鐵嶺一次春季暴雨過程分析

■李孟偉王海洋陳光輝王海倫李石

（1西豐縣氣象局 遼寧西豐 112400；2開原市氣象局 遼寧開原 112300：3沈陽市氣象局 遼寧沈陽 110000）

鐵嶺一次春季暴雨過程分析

■李孟偉1王海洋1陳光輝2王海倫1李石3

（1西豐縣氣象局 遼寧西豐 112400；2開原市氣象局 遼寧開原 112300：3沈陽市氣象局 遼寧沈陽 110000）

通過對(duì)2015年5月11～13日鐵嶺中西部暴雨過程分析，表明這次過程主要影響系統(tǒng)為500hPa冷渦、850hPa切變線、地面江淮氣旋。高空槽東移發(fā)展成冷渦，是造成暴雨主要天氣系統(tǒng)。切變線附近冷暖空氣交匯。使低渦斜壓性加強(qiáng)。江淮氣旋發(fā)展增強(qiáng)，可預(yù)示降水增強(qiáng)。高低空急流的耦合作用造成上下輻散輻合區(qū)，有利于垂直上升運(yùn)動(dòng)的發(fā)展，為暴雨的發(fā)生提供了有利的動(dòng)力條件。低空急流起著輸送熱量、水汽和動(dòng)量的作用。春季暴雨同夏季暴雨同樣要較強(qiáng)的水汽通量及水汽通量散度。暴雨發(fā)生在正渦度區(qū)和上升運(yùn)動(dòng)區(qū)中。

春季暴雨天氣形勢(shì)分析總結(jié)

0 引言

鐵嶺地區(qū)暴雨主要出現(xiàn)在6～8月，5月出現(xiàn)暴雨極為少見。梁軍等[1](2011)對(duì)兩次春季暴雨過程分析指出，對(duì)流層低層的增溫、增濕及中緯度冷空氣的侵入,是導(dǎo)致春季暴雨的重要條件。在江淮氣旋生成并向東北移的過程中，判斷氣旋是發(fā)展還是減弱，可預(yù)報(bào)降水的強(qiáng)弱。但春季暴雨研究比較少。本文利用Micaps常規(guī)資料和鐵嶺區(qū)域自動(dòng)站資料對(duì)2015年5月11～13日出現(xiàn)在鐵嶺中西部地區(qū)暴雨天氣過程進(jìn)行分析，來探討春季暴雨預(yù)報(bào)結(jié)論。

1 降水概況

2015年5月11日傍晚開始，鐵嶺迎來明顯降雨，到13日上午降水結(jié)束。鐵嶺區(qū)域自動(dòng)站監(jiān)測(cè)顯示，11日20時(shí)～12日20時(shí) （圖略），鐵嶺中西部地區(qū)出現(xiàn)同期少見暴雨（以下稱暴雨區(qū)）。鐵嶺其它分地區(qū)也普降中-大雨，最大降雨量出現(xiàn)在古榆樹鎮(zhèn)為79.2mm。降雨時(shí)段主要集中在11日傍晚～12日夜間。

2 主要影響系統(tǒng)

2.1 高空形勢(shì)及演變過程

10日08時(shí)500hPa（圖略），歐亞大陸高緯度地區(qū)呈現(xiàn)“二槽一脊”的環(huán)流形勢(shì)，槽區(qū)分別位于西西伯利亞平原和鄂霍次克海，脊區(qū)位于東薩彥嶺。中緯度位于95～115°E的槽發(fā)展，槽底達(dá)32°N，并且溫度槽落后高度槽。11日08時(shí)高空槽東移發(fā)展，出現(xiàn)兩條閉合等高線，形成東北冷渦，配合冷中心為-28℃。，可見冷渦是個(gè)深厚的天氣系統(tǒng)，是造成東北地區(qū)出現(xiàn)暴雨主要天氣系統(tǒng)[2]。12日08時(shí)冷渦移動(dòng)到暴雨區(qū)上空，降水強(qiáng)度加大。

分析12日08時(shí)850 hPa（圖略），在遼寧中北部形成閉合性氣旋性環(huán)流，輻合中心位于鐵嶺北部，鐵嶺北部-沈陽-鞍山存在一條西北風(fēng)與西南風(fēng)冷式切變線，由于西南風(fēng)強(qiáng)盛（最大風(fēng)速24m·s-1），低層增溫增濕，利于上升運(yùn)動(dòng)加強(qiáng)。同時(shí)切變線北側(cè)西北氣流攜帶冷空氣與暖濕空氣在遼寧中北部地區(qū)交匯。使低渦斜壓性加強(qiáng)，導(dǎo)致鐵嶺中西部產(chǎn)生明顯降水。

2.2 地面形勢(shì)及演變過程

分析5月10日20時(shí)地面圖（圖略）遼寧受高壓控制，南方氣旋主體分裂東移。11日02時(shí)在宜賓附近發(fā)展形成江淮氣旋。11日11時(shí)由于海上高壓阻擋使江淮氣旋向東北方向移動(dòng)，中心位于江蘇省沿海（中心氣壓1010hPa）。11日20時(shí)江淮氣旋位于遼東半島并加強(qiáng)（中心氣壓1000hPa），12日02時(shí)江淮氣旋強(qiáng)度迅速明顯加強(qiáng)（圖1），中心位于遼寧東北部，中心氣壓990hPa，暴雨區(qū)在低壓中心內(nèi)，此時(shí)降水強(qiáng)度也明顯加強(qiáng) （鐵嶺觀測(cè)站02時(shí)1小時(shí)降水量7.1mm）。

