白雪等

摘 要：利用加密自動站資料﹑常規(guī)觀測資料及多普勒雷達資料等，對2012年7月22日錦州東部地區(qū)短時大暴雨過程進行了天氣尺度和中尺度診斷分析。分析發(fā)現(xiàn)錦州東部地區(qū)邊界層中尺度輻合線的生成和發(fā)展， 是其降水強度明顯增幅的主要原因，是短時暴雨到大暴雨產(chǎn)生的啟動機制。邊界層輻合線造成水平場上的強烈風場輻合，增加該地區(qū)水汽和能量積聚，并觸發(fā)該地區(qū)強烈的上升運動。另外，通過對雷達基本反射率因子圖和徑向速度圖的分析，發(fā)現(xiàn)強回波區(qū)和逆風區(qū)的存在與強降水有著較好的相關(guān)，且逆風區(qū)提前于強降水出現(xiàn)，對短時臨近強降水落區(qū)預報有很好的指示意義。

關(guān)鍵詞：短時暴雨；邊界層輻合線；逆風區(qū)

中圖分類號 P458 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2014）17-150-04

Abstract：Based on the conventionally observational data，meteorological data from automatic weather stations and Doppler radar data and so on，a short rainstorm event on July 22，2012 in The eastern part of Jinzhou was analyzed.The results show that the formation and development of The mesoscale convergence line is The main reason of increase in precipitation intensity， as well as the trigger mechanism for the Short-time Rainstorm on The eastern part of Jinzhou .Furthermore，the heavy rain storm occurres near the center of mesoscale low pressure and accompanies with them.The boundary layer convergence line increase the strong wind Convergence and accumulation about moisture and energy. In addition， through the analysis of the radar base reflectivity and radial velocity map，The results show that The heavy rain area has a better corresponding relationship with the adverse wind area and strong radar echo area. in addition the adverse wind area appears ahead of the strong precipitation， so the adverse wind area is of indicative for prediction and warning of severe convective weather.

Key words：Short-time heavy rain；ABL convergence line；Adverse wind area

短時暴雨是由較高的降水率持續(xù)相對較長時間造成的，目前一般將25mm/h和1h定為較高降水率和較長持續(xù)時間的下限。短時暴雨具有降水時間短、雨強大、局地性強的特點，易導致城市內(nèi)澇、農(nóng)田漬澇和山區(qū)地質(zhì)災害，為此，短時暴雨的預報服務(wù)已成為各級氣象部門對政府及公眾服務(wù)的一個重點。一些研究表明，暴雨是一種中尺度現(xiàn)象，是幾種不同尺度天氣系統(tǒng)相互作用的結(jié)果，其發(fā)生發(fā)展受到大尺度環(huán)境條件的制約，而本身強度和出現(xiàn)的地點又與中尺度擾動有十分密切的關(guān)系，暴雨出現(xiàn)后反過來又影響大尺度氣象要素的分布。吳起平等[1]對大連地區(qū)短時暴雨進行分析，發(fā)現(xiàn)天氣雷達探測到的混合性降水“中-β尺度回波是造成短時暴雨的直接原因；陳傳雷等[2]對2009年7月遼寧3次局地短時暴雨過程進行了對比分析；郭虎等[3]對香山局地大暴雨的中小尺度天氣系統(tǒng)進行了分析。何立富等[4]、王憲彬等[5]、薄兆海等[6]分析了暴雨個例中有利于中尺度系統(tǒng)發(fā)生的天氣尺度背景和動力條件。

2012年7月21～23日，遼寧省出現(xiàn)區(qū)域性暴雨、局部大暴雨天氣，全省61個國家氣象觀測站平均降雨量41mm，有3個強降雨中心，分別位于朝陽西部、錦州東北部和丹東東南部。由于此次過程屬于區(qū)域性暴雨，所以目前針對此次過程的分析多從天氣尺度形勢背景考慮，而中尺度分析較少，單就錦州東部地區(qū)來講，此次過程完全可以定義為一次短時暴雨到大暴雨過程。

