易希延 孫琳琳 馬湘宜

摘要 本文利用風(fēng)云衛(wèi)星、高空及地面觀測(cè)資料，分析2018年7月16—17日在東北地區(qū)出現(xiàn)的一次暴雨過程的天氣特征。結(jié)果表明：（1）此次暴雨為經(jīng)典的副高后部型暴雨，500 hPa高空槽與副高北部間強(qiáng)位勢(shì)梯度導(dǎo)致低層低空急流加強(qiáng)并穩(wěn)定維持，槽前正渦度平流導(dǎo)致的偏差風(fēng)輻散使低層減壓，配合低空急流中的切變渦度形成低空低渦，強(qiáng)降水主要出現(xiàn)在低渦的前側(cè)、暖切變南側(cè);（2）200 hPa高空急流輻散區(qū)，地面中尺度低壓和地面輻合線，配合地形輻合抬升作用為暴雨增幅提供有利條件;（3）模式降水預(yù)報(bào)偏小，可能與模式對(duì)副熱帶高壓預(yù)報(bào)偏弱，以及850 hPa風(fēng)場(chǎng)風(fēng)速預(yù)報(bào)偏弱有較為密切的關(guān)系，同時(shí)模式對(duì)復(fù)雜地形的刻畫能力不足，也是導(dǎo)致降水預(yù)報(bào)誤差的原因。

關(guān)鍵詞 暴雨;對(duì)流;多源觀測(cè);低空急流;低空低渦

中圖分類號(hào)：P458 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：2095–3305（2021）08–0047–02

Diagnosis and Analysis of a Heavy Rain Process in Northeast China

YI Xi-yan et al（Panjin Meteorological Bureau， Panjin， Liaoning 124010）

Abstract Using FY satellite， high-altitude and ground observation data to analyze the weather characteristics of a heavy rain process that occurred in the Northeast from July 16 to 17， 2018. The results show that： （1） This heavy rain is a classic rainstorm at the rear of the subtropical high. The strong geopotential gradient between the 500 hpa trough and the northern part of the subtropical high leads to the strengthening and stable maintenance of the low-level low-level jet， and the deviation wind caused by the positive vorticity advection in front of the trough. The divergence makes the lower layer decompress， and the shear vorticity in the low-level jet is an important mechanism for the formation of the low-level low vortex. Heavy precipitation mainly appears on the front side of the low vortex and the south side of the warm shear; （2） The 200 hPa high-altitude jet divergence area， the ground mesoscale low pressure and the ground convergence line， combined with the terrain convergence and uplift， provide favorable conditions for the increase of heavy rainfall; （3）And the weak wind speed forecast of the 850 hPa wind field has a close relationship. At the same time， the models insufficient ability to portray complex terrain is also the cause of precipitation forecast errors.

Key words Heavy rain; Convection; Multi-source observation; Low-level jet; Low-level vortex

我國(guó)受暴雨災(zāi)害影響較大，近年來對(duì)暴雨的研究也取得了一些成果[1-2]。本文旨在利用多種觀測(cè)資料，分析2018年7月一次發(fā)生在東北地區(qū)的暴雨天氣成因，結(jié)合多種物理量因子及其閾值，總結(jié)該類型天氣發(fā)生的主要機(jī)理，為今后暴雨預(yù)報(bào)提供科學(xué)的依據(jù)。

1 降雨實(shí)況及資料方法

2018年7月16—17日，受低渦暖切變和副熱帶高壓共同影響，東北地區(qū)北部出現(xiàn)明顯降水。其中，暴雨區(qū)位于黑龍江西南和中南部地區(qū)，暴雨區(qū)范圍較小。

2 天氣尺度系統(tǒng)及物理量

2.1 高空及地面形勢(shì)場(chǎng)

16日20：00，500 hPa副高西伸北抬，且維持穩(wěn)定，北部脊線位于40°N以北，黑龍江長(zhǎng)時(shí)間處于副高北部的暖濕環(huán)境中。副高西側(cè)為位于山西、山東一帶的低槽，槽前正渦度平流使低空系統(tǒng)加強(qiáng)北上。

16日，850 hPa低空急流出口區(qū)的暖式切變線配合地面中尺度低壓和地面輻合線，為此次暴雨過程提供了良好的動(dòng)力抬升條件，200 hPa急流右側(cè)的輻散抽吸作用有利于上升運(yùn)動(dòng)的加強(qiáng)，850 hPa的垂直速度場(chǎng)顯示黑龍江中南部地區(qū)位于大的上升速度區(qū)（圖1）。從降雨分布上來看，大的暴雨區(qū)位于山脈和平原的過渡地帶以及低空風(fēng)垂直山脈，地形的抬升作用使上升運(yùn)動(dòng)加強(qiáng)。

