李永華 周彥玲

摘要 2018年8月19—20日萊陽市受臺風(fēng)“溫比亞”減弱成的低壓環(huán)流影響，普降暴雨或大暴雨。此次降水過程強(qiáng)度大、范圍廣，強(qiáng)降水時(shí)段小時(shí)雨強(qiáng)大且持續(xù)時(shí)間較長。萊陽市位于臺風(fēng)移動(dòng)路徑的右側(cè)，前期臺風(fēng)倒槽、后期臺風(fēng)本身，正渦度中心逐漸向東北方向移動(dòng)控制山東半島，為此次極端降水提供了較好的動(dòng)力條件。東南-偏南急流的建立和持續(xù)為降水提供了充沛的水汽條件，深厚的濕層和上升運(yùn)動(dòng)區(qū)、良好的水汽供應(yīng)和較長的持續(xù)時(shí)間是造成此次極端降水的主要原因。短波槽攜帶弱冷空氣入侵及不穩(wěn)定能量也為此次極端降水提供了有利條件。

關(guān)鍵詞 暴雨;大氣環(huán)流;水汽;能量場

中圖分類號：P458.121.1?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A?文章編號：2095-3305（2019）06-077-03

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2019.06.028

Analysis of a Regional Rainstorm in Laiyang from August 19 to 20，2018

LI Yong-huaet al（Laiyang Meteorological Bureau， Laiyang， Shandong 265200）

Abstract?From August 19 to 20，2018，Laiyang City was affected by the lowpressure circulation weakened by Typhoon "Wenbia"，which caused heavy rain or rainstorm. The precipitation process was of great intensity and wide range，and the hourly rainfall was strong and lasted for a long time during the period of heavy rainfall. Laiyang City was located on the right side of the typhoon's moving path. In the early stage of typhoon's reversal，the typhoon itself in the late stage，the center of positive vorticity gradually moved to the northeast to control Shandong Peninsula，which provided a better dynamic condition for this extreme precipitation. The establishment and persistence of the southeast to South jet provided abundant water vapor conditions. The deep wet layer and ascending movement area，good water vapor supply and long duration were the main reasons for this extreme precipitation. The short wave trough carrying weak cold air invasion and unstable energy also provided favorable conditions for this extreme precipitation.

Key words Rainstorm;Atmospheric circulation;Water vapor;Energy field

萊陽市位于山東省東部，膠東半島中部，夏季對流性天氣較多，但出現(xiàn)大范圍區(qū)域性暴雨天氣較少。2018年8月19—20日，受第18號臺風(fēng)溫比亞減弱成的低壓環(huán)流影響，萊陽市共有12處區(qū)域站出現(xiàn)暴雨或大暴雨，此次降水天氣具有范圍廣、雨強(qiáng)大、持續(xù)時(shí)間長等特點(diǎn)。期間全市平均降雨量123.3 mm，沐浴店降雨量最大（175.7 mm），開發(fā)區(qū)降雨量最?。?4.5 mm），8處站點(diǎn)降水量達(dá)100 mm以上。降水多集中于8月20日02：00—06：00，全市平均降水量79.4 mm，5處站點(diǎn)降大暴雨，3處站點(diǎn)降暴雨，最大雨強(qiáng)出現(xiàn)在20日05：00，達(dá)63.1 mm。

