劉姝妹 李方軍

摘要：本文通過對(duì)2019年5月26—27日遼源市首場(chǎng)暴雨過程的環(huán)流形勢(shì)、高低層影響系統(tǒng)、水汽條件、數(shù)值預(yù)報(bào)檢驗(yàn)等進(jìn)行分析，得到以下結(jié)論：暴雨發(fā)生在階梯槽合并加強(qiáng)東移的環(huán)流形勢(shì)下，850hpa切邊線合并過境帶來強(qiáng)降水，是降水主要影響系統(tǒng)。此次過程EC的預(yù)報(bào)與實(shí)況基本一致，但對(duì)于地面鋒線的預(yù)報(bào)位置偏西、移速偏快，導(dǎo)致降水落區(qū)和強(qiáng)度預(yù)報(bào)出現(xiàn)較大偏差。而WRF的預(yù)報(bào)與實(shí)況強(qiáng)降水落區(qū)更為一致。

關(guān)鍵詞：遼源市;暴雨;天氣分析;數(shù)值檢驗(yàn)

中圖分類號(hào)：S161

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20191215050

2019年氣候條件極為異常，遼源地區(qū)“冬干”與“春旱”連續(xù)發(fā)生，降水持續(xù)偏少對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響巨大，導(dǎo)致當(dāng)?shù)卮翰テ陂g嚴(yán)重缺水，土壤墑情偏差，嚴(yán)重影響大田播種和作物出苗。5月中下旬天氣形勢(shì)急轉(zhuǎn)，由長(zhǎng)期干旱轉(zhuǎn)為了多雨形勢(shì)。5月26—27日，遼源市迎來2019年首場(chǎng)暴雨天氣過程，正處于少雨到多雨的轉(zhuǎn)折點(diǎn)上。與歷年相比，暴雨出現(xiàn)時(shí)間明顯提前，是典型的春季暴雨過程。王東海[1]等對(duì)東北暴雨的研究工作進(jìn)行總結(jié)，指出影響東北暴雨的幾類主要天氣系統(tǒng)分別為氣旋、臺(tái)風(fēng)、冷渦。司瑤冰[2]等研究認(rèn)為內(nèi)蒙古春季久旱轉(zhuǎn)雨的500hpa環(huán)流系統(tǒng)被分為3種類型：A型（蒙古冷槽（渦））、B型（貝加爾湖低渦）和C型（東北低渦）。3種類型共同點(diǎn)都存在低空急流，不同點(diǎn)是水汽的來源。康桂紅[3]等分析了近30a山東首場(chǎng)暴雨的氣候特征及環(huán)流形勢(shì)，指出山東首場(chǎng)暴雨的影響系統(tǒng)有溫帶氣旋和低渦切變線。西南暖濕氣流帶來的充足水汽是首場(chǎng)暴雨發(fā)生的必要條件，冷空氣侵入或冷暖空氣交匯是首場(chǎng)暴雨形成的重要原因。還有很多專家學(xué)者[4-7]對(duì)各地發(fā)生的典型春季暴雨過程成因進(jìn)行詳細(xì)分析，春季暴雨確實(shí)與夏季暴雨有不同特點(diǎn)，而且春季暴雨發(fā)生正值春播關(guān)鍵期，其研究值得特別重視。

本文將利用常規(guī)觀測(cè)資料對(duì)此次降水過程進(jìn)行動(dòng)力和水汽條件分析，對(duì)降水分階段討論，研究暴雨成因、主要影響系統(tǒng)，并對(duì)此次過程的數(shù)值預(yù)報(bào)資料進(jìn)行檢驗(yàn)，從模式預(yù)報(bào)效果角度分析降水預(yù)報(bào)偏差原因。

1天氣實(shí)況

降水從2019年5月26日白天開始，遼源市自西向東迎來全區(qū)性強(qiáng)降水。截止28日08∶00，全市平均降水量50.4mm，30個(gè)站點(diǎn)降水量超過50mm，最大降水量出現(xiàn)在龍山區(qū)葦塘村，為68.1mm。主要降水段集中在26日后半夜到27日中午，以穩(wěn)定性降水為主，但凌晨降水最強(qiáng)時(shí)段，最大小時(shí)雨量超過20mm/h，出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降水。