1 自動站雨量特征分析

1.1 空間分布特征 分析錦州地區(qū)過程雨量圖可以發(fā)現(xiàn)全區(qū)降水總體呈現(xiàn)出南部小，北部大，西部小，東部大的特點（圖1）。其中，錦州市區(qū)、凌海和義縣降水量在40～70mm，北鎮(zhèn)、黑山降水量在70～150mm。超過100mm的大暴雨站點集中在北鎮(zhèn)和黑山南部，最大降雨量出現(xiàn)在黑山常興，為145mm。

1.2 時間分布特征 分析錦州地區(qū)加密自動站資料可以看到，錦州市區(qū)、凌海和義縣的降水均在7月22日早晨5時左右開始，于午后15～16時結(jié)束，強降雨時段集中在上午9～11時，最大降水可達20mm/h左右。北鎮(zhèn)和黑山的降水開始于22日早晨6～7時，結(jié)束于午后14～15時，強降雨時段集中在12～14時，有17站次雨量大于50mm/h，1站次（常興）雨量大于100mm/h，其它各站最大雨量也達到30mm/h，降水強度之強比較罕見。將錦州地區(qū)5個常規(guī)站的逐小時雨量制作成圖2，可以發(fā)現(xiàn)錦州北部（黑山、北鎮(zhèn)）降水晚于錦州其它地區(qū)開始，更早時間結(jié)束，強降雨時段更為集中，且雨強明顯強于其他地區(qū)等特點。endprint

2 大尺度環(huán)流背景分析

降水前期，冷渦位于貝湖地區(qū)，其南部冷槽南伸到內(nèi)蒙北部，迫使高壓東撤南壓，同時副熱帶高壓南部海上有臺風生成。之后由于臺風沿副高外圍向西北方向移動，引起副高發(fā)生形變，其西部北抬，副高脊線到達35°N，7月21日副高外圍西南急流建立，暖濕氣流沿副高邊緣向東北方向輸送到遼寧。與此同時，冷空氣繼續(xù)東移南下，于7月21日到達河套地區(qū)。副熱帶高壓外圍強盛的暖濕氣流與冷空氣于7月22日早晨在我區(qū)交匯，我區(qū)降水開始。地面受華北氣旋東移北上影響。

3 中尺度分析

3.1 層結(jié)穩(wěn)定度條件 7月22日08時，我區(qū)位于高空冷槽前部，850hPa溫度脊附近，上冷下暖的形勢使層結(jié)不穩(wěn)定度增加，全區(qū)K指數(shù)大于30，大氣層結(jié)不穩(wěn)定（圖3）。

3.2 水汽條件 7月21日夜間，從700hPa到超低空925hPa低空西南急流已經(jīng)逐步形成，而在7月22日風速繼續(xù)加大，急流明顯加強，最大風速均達到18m/s，700hPa西南急流和850hPa偏南急流帶在遼寧省中部地區(qū)匯合。我區(qū)處于濕舌內(nèi)，850hPa比濕>12g/kg，925hPa比濕>14g/kg，水汽充沛。

3.3 抬升觸發(fā)條件 7月22日08時，低層850hPa在華北地區(qū)存在低空切變線，可觸發(fā)不穩(wěn)定能量的釋放。

綜上分析，7月22日白天我區(qū)出現(xiàn)強對流天氣的可能性很大，且由于濕度條件非常好，有利于出現(xiàn)短時強降水等深厚濕對流天氣。

4 邊界層輻合線

4.1 近地面層風場分析 結(jié)合加密自動站實測風場資料，重點分析10∶00～14∶00錦州強降水時段的中尺度風場演變特征，可以發(fā)現(xiàn)在11時以前，全區(qū)為偏南風或東南風，風速逐漸增大，此時北鎮(zhèn)和黑山地區(qū)的降水量均小于5mm/h。11∶00～12∶00，北鎮(zhèn)西部轉(zhuǎn)為西北西風，東部仍為東南風，一條東北西南向的中尺度輻合線生成，輻合線附近降水明顯增強，降水量可達30～70mm/h，遠遠超過其它地區(qū)1h降水量，見圖4。在下一時次，輻合線東移到北鎮(zhèn)和黑山交界地帶，強降雨帶也隨之東移，仍位于輻合線附近。在下午14時之后，輻合線移出我區(qū)，強降水結(jié)束，1h降水量迅速減弱。通過分析可知，錦州東北部的強降水是伴隨著邊界層輻合線的生成而開始，并隨著其移出而結(jié)束的，所以邊界層中尺度輻合線的生成和發(fā)展，是錦州東北部降水強度明顯增幅的主要原因，是短時暴雨到大暴雨產(chǎn)生的啟動機制，大暴雨的分布與地面輻合線的走向基本一致，并隨其移動而移動。邊界層輻合線造成水平場上的強烈風場輻合，增加該地區(qū)水汽和能量積聚，并觸發(fā)該地區(qū)強烈的上升運動。