筆者利用Micaps客觀分析資料，試圖通過對大氣環(huán)流、動(dòng)力條件及不穩(wěn)定能量場的回顧總結(jié)，掌握此次大暴雨的成因。

1?強(qiáng)降水成因分析

1.1?環(huán)流背景分析

8月16日500 hPa亞歐區(qū)中高緯以緯向環(huán)流為主到18日08：00以緯向向經(jīng)向環(huán)流調(diào)整，亞歐出現(xiàn)兩槽一脊結(jié)構(gòu)，歐洲西部不斷有小槽東移，帶來冷空氣東移南下，蒙古東部低槽不斷有冷空氣南壓，臺風(fēng)位于河南一帶，副高位置比常年偏北，呈塊狀。19日08：00隨著西北太平洋又有新臺風(fēng)生成，帶動(dòng)副高進(jìn)一步加強(qiáng)北抬，萊陽市處于副高西北部西南氣流中，高空引導(dǎo)氣流促使臺風(fēng)向東北方向移動(dòng)。19日20：00臺風(fēng)低壓與北部低槽疊加，槽后不斷有冷空氣補(bǔ)充，半島一帶位于高空強(qiáng)風(fēng)區(qū)右后方，有利于高空氣流輻散和上升運(yùn)動(dòng)。18日08：00，臺風(fēng)北部切變線位于山東中東部，臺風(fēng)東側(cè)氣流大于西部氣流，有利于臺風(fēng)北上，倒槽切變線偏向于山東一帶。低壓系統(tǒng)與西風(fēng)槽合并后向東北方向移動(dòng)，在中心入海后，有水汽補(bǔ)充，東部持續(xù)發(fā)展的強(qiáng)降水云團(tuán)經(jīng)過半島地區(qū)。19日20：00，臺風(fēng)位于山東西南部，切變線穿過山東半島，低空急流從東部沿海指向山東半島，在半島一帶有明顯的風(fēng)速輻合，帶來大量水汽和上升運(yùn)動(dòng)。從19—20日的地面形勢上看，19日08：00、20：00萊陽市位于倒槽頂部氣旋性輻合區(qū)內(nèi)，地面氣旋的輻合上升運(yùn)動(dòng)和高空槽前的上升運(yùn)動(dòng)相結(jié)合。19日20：00，從低空到高空山東半島一帶有強(qiáng)的東南風(fēng)轉(zhuǎn)為強(qiáng)的西南風(fēng)，說明輸送到半島一帶的暖濕氣流強(qiáng)盛，山東西部從低空到高空由西北風(fēng)轉(zhuǎn)為西南風(fēng)，說明臺風(fēng)西側(cè)有強(qiáng)的干冷空氣南下，這種斜壓大氣有利于臺風(fēng)低壓加強(qiáng)維持（圖1）。

1.2?水汽條件分析

從水汽通量散度場和風(fēng)場疊加圖上可以看出，低空急流源源不斷地把來自黃海、東海的水汽輸送至山東，8月19日08：00 700、850 hPa水汽通量輻合中心位于萊陽市上空（圖2）。19日20：00水汽通量輻合明顯加強(qiáng)，范圍變大（圖3）。從19日20：00 700 hPa比濕圖可以看到，半島地區(qū)比濕大于8 g/kg，為未來出現(xiàn)大暴雨及暴雨的發(fā)生提供了重要的水汽條件（圖4）。

1.3?大氣層結(jié)穩(wěn)定度分析

8月19日20：00的K指數(shù)圖（圖5）上，萊陽市位于32～36℃線以內(nèi)，是高值區(qū)，說明此區(qū)域大氣層結(jié)不穩(wěn)定。從對流有效位能看，半島地區(qū)CPAE值在300 J/kg左右，未來若有不穩(wěn)定能量觸發(fā)釋放，易出現(xiàn)暴雨（圖6）。

1.4?渦度分析

對比8月19日08：00和20：00 500 hPa渦度場（圖7），正渦度中心逐漸向東北方向移動(dòng)控制山東半島，為大暴雨的產(chǎn)生提供了動(dòng)力條件。

1.5?散度場垂直剖面時(shí)間圖分析

8月19日下午到夜間，萊陽市500 hPa以下為輻合區(qū)，500 hPa以上為輻散區(qū)，抽吸作用有利于上升運(yùn)動(dòng)，700 hPa、200 hPa分別對應(yīng)強(qiáng)輻合中心和強(qiáng)輻散中心。從垂直速度垂直剖面時(shí)間序列分布來看，萊陽市上空整層為上升運(yùn)動(dòng)區(qū)，19日20：00 500 hPa有上升運(yùn)動(dòng)的大值中心。萊陽市強(qiáng)降水時(shí)段集中在19日后半夜，自動(dòng)站雨強(qiáng)達(dá)到63.1 mm/h。

