連云港市一次強對流暴雨天氣分析

郝 玲， 朱云鳳， 王 鵬， 張銀意， 趙 亮　 (連云港市氣象局，江蘇連云港 222006)

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連云港市一次強對流暴雨天氣分析

郝 玲， 朱云鳳， 王 鵬， 張銀意， 趙 亮 (連云港市氣象局，江蘇連云港 222006)

摘要[目的]分析連云港市一次強對流暴雨天氣的成因和數值預報檢驗。[方法]利用常規和非常規氣象資料，從天氣背景、穩定度及觸發機制等方面對2015年8月7日連云港市的一次強對流暴雨天氣過程進行系統分析，并對比分析各家數值預報結果。[結果]此次強對流暴雨發生在副高西伸北抬、高空槽東移的大尺度背景下，暴雨發生前大氣層結不穩定、邊界層輻合是觸發不穩定能量釋放的主要因素；多普勒雷達觀測表明，回波強度在50 dBz左右，與邊界層輻合線位置對應較好；對比分析各家數值預報結果表明，數值預報對不穩定性降水預報效果較差。[結論]該研究為此類強對流暴雨天氣的預報提供科學依據。

關鍵詞強對流暴雨；成因；數值預報檢驗

Analysis on a Severe Convective Rainstorm Weather in Lianyungang

HAO Ling,ZHU Yun-feng,WANG Peng et al(Lianyungang Meteorological Bureau,Lianyungang,Jiangsu 222006)

Abstract [Objective] The research aimed to analyze the cause and numerical forecast test of a strong convection rainstorm weather in Lianyungang.[Method]The severe convective rainstorm process occurred on August 7of 2015 in Lianyungang City was analyzed by using conventional and non-conventional meteorological data from weather background, stability and the trigger mechanism,and the various numerical prediction results were analyzed contrastively.[Result]The strong convective rainstorm occurred in the west and north stretch of the SUBH and upper trough eastward under the background of the large scale,the atmospheric stratification being extremely unstable before rainstorm and the boundary layer convergence were the main factor triggering instability energy release.Doppler radar observation indicated that the intensity of precipitation echo was above 55 dBz,the boundary layer convergence line corresponds to the position of strong echo better.Comparative analysis of various numerical prediction results show that the forecast effect of the numerical prediction was poorer for instability precipitation.[Conclusion] The study provides the scientific basis for the strong convection rainstorm weather forecast.

Key words Strong convection rainstorm;Cause;Numerical forecast test

由于處于副熱帶高壓邊緣，并受弱冷空氣共同影響，2015年8月7日連云港市出現短時強降水及雷雨大風天氣，雨量分布極不均勻，強降水主要出現在北部、中部和南部，市區降水量為66.1 mm，贛榆區降水量為117.2 mm，東海縣降水量僅為1.2 mm，灌云縣降水量僅為0.7 mm，灌南縣降水量147.1 mm，最大雨量出現在市區蒼梧綠園站，降水量為234.1 mm。降水時伴有陸上8~10級短時雷雨大風。全市114個自動站中，降雨量達100 mm以上的有6個，50 mm以上的有13個，25 mm以上的有23個。蒼梧綠園站、贛榆站、新浦站、灌南站1 h降雨量分別達132.6、60.4、35.5和94.7 mm。此次強降水過程具有局地性強、降水時段集中、降水強度大等特點。強對流天氣是天氣預報工作的重點和難點[1-3]，諸多學者針對強對流天氣進行了大量研究[3-6]。筆者在此利用常規和非常規氣象資料，從天氣背景、水汽、穩定度及觸發機制等方面對此次強對流暴雨天氣過程進行系統分析，對比分析各家數值預報結論，以期得出一些對此類強對流暴雨天氣預報有指導意義的結論。