由于副高的穩(wěn)定維持，黑龍江長(zhǎng)時(shí)間處于高溫高濕的環(huán)境，同時(shí)850 hPa低空西南風(fēng)急流和925 hPa超低空急流將南方水汽源源不斷地向黑龍江地區(qū)輸送，水汽通量散度場(chǎng)上在黑龍江南部地區(qū)有明顯的水汽輻合。此次降水過程的水汽條件非常有利于暴雨的產(chǎn)生。

2.2 物理量

16日08：00 齊齊哈爾探空?qǐng)D中，雖然700 hPa以下相對(duì)濕度較大，但露點(diǎn)溫度較高，絕對(duì)濕度較大，400 hPa到地面濕層深厚，同時(shí)0～6 km弱的垂直風(fēng)切變也有利于暴雨的產(chǎn)生。

副熱帶高壓及其西側(cè)的高空槽維持穩(wěn)定，槽前正渦度平流和低層暖平流的作用，包括高空急流的穩(wěn)定少動(dòng)，使地面氣旋加強(qiáng)，整個(gè)高低空系統(tǒng)移動(dòng)緩慢。925 hPa超低空急流持續(xù)的水汽輸送使黑龍江地區(qū)降雨時(shí)間變得較長(zhǎng)，有利于產(chǎn)生暴雨。

衛(wèi)星云圖顯示有兩塊中尺度云團(tuán)與黑龍江的暴雨區(qū)對(duì)應(yīng)，暴雨云團(tuán)的連續(xù)生長(zhǎng)也有利于暴雨的形成。

3 模式偏差

模式降水與實(shí)況降水的對(duì)比情況如下：（1）模式漏報(bào)了黑龍江西南的暴雨區(qū);對(duì)中南部的暴雨區(qū)預(yù)報(bào)偏南、偏弱。（2）500 hPa環(huán)流方面，實(shí)況588線對(duì)應(yīng)模式的576線，模式預(yù)報(bào)偏弱;850 hPa風(fēng)場(chǎng)上，模式預(yù)報(bào)較實(shí)況偏弱，暖式切變位置有較大偏差;模式對(duì)暖區(qū)暴雨的預(yù)報(bào)性能較差。（3）實(shí)況暴雨區(qū)位于平原和山脈的過渡地帶，雖然模式對(duì)地形的刻畫較好，但對(duì)于地形和降水的動(dòng)力機(jī)制考慮不充分，導(dǎo)致模式對(duì)暴雨區(qū)強(qiáng)度預(yù)報(bào)有偏差。

4 結(jié)論

中低層低渦使其東側(cè)出現(xiàn)強(qiáng)而穩(wěn)定的低空急流，將南方暖濕空氣持續(xù)向黑龍江輸送，急流出口區(qū)的暖式切變?yōu)榇舜芜^程提供了有利的動(dòng)力條件。

副高穩(wěn)定維持使黑龍江長(zhǎng)時(shí)間處于高溫高濕的環(huán)境，850 hPa暖式切變、地面中尺度低壓、地面輻合線也提供了有利的動(dòng)力條件，高空急流加強(qiáng)上升運(yùn)動(dòng)，地形抬升也使上升運(yùn)動(dòng)加強(qiáng)。低空急流和超低空急流向黑龍江持續(xù)輸送水汽，水汽在黑龍江南部地區(qū)輻合。高低空系統(tǒng)的穩(wěn)定維持，使黑龍江地區(qū)降雨時(shí)間變得較長(zhǎng)，暴雨云團(tuán)的連續(xù)生長(zhǎng)也有利于暴雨的形成。

此次過程模式降水預(yù)報(bào)偏小，副高強(qiáng)度預(yù)報(bào)偏弱，850 hPa風(fēng)場(chǎng)偏弱，模式對(duì)暖區(qū)暴雨的預(yù)報(bào)性能較差，對(duì)地形的機(jī)制模擬較差。

參考文獻(xiàn)

[1] 鄭媛媛，張小玲，朱紅芳，等.2007年7月8日特大暴雨過程的中尺度特征[J].氣象，2009，35（2）：3-7.

[2] 曹小崗，張吉，王慧，等.“080825”上海大暴雨綜合分析[J].氣象，2009，35（4）：51 -59.

責(zé)任編輯：黃艷飛