2016年7月20日朝陽市大暴雨天氣過程分析

孫瑩　孫嘉駿　吳丹　付楊

摘要 利用降水實(shí)況、MICAPS云圖實(shí)況、雷達(dá)產(chǎn)品等資料，對朝陽地區(qū)2016年7月20日大暴雨過程從系統(tǒng)生成、發(fā)展、消亡3個過程進(jìn)行分析，運(yùn)用MICAPS輸出產(chǎn)品對過程當(dāng)中動力、水汽、熱量、物理量條件分析，并對比MICAPS預(yù)報(bào)場資料，揭示了EC、T639對本次過程的預(yù)報(bào)情況。經(jīng)過分析得出：本次過程是受地面江淮氣旋北上，配合高空切斷低渦前部低空急流，在江淮氣旋倒槽頂部、急流出口區(qū)發(fā)生的大暴雨天氣過程。降水過程當(dāng)中，地面受日本海高壓阻擋，高空受副高脊線影響移動非常緩慢，為此次大暴雨天氣過程提供有利條件。

關(guān)鍵詞 大暴雨；江淮氣旋；切斷低渦；低空急流；遼寧朝陽；2016年7月20日

中圖分類號 P458.121.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）21-0189-02

1 天氣實(shí)況

2016年7月20日8：00起，朝陽市自西南向東北方向迎來一次全區(qū)性的暴雨、大暴雨天氣過程。其中有73個鄉(xiāng)鎮(zhèn)達(dá)到大暴雨量級（100～250 mm），其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)也都達(dá)到了暴雨量級（50～100 mm）。全區(qū)平均降水量107 mm，鄉(xiāng)鎮(zhèn)最大降水量達(dá)到229.7 mm，出現(xiàn)在朝陽縣王營子村。雨量分布東南多西北、東北少，小時最大雨強(qiáng)達(dá)到39 mm/h。本次過程持續(xù)時間較長，前后共經(jīng)歷近30 h，過程總量在朝陽市歷年較為少見。

2 天氣形勢分析

2.1 影響系統(tǒng)及系統(tǒng)發(fā)展過程

18日8：00地面實(shí)況圖上，四川盆地中部有西南渦生成，500 hPa高空貝湖東側(cè)有一冷渦存在，朝陽地區(qū)位于高空冷渦前部，地面受弱氣壓場控制。同日20：00日本海高壓建立，中心氣壓強(qiáng)度達(dá)到1 020 hPa。隨后，西南渦緩慢東移，日本海高壓逐漸向內(nèi)陸伸展并于河北形成一閉合小高壓，500 hPa高空有淺槽東移。同時，副熱帶高壓脊逐漸向東北方向伸展，受其影響河套淺槽東移受阻，迅速加深發(fā)展。當(dāng)高空槽底部伸展至華北一帶時被暖濕氣流所截?cái)啵饾u形成切斷低渦。此時，高緯度冷空氣受高空槽后偏北氣流引導(dǎo)，注入地面西南渦倒槽內(nèi)部，致使倒槽頂部有閉合低壓中心生成。自此，氣旋于河南省黃淮一帶生成，因初生位置主要位于江淮一帶的湖北境內(nèi)，因此判定為江淮氣旋而不是黃淮氣旋。

此后，江淮氣旋東移北上，行進(jìn)過程中地面受日本海高壓阻擋，同時高空切斷低渦受副高脊線阻擋，系統(tǒng)東移受阻導(dǎo)致整個降水系統(tǒng)移動非常緩慢，降水持續(xù)時間較長。至20日夜間，朝陽地區(qū)處于地面倒槽頂部，為降水條件最有利的時段。21日，日本海高壓強(qiáng)度減弱，同時副高南落，系統(tǒng)東移加快，朝陽地區(qū)降水趨于減弱。

2.2 水汽條件

20日20：00 850 hPa急流建立，朝陽位于急流軸的中心位置，700 hPa急流建立時間稍早一些。850 hPa溫度露點(diǎn)差達(dá)到2 ℃，700 hPa也在4 ℃以下，水汽接近飽和狀態(tài)。朝陽地處遼西，是遼寧最為干旱的地級市之一，夏季暴雨的發(fā)生、發(fā)展所需的水汽條件往往依賴于低空急流的水汽輸送，低空急流是朝陽夏季暴雨、大暴雨過程產(chǎn)生的重要條件之一[1-3]。中尺度分析（圖1）顯示，朝陽全區(qū)處于濕舌內(nèi)部，東南急流經(jīng)渤海灣不斷向朝陽上空輸送大量水汽。朝陽單站水汽通量散度剖面圖（圖2）顯示：850 hPa水汽通量20日20：00達(dá)到最大值，證實(shí)了低空急流對朝陽上空水汽條件的貢獻(xiàn)。

2.3 動力條件

20日朝陽位于地面倒槽頂部，倒槽右側(cè)強(qiáng)盛的東南急流，與頂部偏東風(fēng)于槽區(qū)內(nèi)匯合，加大了槽區(qū)內(nèi)的風(fēng)速垂直分量，輔合上升運(yùn)動加強(qiáng)，渦度也隨之加強(qiáng)，這種東南風(fēng)于偏東風(fēng)切變形成的暖區(qū)降水是朝陽市夏季強(qiáng)降水的特征之一，同時這種暖區(qū)降水多以穩(wěn)定性降水為主。從朝陽單站剖面圖（圖3）來看，自19日20：00起至22日8：00，整個500 hPa以下高空垂直上升運(yùn)動明顯，尤其是20日20：00，大氣垂直上升運(yùn)動發(fā)展強(qiáng)盛，為強(qiáng)降水的觸發(fā)提供了較好的動力條件。