4.2 地形因素對于邊界層輻合線的生成及降水影響 孫繼松[7]討論了華北地區(qū)太行山東側(cè)低空東風氣流背景下不同垂直分布氣流對降水落區(qū)的影響，認為當垂直于山體的氣流隨高度減小時，地形的作用表現(xiàn)為迎風坡上水平輻合，造成氣旋式渦度增強，產(chǎn)生風場切變，因此對迎風坡降水產(chǎn)生明顯的增幅作用。錦州境內(nèi)最主要的山脈既閭山山脈，閭山位于北鎮(zhèn)西部，東北西南走向。分析對流層中下層的氣流垂直分布可知，地面吹東南東風，與山脈相垂直，向上到925hPa則轉(zhuǎn)為東南南風，再向上則轉(zhuǎn)為偏南風，逐漸與山脈走向平行，垂直于山體的風的分量隨高度減小，則造成山脈東側(cè)的水平輻合，并易產(chǎn)生風向切變。由上分析可知，在此次過程中邊界層輻合線的生成是與地形因素密切相關(guān)的，同時由于山脈阻擋造成氣流輻合也是東部地區(qū)降水明顯增幅的原因之一。

5 雷達產(chǎn)品

5.1 強降水回波演變 通過2012年7月22日營口雷達基本反射率因子動畫顯示，分析回波的移動及其發(fā)展演變過程。7月21日夜間在遼西地區(qū)存在大片的混合云降水回波，其中不斷有中心強度大于45dbz的對流單體發(fā)展，這些對流單體于7月22日早晨在朝陽南部-葫蘆島地區(qū)連成帶狀，并隨大片回波逐漸向東北方向移動。在移動過程中，外圍的層狀云回波不斷消散，回波形態(tài)不斷發(fā)生變化，在7月22日上午回波主體到達錦州時已經(jīng)演變?yōu)槟媳毕驇罘植?。之后回波帶繼續(xù)緩慢向東北方向移動，回波整體面積減小，但中心強回波不斷發(fā)展，逐漸演變?yōu)橹行膹姸却笥?0dbz的弓形回波，在中午前后到達錦州東部至盤錦一線，造成了錦州東部地區(qū)的短時暴雨到大暴雨。

5.2 強回波維持時間 通過反射率因子動畫演示和徑向速度圖分析，可以發(fā)現(xiàn)在回波移出錦州地區(qū)之前回波的移動方向為東北偏東方向，而回波整體呈南北向帶狀分布，系統(tǒng)的走向與其移動方向之間有較大的夾角，不利于降水長時間維持，但由于前期回波帶整體的寬度較寬，且系統(tǒng)移動速度較慢，所以錦州地區(qū)整體的降水時間達到6～8h，之后強回波帶逐漸變窄，造成北鎮(zhèn)和黑山的強降水時間在1～2h。但對于超過50mm/h的降水強度來說，1～2h的降水時間已經(jīng)足夠，也已經(jīng)超過了強降水較長持續(xù)時間的下限。

