劉鑫

摘要 選擇常規(guī)氣象資料和NCEP再分析資料等氣候觀(guān)測(cè)資料，對(duì)2020年5月16—18日興安盟地區(qū)一次暴雨天氣過(guò)程進(jìn)行分析，結(jié)果表明：在此次暴雨天氣過(guò)程中，東北冷渦是主要影響系統(tǒng)，高空導(dǎo)致低空興安盟地區(qū)均受低渦影響，冷渦系統(tǒng)十分深厚，為暴雨天氣的發(fā)生提供了有利條件。在地面形勢(shì)場(chǎng)上，地面冷鋒和地面氣旋均促進(jìn)了暴雨天氣的形成。從水汽條件來(lái)看，在此暴雨天氣期間，興安盟降水落區(qū)的水汽主要源于渤海灣。興安盟地區(qū)水汽通道好，比濕值高，水汽層結(jié)較深厚，為興安盟地區(qū)暴雨天氣的發(fā)生給予了豐富的水汽條件；從動(dòng)力條件來(lái)看，興安盟降水落區(qū)存在一致的上升運(yùn)動(dòng)區(qū)，垂直速度最小值為-3.2 Pa/s；由低空至高空一帶都屬于正渦度，近地面正渦度值達(dá)60×10-5s-1，為本次降水天氣的發(fā)生提供了動(dòng)力條件。

關(guān)鍵詞 興安盟地區(qū)；暴雨天氣；環(huán)流背景；物理量場(chǎng)

中圖分類(lèi)號(hào)：P458.1+21.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：2095–3305（2023）12–0-03

Analysis of A Rainstorm Weather Process in Xingan League from May 16 to 18， 2020

Liu Xin （Arshan Meteorological Bureau， Arshan， Inner Mongolia 137800）

Abstract Selects conventional meteorological data and NCEP reanalysis data and other climate observation data to analyze a rainstorm weather process in Xingan League from May 16 to 18， 2020. The results showed that the northeast cold vortex was the main influence system in the rainstorm weather process， and the high altitude leaded to the low altitude Xingan League area being affected by the low vortex. The cold vortex system was very deep， providing a favorable environmental background for the occurrence of rainstorm weather. On the ground situation field， both the ground cold front and the ground cyclone promoted the formation of rainstorm weather. In terms of water vapor conditions， during this rainstorm， the water vapor in the precipitation area of Xingan League mainly comes from the Bohai Bay. The water vapor channel in Xingan League was good， the specific humidity value is high， and the water vapor stratification is deep， which provide abundant water vapor conditions for the occurrence of rainstorm in Xingan League; From the perspective of dynamic conditions， there is a consistent upward movement zone in the precipitation area of Xingan League， with a minimum vertical velocity of -3.2 Pa/s; The area from low altitude to high altitude belongs to positive vorticity， with a near surface positive vorticity value of 60×10-5 s-1，

which provided dynamic conditions for the occurrence of this precipitation weather.

Key words Xingan League region; Rainstorm weather; Circulation background; Physical quantity field

暴雨是我國(guó)主要?dú)庀鬄?zāi)害之一，在危害人們生命安全的同時(shí)，還會(huì)影響工業(yè)農(nóng)業(yè)的正常生產(chǎn)[1-2]。近年來(lái)，暴雨天氣成為各位學(xué)者研究的重點(diǎn)。壽紹文[3]結(jié)合中國(guó)暴雨的特點(diǎn)、環(huán)流形勢(shì)、天氣系統(tǒng)、形成機(jī)制和診斷、預(yù)報(bào)方法等方面展開(kāi)了系統(tǒng)的梳理探究，指出中國(guó)暴雨具備顯著的地域性、季節(jié)性、階段性特點(diǎn)。大范圍降水的環(huán)流形勢(shì)類(lèi)型包括穩(wěn)定經(jīng)向型、穩(wěn)定緯向型、中低緯相互作用型等。張丙辰等[4-5]指出暴雨天氣發(fā)生的原因很多，主要涵蓋低空急流、梅雨鋒、暖區(qū)暴雨、西南渦、東北低渦、切變線(xiàn)等天氣系統(tǒng)，需要高度關(guān)注暴雨天氣的發(fā)生發(fā)展趨勢(shì)和成因。周慧等[6]通過(guò)分析2016年7月初湖南省中部以北一次暴雨天氣發(fā)生，此次極端降水天氣的主要影響系統(tǒng)為副熱帶高壓、高空槽、西南低渦、切變線(xiàn)；高層水汽沿著西風(fēng)帶向降水落區(qū)輸送。江玉華等[7]通過(guò)研究引發(fā)四川盆地東部暴雨的西南低渦結(jié)構(gòu)特征發(fā)現(xiàn)，西南低渦熱力布局在200 hPa存在顯著增暖征象。柳志慧等[8]對(duì)內(nèi)蒙古河套一帶2018年7月中旬發(fā)生的一次強(qiáng)降水天氣展開(kāi)分析，發(fā)現(xiàn)此次降水天氣是、副熱帶高壓、高空槽、低空急流的共同作用下產(chǎn)生的。王海燕等[9]對(duì)甘肅酒泉市2016年8月中旬一次暴雨天氣過(guò)程分析得出結(jié)論：500 hPa短波槽和700 hPa氣旋輻合，高低層的環(huán)流配置呈“東高西低”型；高層輻散、中低層輻合這種流場(chǎng)的配置促進(jìn)了水汽的輸送匯聚，為暴雨天氣的發(fā)生提供了可靠的條件。章麗娜等[10-12]也對(duì)局部地區(qū)暴雨天氣發(fā)生天氣形勢(shì)條件展開(kāi)了研究。