2.4 熱力條件

20日8：00 850 hPa溫度場，四川盆地、江浙一帶各有一暖中心，朝陽850 hPa為偏南風(fēng)，有暖平流，850 hPa氣溫達(dá)到了18～20 ℃，近地面氣溫為22 ℃，露點(diǎn)溫度為20 ℃，已經(jīng)非常接近飽和。從風(fēng)場剖面圖（圖4）也可以看出：20日8：00，自近地面到400 hPa風(fēng)向隨高度順轉(zhuǎn)，有明顯暖平流。而到了夜間20：00 500 hPa以下風(fēng)向隨高度逆轉(zhuǎn)，有冷平流，此時已經(jīng)有冷空氣入侵低層大氣。從當(dāng)日高空觀測實(shí)況來看，20：00高空東風(fēng)偏北分量開始增加，此時庫頁島一帶有冷中心存在，冷暖平流相互交匯在遼寧上空。冷空氣的注入使得暖氣團(tuán)氣溫下降，水汽達(dá)到飽和，成為強(qiáng)降水發(fā)生的另一重要條件。

2.5 物理量場

整個降水時段內(nèi)，CAPE值穩(wěn)定在100 J/kg，k指數(shù)為32左右。500～850 hPa溫差22 ℃，0 ℃層高度穩(wěn)定在4 000～5 000 m，500～850 hPa假相當(dāng)位溫差在4 K左右，以上條件表明降水時期內(nèi)，對流不穩(wěn)定能量較弱，以穩(wěn)定性降水為主。降水實(shí)況也顯示沒有雷暴大風(fēng)、冰雹等強(qiáng)對流天氣現(xiàn)象發(fā)生。

2.6 雷達(dá)產(chǎn)品

20日10：00前后，回波自河北承德一帶向東北方向移動進(jìn)入到朝陽地區(qū)，回波類型為片狀，面積較大，是典型的層狀云降水（圖5）。整個過程中組合反射率最大達(dá)到58 dBZ，垂直液態(tài)水含量最大為12 kg/m2，層狀云回波不利于強(qiáng)對流的發(fā)生，垂直液態(tài)水含量也比較低，對流條件較差。從RHI圖上可以看出：回波主體高度在3 km左右，與層狀云高度基本一致。

2.7 云圖產(chǎn)品

由于高空云系的走向受高空風(fēng)向的影響，而高空風(fēng)向又與等高線走向基本一致，所以從紅外云圖上可以分析出降水發(fā)生時高空槽的大致位置。降水發(fā)生前紅外云圖（圖6a）呈西南—東北走向，云系經(jīng)向度較大，說明高空風(fēng)以較強(qiáng)的經(jīng)向環(huán)流為主導(dǎo)，經(jīng)向環(huán)流越強(qiáng)高空槽越深，圖中遼寧以南一直到兩廣一帶高空盛行西南風(fēng)，高空槽位于云帶左側(cè)邊緣。而云帶的北端有氣旋型彎曲，表明云帶進(jìn)入遼寧上空后由于副高脊加強(qiáng)，低渦移動緩慢，引導(dǎo)云系逆時針旋轉(zhuǎn)堆積。同時，從水汽云圖上也可以看出（圖6b），遼寧上空有大量水汽堆積。另一方面，由于渦前西南風(fēng)依然強(qiáng)盛維持，水汽供應(yīng)條件較好，這種形勢對形成大范圍的大暴雨天氣非常有利[4-6]。

3 結(jié)論

（1）2016年7月20日大暴雨過程是受江淮氣旋東移北上、地面倒槽頂部輻合線影響下，配合高空切斷低渦，形成的大范圍暴雨、大暴雨過程。

（2）江淮氣旋形成過程：西南渦倒槽受高空槽后偏北氣流影響，引導(dǎo)高緯度冷空氣注入槽區(qū)，倒槽頂部逐漸形成閉合低壓中心，中心渦度不斷增大形成江淮氣旋。切斷低渦形成過程：受副高脊線北抬影響，高原淺槽東移受阻，不斷加深發(fā)展，被華北暖濕氣流截?cái)嘈纬汕袛嗟蜏u。

（3）受日本海高壓及副高脊線的共同影響，系統(tǒng)向東北方向緩慢移動，降水持續(xù)時間較長。朝陽地區(qū)處于急流出口區(qū)，同時低渦進(jìn)入遼寧境內(nèi)后移動緩慢，引導(dǎo)水汽堆積，加之地面倒槽頂部氣旋渦度較大，動力抬升條件較好，為強(qiáng)降水的發(fā)生提供了有利條件。降水過程中不穩(wěn)定能量較小，沒有強(qiáng)對流天氣發(fā)生。

4 參考文獻(xiàn)

[1] 孫建華，趙思雄，傅慎明，等.2012年7月21日北京特大暴雨的多尺度特征[J].大氣科學(xué)，2013（3）：705-718.

[2] 宗志平，陳濤，徐珺，等.2012年初秋四川盆地兩次西南渦暴雨過程的對比分析與預(yù)報(bào)檢驗(yàn)[J].氣象，2013（5）：567-576.

[3] 張芳華，陳濤，徐珺，等.2013年4—10月我國主要暴雨天氣過程簡述[J].暴雨災(zāi)害，2014（1）：87-95.

[4] 林建，楊貴名.近30年中國暴雨時空特征分析[J].氣象，2014（7）：816-826.

[5] 戴進(jìn)，余興，劉貴華，等.一次暴雨過程中云微物理特征的衛(wèi)星反演分析[J].氣象學(xué)報(bào)，2010（3）：387-397.

[6] 施望芝，張萍萍，吳濤，等.湖北省兩次區(qū)域性暴雨過程的對比分析[J].暴雨災(zāi)害，2008（3）：219-224.