5.3 逆風區(qū) 伍志方等[8]在研究中小尺度天氣系統(tǒng)的多普勒統(tǒng)計特征時指出，低層逆風區(qū)的存在，很容易發(fā)展較強的對流單體，與強降水、強對流天氣有著較好的相關(guān)，梁紅等[9]在對沈陽一次局地大暴雨過程中的回波演變分析中也得出相同結(jié)論。分析平均徑向速度圖發(fā)現(xiàn)在7月22日10時30分左右，在北鎮(zhèn)北部地區(qū)開始有逆風區(qū)出現(xiàn)，而該地區(qū)降水從11時開始雨強明顯增大。之后，逆風區(qū)的范圍逐漸增大，并向偏東方向移動，在11時之后進入到黑山境內(nèi)，黑山地區(qū)降水從12時開始明顯增強。由此可知，逆風區(qū)提前于強降水出現(xiàn)，對短時臨近強降水落區(qū)預報有很好的指示意義。

6 結(jié)論與討論

（1）此次降水過程是在高空槽﹑低空急流和地面華北氣旋北上的非常有利的高低空配置下所產(chǎn)生的區(qū)域性暴雨。而錦州東部北鎮(zhèn)，黑山地區(qū)的降水明顯增幅，產(chǎn)生了短時暴雨到大暴雨，則是由于邊界層輻合線的生成造成水平場上的強烈風場輻合，增加該地區(qū)水汽和能量積聚，并觸發(fā)該地區(qū)強烈的上升運動而產(chǎn)生的。

（2）在此次過程中，邊界層輻合線的生成是與地形因素密切相關(guān)的，同時由于山脈阻擋造成氣流輻合也是東部地區(qū)降水明顯增幅的原因之一。

（3）通過分析雷達產(chǎn)品發(fā)現(xiàn)，弓形回波與地面輻合線的走向均為東北西南走向，重合度較高。另外通過對徑向速度圖的分析，發(fā)現(xiàn)逆風區(qū)的存在與強降水有著較好的相關(guān)，且逆風區(qū)提前于強降水出現(xiàn)，對短時臨近強降水落區(qū)預報有很好的指示意義。

參考文獻

[1]吳杞平，王樹雄，李燕，等.2004～2009年大連地區(qū)短時暴雨分析預報[J].氣象與環(huán)境學報，2012，28（2）：71-76.

[2]陳傳雷，閻琦，吳艷青，等.2009年7月遼寧3次局地短時暴雨過程對比分析[J].氣象與環(huán)境學報，2010，26（4）：12-16.

[3]郭虎，段麗，楊波，等.0679香山局地大暴雨的中小尺度分析[J].應(yīng)用氣象學報，2008，6（3）：265-275.

[4]何立富，陳濤，周慶亮，等.北京“7.10”暴雨?-中尺度對流系統(tǒng)分析[J].應(yīng)用氣象學報，2007，18（5）：655-664.

[5]王憲彬，張旭，辛艷輝.東北地區(qū)一次暴雨過程落區(qū)研究[J].氣象與環(huán)境學報，2010，35（6）：36-40.

[6]薄兆海，何玉科.一次遼寧南部局地大暴雨中尺度系統(tǒng)分析[J].遼寧氣象，2005（2）：2-3.

[7]孫繼松.氣流的垂直分布對地形雨落區(qū)的影響[J].高原氣象，2005，2（1）：62-65.

[8]伍志方，葉愛芬，胡勝，等.中小尺度天氣系統(tǒng)的多普勒統(tǒng)計特征[J].熱帶氣象學報，2004，20（4）：10-15.

[9]梁紅，陳立德，李大為，等.沈陽一次局地大暴雨過程中逆風區(qū)的回波演變[J].氣象與環(huán)境學報，2011，27（3）：12-17.

（責編：張宏民）endprint

2 大尺度環(huán)流背景分析

降水前期，冷渦位于貝湖地區(qū)，其南部冷槽南伸到內(nèi)蒙北部，迫使高壓東撤南壓，同時副熱帶高壓南部海上有臺風生成。之后由于臺風沿副高外圍向西北方向移動，引起副高發(fā)生形變，其西部北抬，副高脊線到達35°N，7月21日副高外圍西南急流建立，暖濕氣流沿副高邊緣向東北方向輸送到遼寧。與此同時，冷空氣繼續(xù)東移南下，于7月21日到達河套地區(qū)。副熱帶高壓外圍強盛的暖濕氣流與冷空氣于7月22日早晨在我區(qū)交匯，我區(qū)降水開始。地面受華北氣旋東移北上影響。