興安盟隸屬于內(nèi)蒙古自治區(qū)，地處內(nèi)蒙古東北部，屬于大興安嶺向松嫩平原過(guò)渡帶，當(dāng)?shù)氐牡孛舶ㄖ猩?、低山、丘陵、平?種類(lèi)型，海拔為150～1 800 m。興安盟氣候?yàn)闇貛Т箨懶约撅L(fēng)，立體氣候特征顯著，整體氣候特點(diǎn)為四季分明，地區(qū)差異顯著，光照資源豐富，降水年際變率大，保證率低。降水天氣大部分集中在5—9月，并且在該時(shí)間段興安盟時(shí)常出現(xiàn)暴雨天氣，給當(dāng)?shù)剞r(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)和老百姓生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。因此，以2020年5月16—18日興安盟地區(qū)一次暴雨天氣過(guò)程為例，重點(diǎn)分析了興安盟地區(qū)暴雨天氣成因，以期為深入掌握該地區(qū)暴雨天氣形成機(jī)制、提升暴雨天氣預(yù)報(bào)水平提供指導(dǎo)。

1 天氣概況

受高空冷渦的影響，2020年5月16日08：00—18日20：00，興安盟地區(qū)發(fā)生了一次暴雨天氣。此次暴雨天氣大多集中在興安盟地區(qū)中部，有20個(gè)測(cè)站累計(jì)降水量達(dá)到100 mm以上；有59個(gè)測(cè)站降水量處于50.0～99.9 mm之間；有47個(gè)測(cè)站降水量處于25.0～49.9 mm之間。在此次天氣期間，小時(shí)最大雨強(qiáng)為25.6 mm（5月17日11：00～12：00），出現(xiàn)在烏蘭浩特洮兒河公園。2020年5月16日08：00—5月17日08：00，興安盟阿爾山市降水量達(dá)74.4 mm，超過(guò)極端閾值，出現(xiàn)極端降水事件，給當(dāng)?shù)卦斐蓢?yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。據(jù)相關(guān)災(zāi)情統(tǒng)計(jì)，此次暴雨天氣造成興安盟地區(qū)阿爾山市伊爾施街、五岔溝鎮(zhèn)、白狼鎮(zhèn)暴發(fā)洪澇災(zāi)害，導(dǎo)致當(dāng)?shù)鼗A(chǔ)設(shè)施、林地、群眾住房等損壞嚴(yán)重。

2 環(huán)流背景分析

2.1 高空形勢(shì)分析

通過(guò)分析此次暴雨天氣過(guò)程中500 hPa高空形勢(shì)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)（圖1），2020年5月16日08：00（圖1a），興安盟地區(qū)分布在高壓脊后部，蒙古冷渦前部，冷渦中心為542 hPa，主要屬于徑向型，冷中心比高度場(chǎng)中心落后，等高線(xiàn)與等溫線(xiàn)之間存在夾角，冷渦處于持續(xù)發(fā)展趨勢(shì)。5月16日20：00（圖1b），冷渦不斷旋轉(zhuǎn)朝東南一帶發(fā)展。5月17日08：00（圖1c），興安盟地區(qū)分布在冷渦頂前部，此時(shí)冷渦為緯向型，同時(shí)高空出現(xiàn)了顯著的東風(fēng)。5月17日20：00（圖1d），溫度場(chǎng)中心疊加于冷渦高度場(chǎng)中心，冷渦此時(shí)十分成熟，并且受東北風(fēng)的影響，降水強(qiáng)度越來(lái)越弱。至5月18日白天，興安盟分布在冷渦后部，此次暴雨天氣趨于結(jié)束。

