孫 源，劉長成，陳 晨，祝玉梅

（齊齊哈爾市氣象局，黑龍江 齊齊哈爾 161000）

1 引言

暴雨是我國主要自然災害之一，暴雨的發(fā)生和發(fā)展有著明顯的局地性和突發(fā)性。暴雨一般泛指降水強度很大的降水事件，在業(yè)務工作中通常以24 h降水量（R24）為標準來定義[1-2]。2021 年齊齊哈爾市平均降水量比常年偏多50.7%，為1961 年以來第2，夏季降水量514.9 mm，比常年多56%，7 月整體雨日增多，降水比歷年偏多近1 倍。本文對2021年7 月17-20 日發(fā)生的一次大暴雨天氣過程進行了診斷分析。

2 降水實況

2021 年7 月17 日08 時-20 日08 時，全市共52個站點累計降雨量超過50 mm，其中齊齊哈爾的局部地區(qū)共26 個站點累計降雨量超過10 mm，最大為訥河市訥南244.6 mm。主要降水時段在17 日20 時-18 日20 時，訥河市共5 個站點出現(xiàn)大暴雨。17-20日風力較大，全市大部分地區(qū)陣風6-7 級。17-20 日，齊齊哈爾市大部分地區(qū)最高氣溫均超過30 ℃。受降雨影響，7 月18 日08 時，嫩江發(fā)生2 號洪水，黑龍江省政府防汛抗旱指揮部于2021 年7 月18 日18 時30 分啟動防汛Ⅳ級應急響應，齊齊哈爾市防汛抗旱指揮部決定自18 日21 時起，將防汛Ⅳ級應急響應提升至Ⅲ級應急響應。

3 診斷分析

3.1 環(huán)流形勢

從500 hPa 環(huán)流形勢可以看出，高空環(huán)流形勢主要是歐亞大陸穩(wěn)定的兩槽一脊。齊齊哈爾受到來自貝加爾湖的干冷空氣入侵，高空槽東移加深。17 日20 時壓在牡丹江市的副熱帶高壓線在18 日08 時略有東退。此次大暴雨過程發(fā)生在穩(wěn)定經(jīng)向型天氣形勢背景下[2]。

3.2 地面形勢

從17 日20 時海平面氣壓場可以看出齊齊哈爾處于高低壓過渡帶，到了18 日08 時，齊齊哈爾西側形成一個閉合的地面低壓中心，齊齊哈爾地區(qū)受地面低壓控制。

3.3 水汽條件

水汽充足是產(chǎn)生暴雨的必要條件，水汽含量的大小會影響降水的多少，水汽的分布直接影響到降水落區(qū)的分布[3-4]。從圖1 可以看出，齊齊哈爾地區(qū)的850 hPa 相對濕度＞90%，與暴雨落區(qū)吻合。同時，從圖2 的700 hPa 水汽通量散度場可以看出齊齊哈爾處于水汽通量負值區(qū)，表明有水汽積聚，有利于強降水的產(chǎn)生[7]。

圖1 2021 年7 月17 日20 時500 hPa 高度場和850 hPa 相對濕度場

圖2 2021 年7 月17 日20 時700 hPa 水汽通量散度場

3.4 動力條件

散度、渦度和垂直速度的診斷在暴雨分析中有著十分重要的作用[2]。分析7 月17 日20 時齊齊哈爾上空散度垂直剖面（圖3）可以看出，850 hPa 以下為低層輻合，500 hPa 以上為輻散，但強度較弱。低層輻合高層輻散有利于暴雨的發(fā)生，高層輻散起到對大氣的抽吸作用，從而加強低層的上升運動，垂直運動加強。7 月17 日20 時齊齊哈爾上空垂直速度剖面可以看出，齊齊哈爾地區(qū)為顯著的上升運動，與降水落區(qū)吻合[6]。

圖3 2021 年7 月17 日20 時齊齊哈爾上空散度垂直剖面圖

3.5 熱力條件

暴雨通常與對流性降水相聯(lián)系，因此形成暴雨必須具有較大的不穩(wěn)定能量[2]。分析7 月17 日20 時齊齊哈爾上空假相當位溫垂直剖面（圖4）可以看出，在500 hPa 以下，假相當位溫隨高度減小，為對流性不穩(wěn)定的形勢，有利于暴雨天氣的產(chǎn)生[6]。

圖4 2021 年7 月17 日20 時齊齊哈爾上空假相當位溫垂直剖面圖

3.6 TlnP 圖分析

沙氏指數(shù)（SI）、K指數(shù)和對流不穩(wěn)定能量（CAPE）可以作為大氣穩(wěn)定度的判定指數(shù)。7月17日08時和7月17日20時齊齊哈爾市探空圖K 指數(shù)分別為29 和38，K 值愈大，愈不穩(wěn)定。7 月17 日20時SI 指數(shù)為-1.37，SI＜0 表示層結不穩(wěn)定。17 日08時和7 月17 日20 時齊齊哈爾市探空圖CAPE 值為198 J/kg 和963.5 J/kg，能量一直處在一個累計的過程，均大于對流抑制能量（CIN）(圖5)。

圖5 2021 年7 月17 日(a)08 時、(b)20 時齊齊哈爾市探空圖

3.7 衛(wèi)星云圖

通過衛(wèi)星云圖可以看出：7 月17 日14 時對流云團處在齊齊哈爾西南部上空，17 日20 時對流云團在原地發(fā)展增大，18 日02 時對流云團處于齊齊哈爾東北部，呈西南—東北走向，強度維持不變，18 日08 時對流云團整體基本過境，訥河部分地區(qū)還有影響。對流云團移動與暴雨落區(qū)吻合。

4 結論與討論

通過對齊齊哈爾地區(qū)2021 年7 月17-20 日大暴雨天氣過程診斷分析，得出以下結論：

（1）高空環(huán)流形勢主要是歐亞大陸穩(wěn)定的兩槽一脊。齊齊哈爾地區(qū)受到來自貝加爾湖的干冷空氣入侵，高空槽東移加深，配合地面低壓。此次大暴雨過程發(fā)生在穩(wěn)定經(jīng)向型天氣形勢背景下。

（2）齊齊哈爾地區(qū)的850 hPa 相對濕度＞90%，與暴雨落區(qū)吻合。同時，從700 hPa 水汽通量散度場可以看出齊齊哈爾地區(qū)處于水汽通量負值區(qū)，表明有水汽積聚，有利于強降水的產(chǎn)生[7]。

（3）齊齊哈爾地區(qū)的散度垂直剖面圖顯示850 hPa 以下為低層輻合，500 hPa 以上為輻散，但強度較弱。低層輻合高層輻散有利于暴雨的發(fā)生，高層輻散起到對大氣的抽吸作用，從而加強低層的上升運動，垂直運動加強。垂直速度剖面圖顯示齊齊哈爾地區(qū)為顯著的上升運動。熱力條件方面，在500 hPa 以下，假相當位溫隨高度減小，為對流性不穩(wěn)定的形勢，有利于暴雨天氣的產(chǎn)生[6]。

（4）從衛(wèi)星云圖可以看出對流云團呈西南—東北走向，17 日20 時對流云圖發(fā)展加強，與暴雨落區(qū)和主要降水時段吻合。

對于此次降水過程預報，天氣系統(tǒng)移動速度較慢，冷空氣移入并開始影響齊齊哈爾市比預計要晚，實際降水影響范圍比預報偏小，強降水落區(qū)偏西、偏北，此次預報總體效果較好，對于暴雨點的預報如何做到更加精準還需繼續(xù)努力和研究。