3 中尺度分析

3.1 層結(jié)穩(wěn)定度條件 7月22日08時，我區(qū)位于高空冷槽前部，850hPa溫度脊附近，上冷下暖的形勢使層結(jié)不穩(wěn)定度增加，全區(qū)K指數(shù)大于30，大氣層結(jié)不穩(wěn)定（圖3）。

3.2 水汽條件 7月21日夜間，從700hPa到超低空925hPa低空西南急流已經(jīng)逐步形成，而在7月22日風速繼續(xù)加大，急流明顯加強，最大風速均達到18m/s，700hPa西南急流和850hPa偏南急流帶在遼寧省中部地區(qū)匯合。我區(qū)處于濕舌內(nèi)，850hPa比濕>12g/kg，925hPa比濕>14g/kg，水汽充沛。

3.3 抬升觸發(fā)條件 7月22日08時，低層850hPa在華北地區(qū)存在低空切變線，可觸發(fā)不穩(wěn)定能量的釋放。

綜上分析，7月22日白天我區(qū)出現(xiàn)強對流天氣的可能性很大，且由于濕度條件非常好，有利于出現(xiàn)短時強降水等深厚濕對流天氣。

4 邊界層輻合線

4.1 近地面層風場分析 結(jié)合加密自動站實測風場資料，重點分析10∶00～14∶00錦州強降水時段的中尺度風場演變特征，可以發(fā)現(xiàn)在11時以前，全區(qū)為偏南風或東南風，風速逐漸增大，此時北鎮(zhèn)和黑山地區(qū)的降水量均小于5mm/h。11∶00～12∶00，北鎮(zhèn)西部轉(zhuǎn)為西北西風，東部仍為東南風，一條東北西南向的中尺度輻合線生成，輻合線附近降水明顯增強，降水量可達30～70mm/h，遠遠超過其它地區(qū)1h降水量，見圖4。在下一時次，輻合線東移到北鎮(zhèn)和黑山交界地帶，強降雨帶也隨之東移，仍位于輻合線附近。在下午14時之后，輻合線移出我區(qū)，強降水結(jié)束，1h降水量迅速減弱。通過分析可知，錦州東北部的強降水是伴隨著邊界層輻合線的生成而開始，并隨著其移出而結(jié)束的，所以邊界層中尺度輻合線的生成和發(fā)展，是錦州東北部降水強度明顯增幅的主要原因，是短時暴雨到大暴雨產(chǎn)生的啟動機制，大暴雨的分布與地面輻合線的走向基本一致，并隨其移動而移動。邊界層輻合線造成水平場上的強烈風場輻合，增加該地區(qū)水汽和能量積聚，并觸發(fā)該地區(qū)強烈的上升運動。

4.2 地形因素對于邊界層輻合線的生成及降水影響 孫繼松[7]討論了華北地區(qū)太行山東側(cè)低空東風氣流背景下不同垂直分布氣流對降水落區(qū)的影響，認為當垂直于山體的氣流隨高度減小時，地形的作用表現(xiàn)為迎風坡上水平輻合，造成氣旋式渦度增強，產(chǎn)生風場切變，因此對迎風坡降水產(chǎn)生明顯的增幅作用。錦州境內(nèi)最主要的山脈既閭山山脈，閭山位于北鎮(zhèn)西部，東北西南走向。分析對流層中下層的氣流垂直分布可知，地面吹東南東風，與山脈相垂直，向上到925hPa則轉(zhuǎn)為東南南風，再向上則轉(zhuǎn)為偏南風，逐漸與山脈走向平行，垂直于山體的風的分量隨高度減小，則造成山脈東側(cè)的水平輻合，并易產(chǎn)生風向切變。由上分析可知，在此次過程中邊界層輻合線的生成是與地形因素密切相關(guān)的，同時由于山脈阻擋造成氣流輻合也是東部地區(qū)降水明顯增幅的原因之一。

