張靜哲

摘要 本文從大氣環(huán)流形勢(shì)、物理?xiàng)l件、數(shù)值預(yù)報(bào)診斷、雷達(dá)等方面，對(duì)2012年7月21—22日朝陽(yáng)區(qū)域性暴雨天氣過(guò)程進(jìn)行綜合分析。結(jié)果表明：本次區(qū)域暴雨天氣過(guò)程是由貝加爾湖南下冷空氣和沿副高外圍北上暖濕氣流共同影響形成的，加上副高穩(wěn)定少動(dòng)，同時(shí)高空正渦度平流及高層輻散、低層輻合的垂直動(dòng)力結(jié)構(gòu)，為朝陽(yáng)區(qū)域暴雨提供了有利的動(dòng)力條件。

關(guān)鍵詞 暴雨；成因分析；物理?xiàng)l件；數(shù)值預(yù)報(bào)；遼寧朝陽(yáng)；2012年7月21—22日

中圖分類號(hào) P457.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2018）20-0206-02

2012年7月21日16：00至22日14：00，朝陽(yáng)全區(qū)普降暴雨，局部大暴雨，平均降水量72 mm，其中有14個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)降水超過(guò)100 mm，達(dá)到大暴雨量級(jí)，最大降水量出現(xiàn)在凌源市大王杖子，降水量達(dá)113.6 mm（圖1）。由于此次降水預(yù)報(bào)準(zhǔn)確，服務(wù)及時(shí)，準(zhǔn)備充分，并未造成重大損失?，F(xiàn)將此次降水的預(yù)報(bào)技術(shù)總結(jié)如下，以期為類似天氣過(guò)程的預(yù)報(bào)提供參考。

1 天氣尺度系統(tǒng)分析

1.1 環(huán)流背景分析

1.1.1 500 hPa形勢(shì)分析。7月22日8：00，500 hPa歐亞大陸中高緯度地區(qū)為兩槽一脊形勢(shì)，貝加爾湖附近、遼寧省西部華北中北部分別有一低渦、高空槽，東移后遼寧省受槽前弱脊影響。副高西伸北進(jìn)后，在其偏北方向形成徑向發(fā)展的穩(wěn)定環(huán)流形勢(shì)[1]。

1.1.2 850 hPa形勢(shì)分析。7月22日8：00，850 hPa上，西南急流已經(jīng)建立，冷空氣已到達(dá)河套北部，在河套南部上空、地面分別對(duì)應(yīng)有一氣旋性環(huán)流、華北氣旋。

1.1.3 地面圖分析。7月22日8：00，低壓帶處于內(nèi)蒙古東北部到我國(guó)西南地區(qū)，海上高壓加強(qiáng)，移動(dòng)緩慢，阻擋了西南渦東移北上。

綜上所述，高低空系統(tǒng)配合，移動(dòng)緩慢，降水持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，是此次暴雨形成的主因。

1.2 探空資料分析

對(duì)朝陽(yáng)市上游赤峰站22日8：00探空資料分析發(fā)現(xiàn)，925 hPa上存在弱的不穩(wěn)定能量，850 hPa上存在明顯的垂直風(fēng)切變；從底層到高層干濕分布情況為濕—干—濕—干，這樣的分布存在明顯的干濕不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。從22日8：00 T 639實(shí)況分析，在朝鮮半島西南部及朝陽(yáng)地區(qū)西北部有2個(gè)K=32 ℃的閉合中心高值區(qū)，朝陽(yáng)全區(qū)K>32 ℃，不穩(wěn)定度較高，對(duì)朝陽(yáng)未來(lái)降水提供不穩(wěn)定能量[2]。

綜上所述，大氣層結(jié)不穩(wěn)定使朝陽(yáng)地區(qū)處于高能量的匯集區(qū)，具備發(fā)生強(qiáng)降水的不穩(wěn)定能量。

1.3 物理量診斷分析

1.3.1 動(dòng)力條件。7月22日8：00高空渦度場(chǎng)250 hPa（圖2）高空，朝陽(yáng)地區(qū)西北部存在一個(gè)明顯的負(fù)渦度中心，底層為正渦度，高空輻散、低空輻合，對(duì)大氣的垂直上升十分有利，利于水汽的垂直輸送。根據(jù)西南渦東北上路徑、高空槽和850 hPa切變和高低空急流的位置演變，強(qiáng)降水區(qū)應(yīng)在遼寧省西部地區(qū)。

1.3.2 熱力條件。通過(guò)對(duì)整個(gè)降水過(guò)程中假相當(dāng)位溫場(chǎng)的分析發(fā)現(xiàn)，在整個(gè)過(guò)程中遼西地區(qū)始終處于高能鋒區(qū)內(nèi)，在850 hPa假相當(dāng)位溫場(chǎng)上，7月21日20：00遼西處于高能舌中64 ℃區(qū)域附近內(nèi)，且位于華北南部的高能中心84 ℃向東北方向移動(dòng)；22日8：00朝陽(yáng)市處于高能68 ℃區(qū)域附近內(nèi)，高能脊位置相對(duì)21日20：00穩(wěn)定少動(dòng)，但高能區(qū)等值線變稀疏，朝陽(yáng)市處在高能區(qū)域內(nèi)[3]。

