宋麗麗　李慧琳　高松影

摘要 利用常規(guī)氣象資料、FY2G衛(wèi)星云圖、自動氣象站資料和NCEP（1°×1°）再分析資料，對2017年8月3—4日丹東地區(qū)大暴雨天氣過程進行分析。結(jié)果表明，此次降水持續(xù)時間長，強降水區(qū)的移動具有階段性，并且降水空間梯度大。前傾槽為大暴雨提供有利的熱力不穩(wěn)定條件；臺風“海棠”減弱后，低壓在北上過程中為降水提供充足的能量輸送和水汽輸送條件；臺風“奧鹿”通過影響副高的位置和強度，間接影響此次降水。通過物理量分析得出，降水開始前有明顯的正不穩(wěn)定能量，降水過程中對流層底層有風向和風速的垂直切變，并且有上干下濕的結(jié)構(gòu)，在強降水發(fā)生時段低層水汽輻合，高層輻散，并伴隨強烈的垂直上升運動，形成良好的抽吸結(jié)構(gòu)。以上條件均有利于暴雨的發(fā)生。

關(guān)鍵詞 暴雨；前傾槽；臺風遠距離暴雨；物理量；遼寧丹東；2017年8月3—4日

中圖分類號 P458.1+21.1 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2018）16-0182-03

丹東地區(qū)是淮河流域以北降水最多的地區(qū)，年降水量800～1 500 mm，其中暴雨占有重要地位。暴雨常常引發(fā)洪澇、泥石流和滑坡等氣象災害。2017年8月3日夜間至8月4日夜間，丹東地區(qū)出現(xiàn)暴雨到大暴雨，局部特大暴雨天氣。強降雨造成鳳城地區(qū)多處道路被沖毀，降雨期間伴隨短時大風，致使鳳城地區(qū)大片玉米出現(xiàn)倒伏。

1 天氣實況

2017年8月2日夜間至8月4日夜間，受10號臺風“海棠”減弱后低壓和副熱帶高壓（副高）共同影響，遼寧省西部、東南部出現(xiàn)特大暴雨。強降水區(qū)的移動具有階段性，8月2日夜間至8月3日白天，氣旋北上配合冷空氣，遼寧西部出現(xiàn)大暴雨到特大暴雨；8月3日夜間至8月4日夜間，高空槽快速東移，850 hPa切變線落后于高空槽，副高北上在海上形成高壓壩，東南部出現(xiàn)大暴雨到特大暴雨。

丹東地區(qū)處于東南部大暴雨區(qū)，8月3日夜間至8月4日夜間普降暴雨到大暴雨、局部特大暴雨（圖1），降水期間伴隨雷暴和短時大風，過程平均降水量160.9 mm。84個自動站中，出現(xiàn)暴雨的有17個站、大暴雨的47個站、特大暴雨的13個站。最大降水量出現(xiàn)在鳳城市的藍旗站，為379.1 mm；最大小時雨強出現(xiàn)在鳳城市的沙里寨站，為94.9 mm。此次過程降水持續(xù)時間長，并且強降水區(qū)的移動具有階段性（圖2），8月3日20：00至8月4日8：00，強降水落區(qū)位于丹東西部；8月4日8：00—20：00，強降水落區(qū)位于丹東西南部；8月4日20：00至8月5日8：00，強降水落區(qū)位于丹東東南部，并且各降水時段空間梯度較大。

2 環(huán)流背景

2.1 形勢場分析

由圖3可知，8月3日20：00 850 hPa低渦移動至遼寧以北，500 hPa槽線和850 hPa切變線基本重合，位于遼寧中部，副高西伸北抬，西脊線穿過朝鮮半島，呈東北—西南走向，整個東南部處于850hPa低空急流區(qū)，丹東西部開始出現(xiàn)降水。8月4日8：00，副高整體穩(wěn)定少動，西南邊緣伸至東南沿海地區(qū)，500 hPa短波槽快速向東北方向移動，850 hPa切變線斷裂成2個部分，切變線東半部分移至40°N附近，與500 hPa高空槽形成前傾結(jié)構(gòu)，丹東西部強降水區(qū)趨于減弱，西南部開始出現(xiàn)集中降水時段。8月4日20：00，副高進一步西伸北抬，丹東處于500hPa槽前西南氣流控制區(qū)，850 hPa切變線在遼寧中部，丹東地區(qū)雨勢暫時減弱。8月4日夜間，臺風“奧鹿”加強北上，受其影響副高迅速東退，500 hPa高空槽繼續(xù)東移，850 hPa切變線向東南方向移動，再加上夜間海陸熱力效應和地形的影響，丹東東南部產(chǎn)生強降水。

2.2 臺風“海棠”影響分析

在臺風“海棠”殘余低壓北上過程中，東側(cè)形成急流帶，最大中心風速達到28 m/s，為遼寧東南部降水帶來源源不斷的水汽（圖3）。此外，在低壓東側(cè)有強烈的上升運動，不斷發(fā)展生成對流云團，隨著低層云帶東北向輸入遼寧東南部地區(qū)（圖4），再加上中低層風速的輻合，使東南部中尺度系統(tǒng)得以生成發(fā)展。與穩(wěn)定少動的副高相互作用，使水汽和能量的輸送得以較長時間維持，更有利于雨量的累積。