5 雷達產(chǎn)品

5.1 強降水回波演變 通過2012年7月22日營口雷達基本反射率因子動畫顯示，分析回波的移動及其發(fā)展演變過程。7月21日夜間在遼西地區(qū)存在大片的混合云降水回波，其中不斷有中心強度大于45dbz的對流單體發(fā)展，這些對流單體于7月22日早晨在朝陽南部-葫蘆島地區(qū)連成帶狀，并隨大片回波逐漸向東北方向移動。在移動過程中，外圍的層狀云回波不斷消散，回波形態(tài)不斷發(fā)生變化，在7月22日上午回波主體到達錦州時已經(jīng)演變?yōu)槟媳毕驇罘植?。之后回波帶繼續(xù)緩慢向東北方向移動，回波整體面積減小，但中心強回波不斷發(fā)展，逐漸演變?yōu)橹行膹姸却笥?0dbz的弓形回波，在中午前后到達錦州東部至盤錦一線，造成了錦州東部地區(qū)的短時暴雨到大暴雨。

5.2 強回波維持時間 通過反射率因子動畫演示和徑向速度圖分析，可以發(fā)現(xiàn)在回波移出錦州地區(qū)之前回波的移動方向為東北偏東方向，而回波整體呈南北向帶狀分布，系統(tǒng)的走向與其移動方向之間有較大的夾角，不利于降水長時間維持，但由于前期回波帶整體的寬度較寬，且系統(tǒng)移動速度較慢，所以錦州地區(qū)整體的降水時間達到6～8h，之后強回波帶逐漸變窄，造成北鎮(zhèn)和黑山的強降水時間在1～2h。但對于超過50mm/h的降水強度來說，1～2h的降水時間已經(jīng)足夠，也已經(jīng)超過了強降水較長持續(xù)時間的下限。

5.3 逆風區(qū) 伍志方等[8]在研究中小尺度天氣系統(tǒng)的多普勒統(tǒng)計特征時指出，低層逆風區(qū)的存在，很容易發(fā)展較強的對流單體，與強降水、強對流天氣有著較好的相關(guān)，梁紅等[9]在對沈陽一次局地大暴雨過程中的回波演變分析中也得出相同結(jié)論。分析平均徑向速度圖發(fā)現(xiàn)在7月22日10時30分左右，在北鎮(zhèn)北部地區(qū)開始有逆風區(qū)出現(xiàn)，而該地區(qū)降水從11時開始雨強明顯增大。之后，逆風區(qū)的范圍逐漸增大，并向偏東方向移動，在11時之后進入到黑山境內(nèi)，黑山地區(qū)降水從12時開始明顯增強。由此可知，逆風區(qū)提前于強降水出現(xiàn)，對短時臨近強降水落區(qū)預報有很好的指示意義。

6 結(jié)論與討論

（1）此次降水過程是在高空槽﹑低空急流和地面華北氣旋北上的非常有利的高低空配置下所產(chǎn)生的區(qū)域性暴雨。而錦州東部北鎮(zhèn)，黑山地區(qū)的降水明顯增幅，產(chǎn)生了短時暴雨到大暴雨，則是由于邊界層輻合線的生成造成水平場上的強烈風場輻合，增加該地區(qū)水汽和能量積聚，并觸發(fā)該地區(qū)強烈的上升運動而產(chǎn)生的。

（2）在此次過程中，邊界層輻合線的生成是與地形因素密切相關(guān)的，同時由于山脈阻擋造成氣流輻合也是東部地區(qū)降水明顯增幅的原因之一。

（3）通過分析雷達產(chǎn)品發(fā)現(xiàn)，弓形回波與地面輻合線的走向均為東北西南走向，重合度較高。另外通過對徑向速度圖的分析，發(fā)現(xiàn)逆風區(qū)的存在與強降水有著較好的相關(guān)，且逆風區(qū)提前于強降水出現(xiàn)，對短時臨近強降水落區(qū)預報有很好的指示意義。

參考文獻

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2 大尺度環(huán)流背景分析

降水前期，冷渦位于貝湖地區(qū)，其南部冷槽南伸到內(nèi)蒙北部，迫使高壓東撤南壓，同時副熱帶高壓南部海上有臺風生成。之后由于臺風沿副高外圍向西北方向移動，引起副高發(fā)生形變，其西部北抬，副高脊線到達35°N，7月21日副高外圍西南急流建立，暖濕氣流沿副高邊緣向東北方向輸送到遼寧。與此同時，冷空氣繼續(xù)東移南下，于7月21日到達河套地區(qū)。副熱帶高壓外圍強盛的暖濕氣流與冷空氣于7月22日早晨在我區(qū)交匯，我區(qū)降水開始。地面受華北氣旋東移北上影響。

