遼源地區(qū)5月初罕見春季暴雨特點(diǎn)

陳麗楠 劉姝妹 侯雪松 趙亮

摘要? 通過對區(qū)域加密自動站、雷達(dá)回波、常規(guī)高空和地面等氣象資料，運(yùn)用天氣學(xué)和物理診斷方法，對2016年5月2—4日遼源地區(qū)一次春季暴雨過程進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞 春季;暴雨;氣旋;遼源

中圖分類號：P458.1+21.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-3305（2019）01-039-02

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2019.01.015

Characteristics of a Rare Spring Rainstorm Process in Liaoyuan Area During Early May

CHEN Li-nan? et al（Liaoyuan Meteorological Station， Liaoyuan， Jilin 136200）

Abstract Based on the meteorological data of regional encryption automatic station， radar echo， conventional altitude and ground， a Spring Rainstorm Process in Liaoyuan area from May 2nd to 4th， 2016 was analyzed by using the methods of synoptic and physical diagnosis.

Key words? ?Spring; Rainstorm; Cyclone; Liaoyuan

遼源地處吉林省中南部，為長白山脈西側(cè)的迎風(fēng)坡，夏季副高北抬到相應(yīng)位置時，南北系統(tǒng)在此處交匯，極易產(chǎn)生暴雨，從而引發(fā)各種氣象災(zāi)害，對人民的生產(chǎn)和生活帶來一定的影響。遼源3—5月為春季，寒暖交替，天氣變化較大，干燥多風(fēng);6—8月為夏季，濕熱多雨，也是吉林省暴雨的多發(fā)地區(qū)。由于暴雨多發(fā)生在夏季，春季暴雨發(fā)生在遼源地區(qū)實(shí)屬罕見。文中通過對2016年5月2—4日區(qū)域加密自動站、雷達(dá)回波、常規(guī)高空和地面等氣象資料，對該次暴雨過程進(jìn)行了分析，研究了該類暴雨產(chǎn)生的原因和形成機(jī)制，以期為今后遼源春季暴雨的預(yù)報提供參考依據(jù)。

1 雨情及降水特點(diǎn)

1.1 雨情

從2016年5月2日18：00開始，遼源市自南向北迎來全區(qū)性降雨天氣。通過空地立體人工增雨作業(yè)，出現(xiàn)強(qiáng)降水。降水主要集中在3日白天，全區(qū)過程雨量均超過50 mm。該次暴雨過程發(fā)生時間之早，強(qiáng)度之大，范圍之廣均屬歷史同期罕見。經(jīng)過統(tǒng)計，2日20：00至3日20：00遼源、東豐及大多數(shù)自動站24 h雨量均已超過50 mm（圖1）。

1.2 降水特點(diǎn)

（1）暴雨過程具有出現(xiàn)時間早，強(qiáng)度大，范圍廣和持續(xù)時間長等特點(diǎn)。2日18：00至3日00：00，東豐縣小四平、大陽、興安村、團(tuán)林村、福勝村、白蒿村6 h降雨量均已超過10 mm，這種強(qiáng)度降雨出現(xiàn)在5月初十分罕見。

（2）以穩(wěn)定性降水為主，這一點(diǎn)可以通過自動站逐小時降水情況來印證，多數(shù)時次1 h降水量為1～5 mm，僅有個別時次1 h降水量為5～10 mm。

2 大尺度環(huán)流背景及診斷分析

2.1 高空環(huán)流背景

500 hPa東亞環(huán)流形勢在2日20：00表現(xiàn)為西低東高，位于內(nèi)蒙古至河套一帶存在高空槽，遼源位于高空槽前西南氣流控制下，溫度場落后于高度場，槽前有正渦度平流產(chǎn)生高空輻散;隨著系統(tǒng)的發(fā)展東移，3日08：00高空槽加深成低渦，低渦中心位于渤海灣附近，同時在蒙古附近的高壓脊也發(fā)展東移，3日20：00低渦中心移至吉林省東南部附近，隨著高壓脊的發(fā)展北伸，低渦也隨之東移入海減弱。

850 hPa上，2日20：00在華北上空有一個弱的低渦系統(tǒng)，遼源地區(qū)受其背部的暖性切變影響，到了3日08：00，低渦不斷加深發(fā)展，風(fēng)場上形成明顯的人字形切變結(jié)構(gòu)。3日08：00—20：00，低渦中心持續(xù)北上，經(jīng)過遼源上空。在此期間，遼源持續(xù)處于偏東南方和偏北風(fēng)的切變中，有利于底層的輻合抬升，同時，水汽也源源不斷的匯合，2日20：00到3日08：00，比濕持續(xù)維持在7 g/kg左右，到了4日08：00，低渦中心東移，比濕仍然高達(dá)4.6 g/kg。可見，該次過程的水汽條件較為充沛，并且有較為強(qiáng)烈的上升運(yùn)動和較長的持續(xù)時間。

2.2 地面影響系統(tǒng)

