岳欣健， 李 琳， 畢海霞， 劉天陽， 劉靖楠， 李明慧

(1.葫蘆島市氣象局， 遼寧 葫蘆島 125000； 2.興城市氣象局， 遼寧 興城 125100)

暴雨是遼寧地區(qū)主要的災(zāi)害性天氣之一，一直以來是氣象預(yù)報(bào)服務(wù)工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)。近年來，針對遼寧地區(qū)暴雨的主要特征、影響系統(tǒng)、觸發(fā)機(jī)制等已有研究報(bào)道[1-4]。但由于遼寧地區(qū)暴雨多出現(xiàn)在夏季尤其是7—8月，春季暴雨較為少見，因而針對春季暴雨過程的研究較少。此外，春季暴雨過程往往持續(xù)時間短，突發(fā)性、局地性強(qiáng)，預(yù)報(bào)難度大。為此，筆者利用常規(guī)氣象觀測數(shù)據(jù)、NCEP FNL 1°×1°分析數(shù)據(jù)及雷達(dá)資料，對2020年5月21日葫蘆島地區(qū)一次區(qū)域性暴雨過程特征及成因進(jìn)行分析，以便加深對遼寧地區(qū)春季暴雨過程的認(rèn)識，提升預(yù)報(bào)水平服務(wù)春耕生產(chǎn)。

1 天氣過程

2020年5月21日葫蘆島地區(qū)發(fā)生了一次區(qū)域性暴雨過程，降水從10時開始，午后逐漸加強(qiáng)，20—22時最強(qiáng)降水時段小時雨量達(dá)23.1 mm。12 h降水量統(tǒng)計(jì)顯示，全市出現(xiàn)暴雨站點(diǎn)共75個，其中2個站點(diǎn)出現(xiàn)大暴雨。全市平均降雨量32.6 mm，最大降水量73.2 mm(興城市臺里)，綏中和興城國家站降水量突破歷年同期極值。此外，降水過程中全市大部分地區(qū)還伴有雷電、短時大風(fēng)天氣，最大風(fēng)速達(dá)25.3 m/s(綏中縣高嶺鎮(zhèn))，降水具有明顯的強(qiáng)對流性質(zhì)。

2 環(huán)流形勢

5月21日8時，500 hPa歐亞大陸中高緯度呈兩槽一脊的環(huán)流形勢，貝加爾湖西北部有一阻塞高壓，橫槽從黑龍江北部延伸到貝加爾湖附近，遼寧受橫槽前短波槽影響；850 hPa切變從內(nèi)蒙古中部延伸至遼寧西南部，葫蘆島地區(qū)處于切變前端，地面低壓中心位于內(nèi)蒙古中北部，遼寧處于低壓前緣，高低層系統(tǒng)位置配合好。

隨著系統(tǒng)東移發(fā)展，葫蘆島地區(qū)開始出現(xiàn)降水。14時850 hPa渤海灣有西南急流建立(圖1)，水汽輸送增強(qiáng)，降水逐漸增大。20時遼寧位于槽前，850 hPa切變線位于葫蘆島北部，渤海灣西南急流加強(qiáng)，最大風(fēng)速達(dá)24 m/s且有偏南急流向葫蘆島地區(qū)輸送水汽，降水迅速增強(qiáng)，此時地面葫蘆島地區(qū)位于倒槽頂部，高低壓間，等壓線密集，氣壓梯度大，近地面出現(xiàn)偏南大風(fēng)。

3 物理量場

3.1 動力條件

隨著橫槽逐漸轉(zhuǎn)豎發(fā)展，系統(tǒng)東移增強(qiáng)，從午后開始850 hPa有負(fù)散度中心從河北西北部生成逐漸東移入海，地面也伴隨冷鋒過境。20時葫蘆島地區(qū)低層為輻合中心，850 hPa為正渦度，850 hPa散度小于—8×10-5/s，200 hPa散度大于12×10-5/s(圖2)，同時低空急流發(fā)展增強(qiáng)，地面氣旋入海后增強(qiáng)，風(fēng)場在沿岸地區(qū)存在輻合中心，低層垂直上升運(yùn)動明顯。低層輻散，高層輻合，有利于對流系統(tǒng)發(fā)生發(fā)展，沿海地區(qū)組合反射率大于35 dBz，降水增強(qiáng)。

3.2 熱力條件

從假相當(dāng)位溫上看，8—20時有高值舌逐漸從華北地區(qū)向東北方向延伸，葫蘆島地區(qū)850 hPa假相當(dāng)位溫升高10 K左右，不穩(wěn)定能量輸送積累，20時沿岸地區(qū)位于高能舌頂部(圖2)，并且與輻合中心對應(yīng)，等值線梯度加大，低層暖濕氣流被迫抬升。在垂直方向上也存在伸向高層的高值區(qū)，下暖上冷，低層不穩(wěn)定能量強(qiáng)，抬升作用明顯，熱力不穩(wěn)定性強(qiáng)有利于強(qiáng)對流天氣觸發(fā)。

3.3 水汽條件

21日午后到夜間，低空急流發(fā)展增強(qiáng)，為此次過程提供了充足的水汽輸送和大量的不穩(wěn)定能量。20時渤海西北部沿岸存在接近10 g/kg的比濕中心，葫蘆島位于其中。從850 hPa水汽通量看，20時葫蘆島沿海地區(qū)正處于水汽通量的輻合中心，水汽通量散度中心強(qiáng)度達(dá)—60×10-8g/(cm2·hPa·s)以上(圖2)。葫蘆島沿海地區(qū)有強(qiáng)烈的水汽輻合和輸送，回波強(qiáng)度增強(qiáng)，最強(qiáng)時(21：42左右)組合反射率大于45 dBz，強(qiáng)回波區(qū)與高能區(qū)、強(qiáng)輻合區(qū)和強(qiáng)水汽輸送區(qū)吻合，出現(xiàn)短時強(qiáng)降水、大風(fēng)等強(qiáng)對流天氣，之后降水逐漸減弱。

4 小結(jié)

此次區(qū)域性暴雨過程主要受高空短波槽東移和低層切變線影響，前半段降水較為穩(wěn)定，后半段降水集中，局地性強(qiáng)、降水強(qiáng)度大、強(qiáng)對流性質(zhì)明顯。期間葫蘆島地區(qū)位于槽前和850 hPa切變線南側(cè)，低空急流逐漸發(fā)展增強(qiáng)，環(huán)流形勢有利于強(qiáng)降水發(fā)生。從渦度和散度場上看，葫蘆島地區(qū)低層輻合，高層輻散，且受地面倒槽影響，低層垂直上升運(yùn)動明顯，為暴雨發(fā)展提供有利的動力條件。假相當(dāng)位溫上升，不穩(wěn)定能量積累，強(qiáng)降水期間葫蘆島沿岸地區(qū)處于高能舌頂部，并且與輻合中心對應(yīng)，下暖上冷，低層暖濕氣流抬升作用明顯，低層不穩(wěn)定能量強(qiáng)，對流性不穩(wěn)定強(qiáng)有利于強(qiáng)對流天氣觸發(fā)。低空急流強(qiáng)盛，葫蘆島沿岸地區(qū)為水汽輸送輻合中心，為暴雨發(fā)生提供了充分的水汽條件。在高低空環(huán)流形勢的配合，高空干冷空氣入侵，低空急流的強(qiáng)水汽輸送和高能區(qū)不穩(wěn)定能量的積累釋放共同作用下，造成此次區(qū)域性暴雨過程。