3 中尺度分析

3.1 層結(jié)穩(wěn)定度條件 7月22日08時，我區(qū)位于高空冷槽前部，850hPa溫度脊附近，上冷下暖的形勢使層結(jié)不穩(wěn)定度增加，全區(qū)K指數(shù)大于30，大氣層結(jié)不穩(wěn)定（圖3）。

3.2 水汽條件 7月21日夜間，從700hPa到超低空925hPa低空西南急流已經(jīng)逐步形成，而在7月22日風速繼續(xù)加大，急流明顯加強，最大風速均達到18m/s，700hPa西南急流和850hPa偏南急流帶在遼寧省中部地區(qū)匯合。我區(qū)處于濕舌內(nèi)，850hPa比濕>12g/kg，925hPa比濕>14g/kg，水汽充沛。

3.3 抬升觸發(fā)條件 7月22日08時，低層850hPa在華北地區(qū)存在低空切變線，可觸發(fā)不穩(wěn)定能量的釋放。

綜上分析，7月22日白天我區(qū)出現(xiàn)強對流天氣的可能性很大，且由于濕度條件非常好，有利于出現(xiàn)短時強降水等深厚濕對流天氣。

4 邊界層輻合線

4.1 近地面層風場分析 結(jié)合加密自動站實測風場資料，重點分析10∶00～14∶00錦州強降水時段的中尺度風場演變特征，可以發(fā)現(xiàn)在11時以前，全區(qū)為偏南風或東南風，風速逐漸增大，此時北鎮(zhèn)和黑山地區(qū)的降水量均小于5mm/h。11∶00～12∶00，北鎮(zhèn)西部轉(zhuǎn)為西北西風，東部仍為東南風，一條東北西南向的中尺度輻合線生成，輻合線附近降水明顯增強，降水量可達30～70mm/h，遠遠超過其它地區(qū)1h降水量，見圖4。在下一時次，輻合線東移到北鎮(zhèn)和黑山交界地帶，強降雨帶也隨之東移，仍位于輻合線附近。在下午14時之后，輻合線移出我區(qū)，強降水結(jié)束，1h降水量迅速減弱。通過分析可知，錦州東北部的強降水是伴隨著邊界層輻合線的生成而開始，并隨著其移出而結(jié)束的，所以邊界層中尺度輻合線的生成和發(fā)展，是錦州東北部降水強度明顯增幅的主要原因，是短時暴雨到大暴雨產(chǎn)生的啟動機制，大暴雨的分布與地面輻合線的走向基本一致，并隨其移動而移動。邊界層輻合線造成水平場上的強烈風場輻合，增加該地區(qū)水汽和能量積聚，并觸發(fā)該地區(qū)強烈的上升運動。

4.2 地形因素對于邊界層輻合線的生成及降水影響 孫繼松[7]討論了華北地區(qū)太行山東側(cè)低空東風氣流背景下不同垂直分布氣流對降水落區(qū)的影響，認為當垂直于山體的氣流隨高度減小時，地形的作用表現(xiàn)為迎風坡上水平輻合，造成氣旋式渦度增強，產(chǎn)生風場切變，因此對迎風坡降水產(chǎn)生明顯的增幅作用。錦州境內(nèi)最主要的山脈既閭山山脈，閭山位于北鎮(zhèn)西部，東北西南走向。分析對流層中下層的氣流垂直分布可知，地面吹東南東風，與山脈相垂直，向上到925hPa則轉(zhuǎn)為東南南風，再向上則轉(zhuǎn)為偏南風，逐漸與山脈走向平行，垂直于山體的風的分量隨高度減小，則造成山脈東側(cè)的水平輻合，并易產(chǎn)生風向切變。由上分析可知，在此次過程中邊界層輻合線的生成是與地形因素密切相關(guān)的，同時由于山脈阻擋造成氣流輻合也是東部地區(qū)降水明顯增幅的原因之一。