2環(huán)流背景和影響系統(tǒng)

前期500hpa高度場(chǎng)上，東亞中高緯度上空為階梯槽形勢(shì)。2019年5月26日08∶00，北槽位于黑龍江以北，南槽位于河套地區(qū)上空。在東移的過程中，兩槽于27日迅速合并加強(qiáng)，并南調(diào)。28日進(jìn)一步加深成渦，低渦中心位于黑龍江上空。

2019年5月26日南槽前方有低壓系統(tǒng)發(fā)展，低壓中心伸展出暖鋒，其北段位于吉林中部。隨高空槽合并加強(qiáng)，槽前正渦度平流加強(qiáng)，東北上空出現(xiàn)新生低壓。隨高空槽加深南調(diào)，冷空氣向南入侵，地面出現(xiàn)錮囚形勢(shì)，鋒面移動(dòng)緩慢。

850hpa急流建立，南北各有一支切邊線。與高層系統(tǒng)演變一致，2條切邊線合并，東移南壓。低空切變線及地面鋒線是此次降水過程的主要影響系統(tǒng)。2019年5月25日急流頭部伸至吉林北部，南北向的水汽通道也已經(jīng)建立并穩(wěn)定維持，帶來源源不斷的水汽供應(yīng)。26日20∶00長(zhǎng)春上空850hpa比濕已達(dá)到10g/kg。與系統(tǒng)相配合，低層切變和輻合中心有利于水汽的匯合和積聚。

3降水階段分析

此次降水過程不同階段特點(diǎn)有顯著差異，主要分為26日白天、26日前半夜和后半夜到27日白天3個(gè)階段。26日白天高空為階梯槽形勢(shì)，850hPa切變線分為南北2支。海平面氣壓場(chǎng)上存在鋒面，貫穿黑龍江中部、吉林中西部及遼寧西部地區(qū)。08∶00鋒線位于松原、四平一線，14∶00移入遼源西部地區(qū)。雖然午后鋒面抵達(dá)遼源，但26日白天一直以分散弱降水為主，主要的降水落區(qū)在鋒后、切邊線兩側(cè)。遼源位于暖區(qū)和暖鋒前側(cè)，降水較弱。

隨后階梯槽合并加強(qiáng)，南北2條切變線也合并為1條，并開始逐漸向東移動(dòng)。20∶00切邊線位于長(zhǎng)春、四平一帶，與降水落區(qū)相對(duì)應(yīng)。此時(shí)地面鋒面一直維持在遼源中西部，尚未過境，降水也較弱。

2019年5月27日08∶00，隨高空槽加深南壓，850hpa切變過境。地面鋒線移出，位于通化、吉林一帶，遼源位于鋒后，此時(shí)迎來降水最主要時(shí)段，還出現(xiàn)了短時(shí)強(qiáng)降水。因此，此次影響遼源地區(qū)的強(qiáng)降水主要是鋒后高空切變?cè)斐傻摹?/p>

4降水預(yù)報(bào)偏差原因分析

此次暴雨過程預(yù)報(bào)明顯偏小，因此對(duì)暴雨發(fā)生前一天的數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品進(jìn)行檢驗(yàn)，分析原因。

4.1環(huán)流形勢(shì)檢驗(yàn)

對(duì)高空影響系統(tǒng)進(jìn)行檢驗(yàn)，降水關(guān)鍵時(shí)刻2019年5月27日08∶00，高空500hpa實(shí)況為，東北上空有深厚的高空槽，槽向南伸至山東半島，北部加深成渦，位于黑龍江以北。850hpa切變線位于遼源、吉林一線，切變兩側(cè)風(fēng)速在12～20m/s之間。不論是系統(tǒng)的強(qiáng)度或位置，EC細(xì)網(wǎng)格的預(yù)報(bào)形勢(shì)和實(shí)況基本一致。

4.2地面系統(tǒng)檢驗(yàn)

此次降水天氣過程，地面場(chǎng)上有鋒面活動(dòng)，強(qiáng)度較強(qiáng)并穩(wěn)定維持，其移動(dòng)和發(fā)展對(duì)強(qiáng)降水落區(qū)的判斷至關(guān)重要。