1.6?雷達(dá)回波分析

8月19日夜間，半島西部方向有較強(qiáng)回波向東南方向移動(dòng)。20日02：00后萊陽市境內(nèi)出現(xiàn)大范圍回波強(qiáng)度在45～50 dBZ的區(qū)域，面積進(jìn)一步擴(kuò)大。強(qiáng)回波自西向東經(jīng)過萊陽市，持續(xù)時(shí)間較長，直接導(dǎo)致了大暴雨的產(chǎn)生。

2?數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品檢驗(yàn)

EC模式對8月19日降水起止時(shí)間的預(yù)報(bào)較為準(zhǔn)確，降水量級的預(yù)報(bào)偏小;對20日暴雨時(shí)段的預(yù)報(bào)滯后。歐洲中心在此次過程中始終將臺風(fēng)中心位置預(yù)報(bào)得偏西，預(yù)報(bào)場與實(shí)況比較來看，前期預(yù)報(bào)的強(qiáng)降水落區(qū)在河北與山東交接，臨近時(shí)次向東有所調(diào)整，但仍較實(shí)況偏西，且始終未在半島地區(qū)考慮暴雨落區(qū)。EC模式對臺風(fēng)東部降水考慮不足，今后參考時(shí)可以適當(dāng)增加對東部降水的預(yù)報(bào)量級。

T639對8月19、20日降水起止時(shí)間的預(yù)報(bào)較為準(zhǔn)確，降水量級的預(yù)報(bào)偏小。

華東區(qū)域模式對8月19日降水結(jié)束時(shí)間的預(yù)報(bào)過早，降水量級偏小，對20日降水預(yù)報(bào)較準(zhǔn)確。華東區(qū)域模式在此次過程中表現(xiàn)較好，從8月17日20：00起報(bào)的結(jié)果就將強(qiáng)降水落區(qū)報(bào)在山東境內(nèi)，且半島地區(qū)始終有大暴雨落區(qū)預(yù)報(bào)，臨近時(shí)次調(diào)整落區(qū)在山東北部和半島地區(qū)，與實(shí)況有較好的對應(yīng)。

數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品是天氣預(yù)報(bào)日常業(yè)務(wù)中最重要的參考資料，但預(yù)報(bào)仍有誤差，因此，對高空地面資料及雷達(dá)資料的分析不容忽視。

3?小結(jié)

（1）受臺風(fēng)“溫比亞”影響，萊陽市普降暴雨。此次降水過程強(qiáng)度大、范圍廣，強(qiáng)降水時(shí)段小時(shí)雨強(qiáng)大且持續(xù)時(shí)間較長。

（2）萊陽市位于臺風(fēng)移動(dòng)路徑的右側(cè)，前期臺風(fēng)倒槽、后期臺風(fēng)本身為萊陽市此次極端降水提供了較好的動(dòng)力條件。

（3）東南-偏南急流的建立和持續(xù)為降水提供了充沛的水汽條件，深厚的濕層和上升運(yùn)動(dòng)區(qū)、良好的水汽供應(yīng)和較長的持續(xù)時(shí)間是造成此次極端降水的主要原因。

（4）短波槽攜帶弱冷空氣入侵為此次極端降水提供了有利條件。

（5）雷達(dá)速度圖對急流有很好的表征，對臨近預(yù)報(bào)有很好的指示意義。

（6）各家模式對此次臺風(fēng)路徑的預(yù)報(bào)相對較一致，為此次降水過程的預(yù)報(bào)服務(wù)提供了有力支持。華東區(qū)域模式對降水量預(yù)報(bào)有明顯的優(yōu)勢。

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責(zé)任編輯：鄭丹丹