1.3.3 水汽條件。①高低空急流分析。通過(guò)分析高低空急流可知，從21日20：00到22日8：00 850 hPa西南急流已經(jīng)建立，急流中心最大風(fēng)速超過(guò)18 m/s，有利于水汽輸送和補(bǔ)充。②水汽通量散度分析。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，在850 hPa圖上，7月21日20：00遼西地區(qū)處在弱的水汽輻散區(qū)，在北京西南部有-50×10-7 g/（s·cm·hPa）的輻合區(qū)，此輻合區(qū)未來(lái)東北移減弱，22日8：00遼西地區(qū)處在弱的水汽輻合區(qū)。③濕度分析。通過(guò)分析各層中的比濕圖可以看出，各層的比濕都很大，對(duì)此次降水的水汽有顯著的影響。從850 hPa比濕圖上可以看出，7月21日8：00，遼西地區(qū)比濕處在12 g/kg范圍內(nèi)，且南部大于北部，東北西南向有一明顯濕區(qū)中心；22日8：00，遼西地區(qū)比濕處在12 g/kg范圍內(nèi)，且南部大于北部?？梢钥闯?，本地水汽對(duì)此次降水有著重要作用，且比濕分布情況與實(shí)況降水相吻合。

綜上所述，此次降水過(guò)程，降水帶分布和移動(dòng)、降水強(qiáng)弱都與比濕場(chǎng)相吻合。弱的輻合和低空急流（顯著流線）有利于水汽堆積補(bǔ)充[4]。

2 中尺度分析

2.1 衛(wèi)星云圖分析

從云圖（圖3）分析可知，產(chǎn)生此次暴雨主要為高空槽云系，此云系從內(nèi)蒙古東北部到華北南部，影響范圍廣、范圍大，21日8：00已經(jīng)影響北京，造成北京特大暴雨，至22日14：00隨著云系的東移北上移出朝陽(yáng)地區(qū)，降水結(jié)束。此云系在東移北上過(guò)程中，北上分量明顯大于東移分量，而且移動(dòng)緩慢，造成了降水的持續(xù)，因而產(chǎn)生了此次暴雨、局部大暴雨天氣。

2.2 雷達(dá)回波分析

從雷達(dá)回波（圖4）分析可知，21日20：00朝陽(yáng)市西部、北部地區(qū)開(kāi)始降水，23日2：00影響全區(qū)，西南部反射率較強(qiáng)（最大值49 dBZ），14：00回波移到中北部，西南降水先后停止；從相對(duì)徑向速度分析，最大速度為-25～25 m/s，零速度帶呈“S”型，風(fēng)向隨高度順轉(zhuǎn)，有暖平流，高空有較強(qiáng)的垂直風(fēng)切變，利于低層水汽抬升，補(bǔ)充整層水汽；從23日2：00回波頂高分析可知，朝陽(yáng)全區(qū)都受此回波影響，降水云系統(tǒng)深厚且穩(wěn)定[5]。

3 數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品檢驗(yàn)

3.1 T639降水預(yù)報(bào)

T639數(shù)值模式預(yù)報(bào)20日14：00至21日2：00有降水，在河套地區(qū)東部到內(nèi)蒙古中東部地區(qū)有一狹長(zhǎng)的降水帶，降水中心最大值在河套東部（190 mm），朝陽(yáng)全區(qū)降水量級(jí)在20～50 mm之間，降水結(jié)束時(shí)間在23日14：00。從預(yù)報(bào)與降水實(shí)況來(lái)看，預(yù)報(bào)降水位置與降水量級(jí)有明顯誤差，而且降水結(jié)束時(shí)間偏差近24 h。

3.2 日本傳真圖

日本傳真圖，21日8：00 FSFE02預(yù)報(bào)圖上預(yù)報(bào)21日20：00至22日8：00有降水，在內(nèi)蒙古赤峰西南部東經(jīng)118°、北緯41°附近，降水中心值為77 mm，朝陽(yáng)地區(qū)降水值在5～30 mm之間；21日8：00 FSFE03預(yù)報(bào)圖上北部降水中心北抬到東經(jīng)121°、北緯42°附近，降水中心值為43 mm，朝陽(yáng)地區(qū)降水值在20～35 mm之間。從預(yù)報(bào)與降水實(shí)況來(lái)看，預(yù)報(bào)降水中心與降水量級(jí)也存在明顯誤差，但預(yù)報(bào)效果要好于T639。

綜上所述，T639、日本傳真圖降水預(yù)報(bào)此次過(guò)程降水中心與降水量級(jí)均有明顯誤差。

4 預(yù)報(bào)技術(shù)著眼點(diǎn)與難點(diǎn)

一是從產(chǎn)生的暴雨強(qiáng)度看，華北氣旋既可產(chǎn)生區(qū)域性暴雨，又可產(chǎn)生局部、局地性暴雨。二是西風(fēng)帶有深厚的低槽東移發(fā)展，高空槽前伴有高空急流與南來(lái)低值系統(tǒng)、低空急流耦合。此次暴雨的主要影響系統(tǒng)有華北氣旋和高空槽，在中、低緯天氣系統(tǒng)的相互作用下，獲得發(fā)展，引起（潛在）位勢(shì)不穩(wěn)定能量的大量釋放，從而導(dǎo)致大暴雨、特大暴雨的形成。三是特大暴雨發(fā)生時(shí)，在100～300 hPa上空存在極強(qiáng)的輻散場(chǎng)，高空輻散，底層輻合有利于垂直運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)烈發(fā)展，從而觸發(fā)特強(qiáng)暴雨。

5 預(yù)報(bào)服務(wù)及工作建議

一是要預(yù)報(bào)準(zhǔn)確，服務(wù)及時(shí)。氣象臺(tái)要提供準(zhǔn)確預(yù)報(bào)，為政府決策提供科學(xué)依據(jù)。二是要齊心協(xié)力，部門(mén)聯(lián)動(dòng)，預(yù)報(bào)、雷達(dá)、信息服務(wù)、情報(bào)及通信保障等人員堅(jiān)守崗位，全力做好氣象災(zāi)害各項(xiàng)應(yīng)急工作，從而將災(zāi)害造成的損失控制在最小范圍。

6 參考文獻(xiàn)

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