2.3 臺風“奧鹿”影響分析

臺風與中緯度系統(tǒng)（包括西風槽、東北冷渦、西南渦、弱冷空氣、高低空急流及副熱帶高壓等）相互作用，使中緯度地區(qū)的暴雨突然增幅，且影響范圍大、持續(xù)時間較長，稱之為臺風遠距離暴雨[1]。

由圖4（a）～（c）可知，8月3日夜間到8月4日白天臺風“奧鹿”向西北方向移動，由強臺風減弱為臺風，在其西北方向激發(fā)出正變高，使副高西伸加強[2-3]，暖濕氣流沿副高西側(cè)輸入遼寧東南部。臺風與副高的相互對峙，使副高北邊緣穩(wěn)定少動，從而使降水持續(xù)時間變長。由圖4（c）～（d）可知，8月4日夜間，臺風“奧鹿”繼續(xù)向西北方向移動并加強為強臺風，副高進一步北抬后迅速南落，冷空氣南壓，丹東東南部地區(qū)再一次迎來強降水時段。

3 物理量場

3.1 不穩(wěn)定層結(jié)分析

由圖5可知，8月3日20：00 CAPE為1 467.3 J/kg，有明顯的正不穩(wěn)定能量。風場的垂直切變表明，8月3日20：00至5日8：00，西南暖濕氣流（或西南偏西氣流）伸展的高度較高，幾乎伸展到對流層頂。8月3日20：00至4日20：00， 400、300 hPa有較明顯的偏北風分量，使不穩(wěn)定能量得以積累發(fā)展，有利于降水強度的增強。8月4日8：00至5日8：00，對流層底部1 000、925 hPa均有明顯的風向、風速的垂直切變，有利于促進強對流天氣的發(fā)生[4]。整個過程中，中低層基本處于飽和狀態(tài)，8月3日20：00，濕層伸展到400 hPa以上，濕層十分深厚，且中上層均有一干層，上干下濕的結(jié)構(gòu)有利于短時強降水等強對流天氣的發(fā)生。

3.2 水汽通量散度和垂直速度

充足的水汽是暴雨產(chǎn)生的前提條件。此次暴雨天氣過程中最大降水量出現(xiàn)在藍旗站，8月4日8：00—15：00，藍旗站小時雨量均>20 mm，為強降水集中時段。8月3日白天，900 hPa以下存在水汽輻合區(qū)并不斷發(fā)展持續(xù)，水汽強輻合時段出現(xiàn)在8月4日8：00—20：00，輻合中心位于925 hPa，為-14×10-6 g/（s·m2·hPa），見圖6（a）。由圖6（b）可知，8月4日8：00—20：00，500 hPa以下存在上升運動，中心位于800 hPa，速度為-1.4 Pa/s。水汽強輻合時段和垂直上升運動時段的重疊區(qū)與強降水集中時段基本吻合。低層水汽輻合，高層輻散，并伴隨強烈的垂直上升運動，形成良好的抽吸結(jié)構(gòu)，有利于暴雨的發(fā)生。

4 結(jié)論

（1）2017年8月3—4日，丹東地區(qū)的大暴雨過程持續(xù)時間長，并且強降水區(qū)的移動具有階段性，降水空間梯度大。

（2）形勢場方面，前傾槽使大氣層結(jié)熱力不穩(wěn)定，易形成強降水。臺風“海棠”減弱后，低壓在北上過程中為降水提供了充足的能量輸送和水汽輸送條件，并與副高相互作用，使能量和水汽輸送得以較長時間維持，更有利于雨量的累積。臺風“奧鹿”通過影響副高的位置和強度，間接影響水汽和能量的輸送路徑，使降水持續(xù)時間變長。

（3）物理量場方面，降水開始前有明顯的正不穩(wěn)定能量，濕層深厚，并在其上有干層疊加，形成上干下濕的結(jié)構(gòu)；降水過程中，對流層底層有風向和風速的垂直切變，中低層基本處于飽和狀態(tài)，以上條件均有利于短時強降水等強對流天氣的發(fā)生。分析水汽通量散度和垂直速度可知，低層水汽輻合，高層輻散，并伴隨強烈的垂直上升運動，形成了良好的抽吸結(jié)構(gòu)，有利于暴雨的發(fā)生。

5 參考文獻

[1] 叢春華，陳聯(lián)壽，雷小途.臺風遠距離暴雨的研究進展[J].熱帶氣象學報，2011，27（2）：264-270.

[2] 邢蕊.熱帶氣旋、副熱帶高壓及遠距離降水間的關(guān)系研究[D].南京：南京信息工程大學，2015.

[3] 任素玲，劉岷，吳國雄.西太平洋副熱帶高壓和臺風相互作用的數(shù)值實驗研究[J].氣象學報，2007，65（3）：329-340.

[4] 俞小鼎，姚秀萍，熊廷南.多普勒天氣雷達原理與業(yè)務應用[M].北京：氣象出版社，2006.