍內(nèi)為不規(guī)整的低壓帶，有南、北2個低壓中心。北邊低壓中心與高空冷渦相互配合，28日8：00低壓中心位于41°N、117°E，到了29日8：00已經(jīng)移至47°N、120°E，該地區(qū)由低壓中心前部轉(zhuǎn)為低壓中心底部控制。受其影響29日白天出現(xiàn)了強(qiáng)對流的天氣。

3 數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品應(yīng)用

數(shù)值預(yù)報業(yè)務(wù)是發(fā)展多軌道業(yè)務(wù)非常重要的基礎(chǔ)，做好其產(chǎn)品的解釋應(yīng)用是十分重要的。要使數(shù)值預(yù)報業(yè)務(wù)產(chǎn)品更好地發(fā)揮作用，不但需要數(shù)值預(yù)報模式研究人員的鉆研，而且需要一線預(yù)報員的參與。預(yù)報員的作用是至關(guān)重要的，要培養(yǎng)預(yù)報員在數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品基礎(chǔ)上的訂正能力，積累新的數(shù)值預(yù)報使用經(jīng)驗，成為研究型的預(yù)報人員，同時要借鑒國際先進(jìn)技術(shù)和成熟經(jīng)驗，筆者主要對EC產(chǎn)品、日本產(chǎn)品的預(yù)報效果進(jìn)行了檢驗，分析在本次預(yù)報中的可參考程度[3-6]。

3.1 EC產(chǎn)品

歐洲中心28日20：00實況分析，低渦中心位于45°N、115°E附近，預(yù)報29日20：00低渦分裂為南北2個中心，南部中心東移43°N、119°E附近，預(yù)報29日20：00環(huán)流中心消失，形成明顯風(fēng)切變。與實況場形勢較為接近，有較好的參考使用價值。

3.2 日本產(chǎn)品

日本降水預(yù)報29日8：00，24、36 h降水預(yù)報量級明顯較小，28日20：00 24 h降水預(yù)報，降水中心較為接近實況，量級偏小，對降水預(yù)報有一定的指示意義。

4 物理量分析

4.1 能量場

假相當(dāng)位溫考慮到溫度、濕度、氣壓等多個物理量，反映了大氣中能量的分布。能量場的發(fā)展特別是高能舌的東伸對低渦的發(fā)展和東移有重要作用[7-9]。

500 hPa假相當(dāng)位溫場從28日開始到29日，能量鋒區(qū)始終位于遼寧上空。低層700、850 hPa有能量中心相對應(yīng)（圖2）?？倻囟葓龇植寂c之相近。endprint

4.2 大氣穩(wěn)定度

大氣穩(wěn)定度是指氣塊受任意方向擾動后，返回或遠(yuǎn)離原平衡位置的趨勢和程度，它揭示出個別氣塊在大氣層中是否易發(fā)生垂直運(yùn)動及對流，該文用K指數(shù)來衡量大氣的穩(wěn)定性。

K指數(shù)該地區(qū)處于閉合高值區(qū)域內(nèi)，表明大氣層結(jié)相當(dāng)不穩(wěn)定，28日8：00盤錦K指數(shù)為36；SI指數(shù)與之相反，處于低值中心前部為-1.5，也表明了大氣的不穩(wěn)定。

5 雷達(dá)衛(wèi)星云圖產(chǎn)品的應(yīng)用

臨近預(yù)報技術(shù)是在20世紀(jì)60—70年代提出的。隨著大氣科學(xué)、計算機(jī)科學(xué)以及社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，臨近預(yù)報的內(nèi)涵也在不斷變化，專指當(dāng)時的天氣監(jiān)測和0～2 h的外推預(yù)報。2005年對臨近預(yù)報概念進(jìn)行了時間拓展，其空間分辨率可達(dá)2.5 km，預(yù)報時效可延續(xù)至6 h。獲取高時間和空間分辨率的氣象資料是提高強(qiáng)對流天氣臨近預(yù)報準(zhǔn)確率的基礎(chǔ)之一。由于多普勒天氣雷達(dá)的探測數(shù)據(jù)有很高的時間和空間分辨率，這些數(shù)據(jù)對預(yù)報強(qiáng)對流天氣系統(tǒng)的發(fā)展具有重要的指示意義，因此多普勒天氣雷達(dá)已經(jīng)成為改進(jìn)臨近預(yù)報最有效的工具之一，具有其他氣象探測設(shè)備所無法取代的優(yōu)勢。在目前實際的臨近預(yù)報工作中，衛(wèi)星云圖和雷達(dá)及加密自動站是最常用的臨近預(yù)報工具。

從圖3可以看出，云團(tuán)在遼東半島直接北抬到渤海灣北部地區(qū)，與高空低渦演變成強(qiáng)烈風(fēng)切變區(qū)相對應(yīng)。強(qiáng)烈的上升運(yùn)動使得云團(tuán)發(fā)展，長時間穩(wěn)定于該地區(qū)上空；造成29日白天大洼強(qiáng)降水的發(fā)生。大洼地區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)出現(xiàn)50～70 mm的強(qiáng)降水。

營口雷達(dá)5月29日16：07探測到大洼位于較強(qiáng)回波帶中，基本反射率為35 dbz，在大洼站有更強(qiáng)的回波，基本反射率達(dá)45 dbz以上，與出現(xiàn)50 mm以上強(qiáng)降水的鄉(xiāng)鎮(zhèn)相對應(yīng)，1 h降水預(yù)報和云頂高度均預(yù)示大洼附近有較強(qiáng)降水出現(xiàn)，實況正是如此（圖4、5）[10]。

6 結(jié)語

（1）高空低渦分裂演變成較強(qiáng)的輻合切變線、低空東南急流攜帶大量暖濕空氣與高空冷空氣在盤錦上空交匯是造成本次強(qiáng)降水的主要因素。

（2）前期1周的晴熱天氣為本次降水儲備了充足的不穩(wěn)定能量；該地區(qū)始終處于高能、高濕軸線附近。

（3）衛(wèi)星云圖、雷達(dá)、加密自動站資料的綜合應(yīng)用對強(qiáng)降水發(fā)生前的臨近預(yù)報起著關(guān)鍵性作用；在今后的預(yù)報服務(wù)工作中應(yīng)著力加強(qiáng)其應(yīng)用技術(shù)的研究[11-13]。

（4）各種數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品的結(jié)論往往有較大差異，在實際應(yīng)用時應(yīng)該密切結(jié)合天氣實況和本地預(yù)報經(jīng)驗，做好數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品的解釋應(yīng)用工作，尤其是對較強(qiáng)降水的量級和落區(qū)要做好訂正工作。

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