鋒面氣旋在3日08：00形成明顯的錮囚形勢，遼源地區(qū)前期受氣旋北部倒槽影響，3日14：00，氣旋中心北上穿越該區(qū)，在整個降水過程中，地面形勢始終維持較好的輻合條件，由于氣旋強(qiáng)烈發(fā)展形成錮囚形勢，移動較為緩慢，使得降水持續(xù)時間較長;3日夜間，氣旋中心東移，但該區(qū)仍然受到東風(fēng)回流的影響，降水仍將持續(xù)，比預(yù)計時間較晚結(jié)束。

從地面低壓系統(tǒng)發(fā)展演變，氣旋快速發(fā)展，為爆發(fā)性氣旋。低壓首先在淮河上空形成，隨后東移入海，得到爆發(fā)性發(fā)展，3日11：00前后，低壓中心降到980 hPa，在21 h之內(nèi)，低壓中心值下降幅度達(dá)22.5 hPa，強(qiáng)烈發(fā)展低壓中心北上，穿過遼源地區(qū)，為該區(qū)暴雨產(chǎn)生提供較好指示意義。

2.3 低空急流的作用

過程前期，在我國東南沿海一帶有一支偏南急流發(fā)展建立，形成南北向水汽通道，起點(diǎn)從南海附近開始，2日20：00，急流頭部北伸到吉林省南部，可見水汽的一個源地為東海和黃渤海。3日20：00，隨著低空急流東移，水汽從另一個源地日本海持續(xù)向我區(qū)輸送，使得急流頭部一直維持在吉林省上空，將南部海上水汽源源不斷向省內(nèi)輸送; 4日08：00，雖然系統(tǒng)東移出去，但在東風(fēng)回流作用下，仍有一定水汽輸送，致使吉林省在該次暴雨過程中水汽條件較好，這也是遼源地區(qū)此次出現(xiàn)區(qū)域性暴雨重要因素。

2.4 水汽條件和動力條件

從水汽通量上來看，該次降雨的水汽來源有2個：一是來自黃渤海及以南的海區(qū)，另一個是來自日本海，3日08：00，850 hPa水汽通量場上從南海、東海，到黃渤海，再到吉林省大部分地區(qū)，形成了完整的水汽輸送通道，此時南來的水汽輸送最強(qiáng)。到3日20：00，以日本海水汽輸送為主，水汽輸送減弱，降水也隨之減弱。

水汽通量散度上，2日20：00，吉林省降雨剛開始，700 hPa以下省內(nèi)大部分地區(qū)均處于輻合區(qū)中，輻合中心位于該省中南部，遼源市已經(jīng)處于輻合區(qū)中。3日08：00，輻合中心加強(qiáng)，暴雨區(qū)與850 hPa輻合中心有較好對應(yīng)。到20：00輻合中心東移北上，中心強(qiáng)度有所減弱，降水減弱。對流層底層水汽輻合不僅為該次暴雨提供豐富水汽，而且由于水汽凝結(jié)潛熱使上升運(yùn)動得到加強(qiáng)，對降水有正反饋?zhàn)饔?，使降水?qiáng)度增加。散度場與水汽通量散度場類似，從高層到底層為底層輻合、高層輻散的形勢，有利于降水產(chǎn)生。

3 遼源站雷達(dá)圖特征

3.1 強(qiáng)度圖

該次降水是層狀云造成連續(xù)性降水：回波比較均勻，成片狀，范圍大，邊緣不清晰，整個回波移動緩慢，過程維持時間相對較長，是導(dǎo)致該次暴雨產(chǎn)生重要原因。

3.2 速度圖

雷達(dá)回波呈現(xiàn)“S”型，低層為暖平流，存在風(fēng)速和風(fēng)向輻合，并且速度中心呈氣旋式旋轉(zhuǎn)，有利于輻合抬升運(yùn)動發(fā)生。

4 數(shù)值預(yù)報檢驗(yàn)

通過對各家數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品與實(shí)況對比分析，發(fā)現(xiàn)各家模式均對該次暴雨過程做出準(zhǔn)確預(yù)報。EC實(shí)況場與預(yù)報場基本一致，鋒區(qū)位置和強(qiáng)度、急流位置和強(qiáng)度、切變線位置等要素預(yù)報也基本準(zhǔn)確，對預(yù)報員有較大參考價值。根據(jù)EC數(shù)值預(yù)報，提前72 h就開始密切關(guān)注該次降水，根據(jù)春季降水特點(diǎn)，再加上前期水庫較為缺水，考慮到人工增雨因素，降水量級定為中雨;到24 h時段內(nèi)，將降水量級升級為大雨。

5 結(jié)論

該次暴雨過程是中低緯系統(tǒng)共同作用的結(jié)果，高空槽形勢和偏南急流有利于南方水汽向北輸送，為暴雨區(qū)提供充足水汽條件。該次暴雨系鋒面氣旋降水，氣旋東移北上時降雨強(qiáng)度加強(qiáng)，氣旋在吉林省停留時間長，故次降水過程持續(xù)時間較長，導(dǎo)致降水量較大。水汽條件好：從海上到暴雨落區(qū)水汽通道建立與暴雨區(qū)相配合;同時對流層低層的輻合，加強(qiáng)了水汽的輻合，降水得到加強(qiáng)。雖然雷達(dá)強(qiáng)度回波上來看，僅為層狀云降水回波，但從速度場上還是能識別低層輻合和暖平流等信息，對于暴雨預(yù)報有一定指示意義。

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