5 雷達產(chǎn)品

5.1 強降水回波演變 通過2012年7月22日營口雷達基本反射率因子動畫顯示，分析回波的移動及其發(fā)展演變過程。7月21日夜間在遼西地區(qū)存在大片的混合云降水回波，其中不斷有中心強度大于45dbz的對流單體發(fā)展，這些對流單體于7月22日早晨在朝陽南部-葫蘆島地區(qū)連成帶狀，并隨大片回波逐漸向東北方向移動。在移動過程中，外圍的層狀云回波不斷消散，回波形態(tài)不斷發(fā)生變化，在7月22日上午回波主體到達錦州時已經(jīng)演變?yōu)槟媳毕驇罘植肌Ｖ蠡夭◣Ю^續(xù)緩慢向東北方向移動，回波整體面積減小，但中心強回波不斷發(fā)展，逐漸演變?yōu)橹行膹姸却笥?0dbz的弓形回波，在中午前后到達錦州東部至盤錦一線，造成了錦州東部地區(qū)的短時暴雨到大暴雨。

5.2 強回波維持時間 通過反射率因子動畫演示和徑向速度圖分析，可以發(fā)現(xiàn)在回波移出錦州地區(qū)之前回波的移動方向為東北偏東方向，而回波整體呈南北向帶狀分布，系統(tǒng)的走向與其移動方向之間有較大的夾角，不利于降水長時間維持，但由于前期回波帶整體的寬度較寬，且系統(tǒng)移動速度較慢，所以錦州地區(qū)整體的降水時間達到6～8h，之后強回波帶逐漸變窄，造成北鎮(zhèn)和黑山的強降水時間在1～2h。但對于超過50mm/h的降水強度來說，1～2h的降水時間已經(jīng)足夠，也已經(jīng)超過了強降水較長持續(xù)時間的下限。

5.3 逆風區(qū) 伍志方等[8]在研究中小尺度天氣系統(tǒng)的多普勒統(tǒng)計特征時指出，低層逆風區(qū)的存在，很容易發(fā)展較強的對流單體，與強降水、強對流天氣有著較好的相關(guān)，梁紅等[9]在對沈陽一次局地大暴雨過程中的回波演變分析中也得出相同結(jié)論。分析平均徑向速度圖發(fā)現(xiàn)在7月22日10時30分左右，在北鎮(zhèn)北部地區(qū)開始有逆風區(qū)出現(xiàn)，而該地區(qū)降水從11時開始雨強明顯增大。之后，逆風區(qū)的范圍逐漸增大，并向偏東方向移動，在11時之后進入到黑山境內(nèi)，黑山地區(qū)降水從12時開始明顯增強。由此可知，逆風區(qū)提前于強降水出現(xiàn)，對短時臨近強降水落區(qū)預報有很好的指示意義。

6 結(jié)論與討論

（1）此次降水過程是在高空槽﹑低空急流和地面華北氣旋北上的非常有利的高低空配置下所產(chǎn)生的區(qū)域性暴雨。而錦州東部北鎮(zhèn)，黑山地區(qū)的降水明顯增幅，產(chǎn)生了短時暴雨到大暴雨，則是由于邊界層輻合線的生成造成水平場上的強烈風場輻合，增加該地區(qū)水汽和能量積聚，并觸發(fā)該地區(qū)強烈的上升運動而產(chǎn)生的。

（2）在此次過程中，邊界層輻合線的生成是與地形因素密切相關(guān)的，同時由于山脈阻擋造成氣流輻合也是東部地區(qū)降水明顯增幅的原因之一。

（3）通過分析雷達產(chǎn)品發(fā)現(xiàn)，弓形回波與地面輻合線的走向均為東北西南走向，重合度較高。另外通過對徑向速度圖的分析，發(fā)現(xiàn)逆風區(qū)的存在與強降水有著較好的相關(guān)，且逆風區(qū)提前于強降水出現(xiàn)，對短時臨近強降水落區(qū)預報有很好的指示意義。

參考文獻

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