遼寧省2016年7月24日～26日暴雨中尺度分析

李璇 于芳建 余克勤 王宏超 于躍 王曉霞

摘要：本文應(yīng)用常規(guī)觀測資料、NCEP再分析資料等對遼寧省2016年7月24日～26日發(fā)生的暴雨、局部大暴雨天氣過程進行中尺度分析。綜合分析了這次暴雨過程大尺度背景場的環(huán)流形勢及中尺度環(huán)境場的形勢特征。結(jié)果表明：此次暴雨，局部大暴雨天氣過程是副熱帶高壓北抬西進與東北冷渦東移南下的共同作用，暖濕氣流和干冷氣流在遼寧地區(qū)交匯從而形成的一次強降水過程。在強降水過程中，水汽沿副高外圍向遼寧地區(qū)輸送，為遼寧此次強降水過程提供了充足的水汽條件。且通過中尺度分析可知，遼寧地區(qū)垂直方向上強風切變，上干下濕的不穩(wěn)定層結(jié)及較高的不穩(wěn)定能量為局地的短時強降水過程提供了必要的條件。

關(guān)鍵詞：遼寧??；暴雨；中尺度分析

中圖分類號： P458 文獻標識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2018.22.070

遼寧省位于亞洲東部中緯度溫帶大陸性季風氣候區(qū)。遼寧省夏日溫熱多雨，冬日寒冷干燥。降雨量分布不均，東濕西干，但遼寧是整個東北地區(qū)降水量最多的省份，年降水量為600～1100毫米。遼寧省的年降水量雖然不多，但暴雨極端值很大。有氣象資料以來，遼寧地區(qū)發(fā)生過若干次不同等級的大范圍洪澇災(zāi)害，除了這種大范圍洪澇，更多的降水是具有突發(fā)性的局地暴雨[1]。陶詩言指出：暴雨是多種尺度天氣系統(tǒng)共同作用的結(jié)果，大尺度環(huán)流系統(tǒng)能夠為暴雨提供有利的背景場，中小尺度天氣系統(tǒng)是暴雨的直接制造者[2]。

2016年7月24日～26日強降水過程主要是由于中尺度天氣系統(tǒng)造成的，降水落區(qū)及降水時間的預(yù)報與實況均有較大誤差，預(yù)報預(yù)警難度很大，因此值得開展深入的研究與分析。本文應(yīng)用常規(guī)觀測資料、NCEP再分析資料等分析此次暴雨，局部大暴雨過程。

1天氣過程與環(huán)流形式

1.1降水分布實況

2016年7月24日～26日遼寧地區(qū)出現(xiàn)了一次大范圍的強降水過程。24日～25日遼寧省西部、中部地區(qū)有大雨到暴雨，24小時降水量最大值為74mm，出現(xiàn)在黑山縣。25日降水逐漸增強，降大值區(qū)為到遼寧中部和南部地區(qū)，此時遼寧全省普降大到暴雨，局部大暴雨，24小時降水量最大值為187mm，出現(xiàn)在開原市。26日之后雨量減弱，降水過程趨于結(jié)束。

1.2 天氣形勢分析

4日20時至6日08時，500hPa高度上，副熱帶高壓控制我國南方大部分地區(qū)，副高中心位于黃淮、江淮一帶，且副高北邊界逐漸東移北上，5日08時位于遼寧省中部并穩(wěn)定維持到6日8時，6日8時之后副熱帶奧雅南落回我國南方地區(qū)。與此同時，副高穩(wěn)定發(fā)展階段貝湖東側(cè)低渦逐漸發(fā)展加強并向北向東移動，在低渦與副高之間形成了一條較強的西南急流帶。在副高和冷渦共同作用下，高緯度地區(qū)南下的干冷空氣與暖濕的西南氣流在東北地區(qū)交匯，形成了降水。6日之后副高南落，低渦東移減弱，溫度場與高度場基本重合，系統(tǒng)不再發(fā)展，因此降水過程也逐漸結(jié)束。且暴雨發(fā)生時段500hPa高度上東北地區(qū)為高空急流區(qū)，高空急流區(qū)有利于高層的輻散，有利于低層系統(tǒng)的發(fā)生發(fā)展。7月25日700hPa與850hPa高度上形勢基本一致，東北地區(qū)位于槽前，西南暖濕氣流較強，水汽條件好，同時槽后有冷空氣南下。地面形勢上我國東部大部分地區(qū)被強大的低壓系統(tǒng)控制，在內(nèi)蒙古西部地區(qū)地面上形成冷鋒，到25日夜間，低壓中心比較穩(wěn)定，略向東北方向移動，冷鋒東移南下到遼寧西部至華北地區(qū)。綜合來看，高低空系統(tǒng)的共同作用是形成此次降水過程的大尺度環(huán)流形勢。