從地面風(fēng)場(chǎng)實(shí)況來看，2019年5月26日白天鋒面位于吉林省中部，08∶00在四平、長(zhǎng)春一線，14∶00移動(dòng)到吉林、遼源北部一線，此后一直到02∶00系統(tǒng)都穩(wěn)定維持，移動(dòng)甚少。而對(duì)于EC的預(yù)報(bào)，10m風(fēng)場(chǎng)上，26日白天地面鋒線一直穩(wěn)定維持在四平、長(zhǎng)春一線。直到夜間02∶00才緩慢移動(dòng)至遼源北部，此后系統(tǒng)移速加快，迅速掃過遼源，停留甚短?？梢?，EC對(duì)于地面鋒線的預(yù)報(bào)位置偏西、移速偏快。與系統(tǒng)的位置預(yù)報(bào)相對(duì)應(yīng)，EC強(qiáng)降水落區(qū)在四平、松原、長(zhǎng)春一帶，遼源僅為中雨量級(jí)。

對(duì)比吉林省WRF的預(yù)報(bào)，鋒面移動(dòng)速度和位置與實(shí)況更為接近，14∶00已經(jīng)明顯向東移動(dòng)，位于四平西部，接近遼源。一直到20∶00都維持在四平、遼源交界處，到05∶00系統(tǒng)過境。與系統(tǒng)相對(duì)應(yīng)，WRF強(qiáng)降水落區(qū)范圍更廣，四平、長(zhǎng)春以東都有大雨，并有暴雨點(diǎn)，與實(shí)況強(qiáng)降水落區(qū)極為一致。系統(tǒng)過境的27日02∶00—08∶00關(guān)鍵時(shí)段，6h雨量中心位于遼源、遼寧中西部，也與實(shí)況吻合。而EC預(yù)測(cè)鋒線迅速東移，雨量中心位于通化、遼寧東部一帶，與實(shí)況差異較大。

5結(jié)論

本文通過對(duì)2019年5月26—27日遼源首場(chǎng)暴雨天氣過程的環(huán)流形勢(shì)、高低層影響系統(tǒng)、水汽條件、數(shù)值預(yù)報(bào)檢驗(yàn)等進(jìn)行分析，得出以下結(jié)論。

此次過程為階梯槽合并加強(qiáng)東移的環(huán)流形勢(shì)，850hPa南北2支切邊線合并東移南壓，過境時(shí)帶來強(qiáng)降水，是降水主要影響系統(tǒng)。地面場(chǎng)上穩(wěn)定維持鋒面系統(tǒng)，強(qiáng)降水主要發(fā)生在鋒后切變線附近。

此次降水過程不同階段有顯著差異，主要分為26日白天、26日前半夜、26日后半夜到27日白天3個(gè)階段。第1個(gè)時(shí)段遼源位于暖區(qū)和暖鋒前側(cè)，降水較弱。第2個(gè)時(shí)段遼源位于暖鋒上，降水也較弱。第3個(gè)時(shí)段遼源位于鋒面后，切變系統(tǒng)過境，是降水的集中時(shí)段。

此次過程EC細(xì)網(wǎng)格環(huán)流形勢(shì)的預(yù)報(bào)，不論是系統(tǒng)的強(qiáng)度或位置都與實(shí)況基本一致，但對(duì)于地面鋒線的預(yù)報(bào)位置偏西、移速偏快。與系統(tǒng)的位置預(yù)報(bào)相對(duì)應(yīng)，EC強(qiáng)降水落區(qū)在四平、松原、長(zhǎng)春一帶，遼源僅為中雨量級(jí)，與實(shí)況比出現(xiàn)較大偏差。WRF預(yù)報(bào)鋒面移動(dòng)速度和位置與實(shí)況更為接近。與系統(tǒng)相對(duì)應(yīng)，WRF強(qiáng)降水落區(qū)范圍更廣，四平、長(zhǎng)春以東都有大雨、并有暴雨點(diǎn)，與實(shí)況強(qiáng)降水落區(qū)極為一致。

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作者簡(jiǎn)介：

劉姝妹（1986-），本科，高級(jí)工程師。研究方向：短期天氣預(yù)測(cè)與診斷分析。