綜上所述，這次過程主要影響系統(tǒng)500hPa冷渦、850hPa切變線、地面江淮氣旋。高空槽東移發(fā)展成冷渦，是造成出現(xiàn)暴雨主要天氣系統(tǒng)。切變線附近冷暖空氣在遼寧中北部地區(qū)交匯。使低渦斜壓性加強(qiáng)，導(dǎo)致鐵嶺中西部產(chǎn)生明顯降水。在江淮氣旋生成并向東北移的過程中，判斷氣旋是發(fā)展增強(qiáng)，可預(yù)示降水增強(qiáng)。

圖1 年2015年5月12日02時(shí)地面圖

圖2 2015年5月11日08時(shí)中尺度分析圖

3 中尺度分析

11日08時(shí)200hPa高空資料，發(fā)現(xiàn)有一急流中心存在，急流軸位于河北東北部-遼寧西部-吉林北部（見圖2），急流中心最大風(fēng)速60 m·s-1。暴雨區(qū)處于高空急流右側(cè)，有利于高空輻散運(yùn)動(dòng)。

有研究表明[2]低空急流與暴雨會(huì)相伴出現(xiàn)。這次過程分析700hPa、850hPa兩層，都存在較強(qiáng)的低空急流，11日08時(shí)（見圖2）低空急流建立，700hPa、850hPa兩層急流軸位于位于華南沿海-華東-山東半島-渤海-遼寧東北部，兩層最大風(fēng)速分別為西南風(fēng)26 m·s-1和西南風(fēng)16m·s-1。暴雨區(qū)處在低空急流左側(cè)，濕舌隨急流伸向遼寧。同時(shí)遼寧地區(qū)升溫，暖脊伸展到遼寧東北部。11日20時(shí)急流軸東移，急流軸左側(cè)輻合增強(qiáng)?？刂七|寧大部份地區(qū)。遼寧出現(xiàn)中-大雨。

這次過程暴雨區(qū)處在高空急流右側(cè)，低空急流左側(cè)。高低空急流的的這種配置造成上下輻散輻合區(qū)，有利于垂直上升運(yùn)動(dòng)的發(fā)展，為暴雨的發(fā)生提供了有利的動(dòng)力條件。低空急流的氣流主要來自南海、渤海海面上，西南氣流加強(qiáng)起著輸送低空大氣的熱量、水汽和動(dòng)量的作用。

4 造成暴雨物理?xiàng)l件分析

（1）水汽通量：水汽通量反映水汽的流向及流量的大小，強(qiáng)的降水須有充沛的水汽供應(yīng)。分析11日08時(shí)700hPa、850hPa兩層水汽通量（圖略），暴雨區(qū)域存在濕舌，且西南-東北向分布，由渤海伸向遼寧，暴雨區(qū)兩層水汽通量值都達(dá)到12g·cm-1·hPa-1·s-1，這條水汽通道建立，為本次降水提供了水汽條件。

（2）水汽通量散度：11日08時(shí)850hPa（圖略）強(qiáng)的水汽輻合區(qū)位于鐵嶺西北部，中心值為-24×10-8g·cm-2·hPa-1·s-1由于水汽由西南向東北發(fā)展，并且在暴雨區(qū)輻合，在空間對(duì)比水汽輻合區(qū)與暴雨落區(qū)一致。

（3）渦度：11日08時(shí)850hPa（圖略）鐵嶺-遼寧西部為正渦度區(qū)，正渦度區(qū)中心位于遼寧西部。11日20時(shí)正渦度區(qū)中心向東北方向移動(dòng)，暴雨區(qū)渦度值為30×10-5·s-1低層正渦度，利于低渦發(fā)展和上升運(yùn)動(dòng)發(fā)展。

（4）垂直運(yùn)動(dòng)：分析11日08時(shí)700hPa（圖略）整個(gè)遼寧上空為上升運(yùn)動(dòng)區(qū)，中心位于鐵嶺，值為-20×10-5hPa·s-111日20時(shí)上升運(yùn)動(dòng)區(qū)加強(qiáng)，徑向型分布，暴雨區(qū)上空中心值-40×10-5hPa·s-1可見暴雨發(fā)生在上升運(yùn)動(dòng)區(qū)中。上升運(yùn)動(dòng)大值區(qū)與鐵嶺中西部和遼寧其他地區(qū)（丹東、沈陽、遼陽、阜新）出現(xiàn)的暴雨區(qū)基本一致。

5 小結(jié)

（1）這次過程主要影響系統(tǒng)500hPa冷渦、850hPa切變線、地面江淮氣旋。高空槽東移發(fā)展成冷渦，是造成出現(xiàn)暴雨主要天氣系統(tǒng)。切變線附近冷暖空氣交匯。使低渦斜壓性加強(qiáng)。在江淮氣旋生成并向東北移的過程中，判斷氣旋發(fā)展增強(qiáng)，可預(yù)示降水增強(qiáng)。

（2）高低空急流的耦合作用造成上下輻散輻合，有利于垂直上升運(yùn)動(dòng)的發(fā)展，為暴雨的發(fā)生提供了有利的動(dòng)力條件。低空急流的氣流主要來自南海、渤海海面上，西南氣流加強(qiáng)起著輸送低空大氣的熱量、水汽和動(dòng)量的作用。

（3）春季暴雨同夏季暴雨要較強(qiáng)的水汽通量及水汽通量散度。

（4）暴雨發(fā)生在正渦度區(qū)和上升運(yùn)動(dòng)區(qū)中。

[1]梁軍，李英，隋洪起等兩次大連春季暴雨的環(huán)流特征和診斷分析 【J】高原氣象，2011，30（5）：1243-1254.

[2]陶詩言.中國(guó)之暴雨 [M].北京:科學(xué)出版社,1980:1-225.

P4[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2015）-10-325-2