2中尺度對流條件與探空資料分析

分別對25日08時至20時高空實況觀測資料進行中尺度分析可知，在850hPa～500hPa遼寧地區(qū)西部到東部呈現(xiàn)前傾結(jié)構(gòu)的切變，500hPa高度上遼寧地區(qū)上空為西南急流帶低層遼寧西部到東部地區(qū)為明顯的濕度大值區(qū)，遼寧地區(qū)位于850hPa溫度脊東南側(cè)，受西南氣流影響，在垂直方向上水汽的分布為上干下濕。低層增暖引起不穩(wěn)定能量的積聚，有利于對流天氣的發(fā)生。

利用探空資料分析中尺度對流系統(tǒng)局地的垂直環(huán)境場特征和層結(jié)穩(wěn)定度條件，并在短時效內(nèi)可以判斷對流發(fā)展的潛勢。分析了錦州市25日08時和20時的探空資料可知25日08時錦州市中高層相對濕度小，水汽條件較差為顯著干區(qū)，但近地層到700hPa高度內(nèi)水汽條件較好，為較深厚的濕層，這種下濕上干的條件有利于局地短時強降水等強對流天氣的發(fā)生；0℃層高度位于5km附近，據(jù)相關(guān)研究統(tǒng)計，0℃線在3km～5km高度時有利于冰雹、短時強降水的產(chǎn)生[3]。同時，錦州地區(qū)在垂直方向上有明顯的風速、風向的切變，且中高層存在強的對流不穩(wěn)定能量，K指數(shù)可達39℃以上，表示低層濕度條件較好且大氣處于層結(jié)不穩(wěn)定狀態(tài)。到25日20時錦州地區(qū)垂直風切變減弱，能量條件轉(zhuǎn)差，且底層有一定對流抑制能量，總體對流條減弱，主要降水系統(tǒng)東移。從探空資料可知，垂直方向上強的風切變、上干下濕的不穩(wěn)定層結(jié)及不穩(wěn)定能量是強對流天氣發(fā)生發(fā)展的必要條件。

3結(jié)語

此次暴雨，局部大暴雨天氣過程是副熱帶高壓北抬西進與東北冷渦東移南下的共同作用。暖濕氣流和干冷氣流在遼寧地區(qū)交匯從而形成的一次強降水過程。在強降水過程中，水汽沿副高外圍向遼寧地區(qū)輸送，為遼寧此次強降水過程提供了充足的水汽條件。且通過中尺度分析可知，遼寧地區(qū)垂直方向上強風切變，上干下濕的不穩(wěn)定層結(jié)及較高的不穩(wěn)定能量為局地的短時強降水過程提供了必要的條件。

參考文獻

[1]張健愷，劉欣，隆霄，等.2008年7月31日遼寧暴雨的中尺度分析[J].蘭州大學(xué)學(xué)報（自科版），2013（01）：11-16.

[2]王東海，鐘水新，劉英，李俊，胡開喜，楊帥，張春喜，孫力，高樅亭.東北暴雨的研究[J].地球科學(xué)進展，2007，22（06）：3-10.

[3]黃小燕.中國西北地區(qū)近50年夏季地面氣溫與大氣0℃層高度的時空變化特征[D].西北師范大學(xué)，2012.

作者簡介：李璇，本科學(xué)歷，助理工程師，研究方向：天氣預(yù)報。