在850 hPa形勢(shì)場(chǎng)上，2020年5月17日08：00，興安盟一帶分布著1個(gè)低渦中心，形成了顯著的風(fēng)場(chǎng)輻合。低空偏東風(fēng)急流促進(jìn)了渤海、日本海的水汽不斷向內(nèi)蒙古東部興安盟地區(qū)輸送，5月16日20：00—5月17日08：00切變線(xiàn)穩(wěn)定處于興安盟中部一帶，推動(dòng)了當(dāng)?shù)乇┯晏鞖獾陌l(fā)生發(fā)展。

2.2 地面形勢(shì)分析

分析地面形勢(shì)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)（圖2），2020年5月16日08：00（圖2a），地面低壓對(duì)興安盟地區(qū)帶來(lái)影響，氣旋中心值為997 hPa，此時(shí)興安盟地區(qū)分布在地面冷鋒前部，逐漸出現(xiàn)降雨天氣。5月16日20：00（圖2b），冷鋒進(jìn)入，產(chǎn)生了倒槽，興安盟地區(qū)分布在倒槽頂部。5月17日08：00（圖2c），地面氣旋接著朝東南一帶發(fā)展，氣旋中心途經(jīng)興安盟地區(qū)，此時(shí)存在顯著的低層輻合。5月17日20：00（圖2d），興安盟地區(qū)分布在氣旋后部，輻合越來(lái)越弱，至5月18日，地面系統(tǒng)逐漸離開(kāi)本地，此次暴雨天氣過(guò)程結(jié)束。

3 物理量場(chǎng)分析

3.1 水汽條件分析

暴雨天氣的發(fā)生發(fā)展需要充沛的水汽資源[13-15]。在此次暴雨天氣期間，興安盟降水落區(qū)的水汽主要源于渤海灣。由于冷渦隨著時(shí)間的推移不斷朝東邊發(fā)展，阻塞高壓越來(lái)越弱，從渤海灣而來(lái)的水汽通道打通。良好的水汽通道為興安盟地區(qū)暴雨天氣的發(fā)生提供了豐富的水汽條件。分析2020年5月17日08：00 850 hPa低空比濕場(chǎng)發(fā)現(xiàn)（圖3），5月16日20：00—5月17日20：00，興安盟大多數(shù)區(qū)域比濕值均超過(guò)達(dá)6.0 g/kg，具備較高的絕對(duì)水汽含量。

分析興安盟地區(qū)索倫探空站觀(guān)測(cè)資料發(fā)現(xiàn)（圖4），2020年5月17日08：00，整層結(jié)曲線(xiàn)和露點(diǎn)溫度曲線(xiàn)差值較小，這意味著本區(qū)域具備良好的水汽條件[15]，且水汽層結(jié)較為深厚。而CAPE值較小，這意味著對(duì)流潛勢(shì)條件較差。

3.2 動(dòng)力條件分析

分析此次天氣期間興安盟地區(qū)垂直速度剖面可知（圖5a），2020年5月17日14：00，上升運(yùn)動(dòng)區(qū)主要處于低空至500 hPa區(qū)域，垂直速度最小值為-3.2 Pa/s，這適宜強(qiáng)降水天氣的形成與發(fā)展。由渦度場(chǎng)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)（圖5b），由低空至高空一帶都屬于正渦，5月17日14：00屬于暴雨天氣出現(xiàn)的主要時(shí)間段，地面正渦度值為60×10-5s-1，同時(shí)正渦度區(qū)向500 hPa區(qū)域延伸，促進(jìn)了地面氣旋的形成與發(fā)展。

4 結(jié)論

通過(guò)對(duì)2020年5月16—18日興安盟地區(qū)一次暴雨天氣過(guò)程進(jìn)行分析得出以下結(jié)論：

（1）在此次暴雨天氣過(guò)程中，東北冷渦是主要影響系統(tǒng)，高空導(dǎo)致低空興安盟地區(qū)受低渦影響，冷渦系統(tǒng)十分深厚，為暴雨天氣的發(fā)生提供了有利的環(huán)境背景。在地面形勢(shì)場(chǎng)上，地面冷鋒和地面氣旋促進(jìn)了暴雨天氣的形成。

（2）從水汽條件來(lái)看，在此次暴雨天氣期間，興安盟降水落區(qū)的水汽主要源于渤海灣。興安盟地區(qū)水汽通道好，比濕值高，水汽層結(jié)較為深厚，為興安盟地區(qū)暴雨天氣的發(fā)生提供了豐富的水汽條件。

（3）從動(dòng)力條件來(lái)看，興安盟降水落區(qū)存在一致的上升運(yùn)動(dòng)區(qū)，垂直速度最小值為-3.2 Pa/s；低空至高空一帶均屬于正渦度，近地面正渦度值達(dá)60×10-5s-1，為此次降水天氣的發(fā)生提供了動(dòng)力條件。

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