1環流形勢特征分析

在8月6日08：00 500 hPa高空形勢圖上，連云港市處于副熱帶高壓邊緣，西風槽位于河套以東地區，中低層在山東西南部至河南一線有南北向切變線存在；6日20：00，副熱帶高壓增強西進，西脊點在120°E 附近，588 dagpm線北抬至江蘇省南部地區，500 hPa槽線略有西退，臺風“蘇迪羅”沿副高外圍引導氣流向西北方向移動，中低層切變線位置變化較小；7日08：00，西風槽東移北抬，副高增強西進，西脊點延伸至112°E附近, 588 dagpm線北抬至連云港市附近，呈經向型分布，連云港市處于副高外圍的西南氣流控制下，有利于暖濕氣流的輸送，臺風“蘇迪羅”仍維持西北方向移動。7日08：00，700和850 hPa切變線少動，且和西風槽位置基本重合，925 hPa在連云港市附近有南北向切變線存在，連云港市處于切變線暖區一側，高低空為一致的西南風。副熱帶高壓外圍的西南暖濕氣流輸送動量、熱量和水汽，遇有冷空氣、切變線等輻合抬升，容易產生強對流性天氣過程。

2不穩定度分析

2.1假相當位溫8月7日08：00 700、850、925 hPaθse分布圖上(圖1b~d)，在魯南至蘇北交界處均有假相當位溫高值中心存在，且850和925 hPaθse值均大于70 ℃，表明低層有能量積聚。由低層至高層假相當位溫隨高度遞減(圖1)，表明大氣層結不穩定。

2.2探空指數從8月7日08：00徐州、射陽兩站探空圖可以發現，兩地濕層較薄，但有較明顯的上干冷、下暖濕特征，有一定的垂直風切變，但不是很大。連云港市上游徐州站沙氏指數SI及K指數條件較好，SI指數<-1 ℃，K指數>35 ℃；下游射陽站沙氏指數SI及K指數條件較差，SI指數>0 ℃，K指數<20 ℃；14：00射陽站上干冷、下暖濕特征更加明顯，K指數=27 ℃，SI指數<-2 ℃，CAPE=4 022.4 J/kg,K指數明顯增大，沙氏指數SI由正變負，CAPE值增大一倍，不穩定條件明顯增強。K指數在此次過程中未達到8月平均值(K指數>32 ℃)，對此次強對流過程指示意義不強。

3中尺度分析

雷達資料是監測和分析中小尺度系統活動的有效工具，是短期預報的重要工具。8月7日14：00左右贛榆區塔山鎮有強對流單體出現且發展旺盛，當地出現較強降水；15:50連云港市有帶狀回波產生且逐漸發展；17：00左右回波強度在50 dBz左右(圖2)，穩定少動，導致強降水持續發生；17：00左右基本速度圖上(圖2a),零速度線呈“S”型，表明風隨高度順時針旋轉，有暖平流；且負速度區面積大于正速度區面積，流入氣流大于流出氣流，故存在風速的輻合；低層輻合有利于上升運動，持久而強盛的上升運動是暴雨產生的一個重要因素。帶狀回波的分布與925 hPa切變線(圖3b)和地面輻合線(圖3a)的位置相對應，由此可知此次強對流降水天氣過程的觸發機制為邊界層輻合線。

4風廓線產品分析

從圖4可以看出，7日17：00之前地面到高空為東南到南風，整層為暖濕氣流，17：00之后由低層開始逐漸轉為東北風，表明有冷空氣侵入，強降水過程開始。當上下層為一致的東北氣流時，降水趨于結束。

5數值模擬檢驗

以8月6日20：00為起報場，各家數值預報產品對7日08：00~20：00降水量級及降水落區的預報(圖5)可以看出，EC、GFS以及GFS集合預報為全市小雨天氣，降水量在0.1~5.0 mm；T639、日本模式以及中央集成降水預報為小到中雨，降水量在5~15 mm。通過模式預報與實況對比發現，各家數值預報均預報出了此次降水天氣過程，但在降水量級上偏小，降水落區與實況差距較小。絕大多數數值預報模式對穩定性降水的模擬能力優于對流性降水，對流越強烈，模式的模擬能力越弱，效果越差。針對此類強對流天氣，不能依賴數值預報，數值預報可以給短期預報提供較好的指示作用，但不可以過度依賴于數值預報的預報結果。

6結論

(1)此次強對流天氣過程發生在副高西伸北抬、高空槽東移的大尺度環流背景中，為此次暴雨的發生提供了有利的背景場。

(2)925 hPa切變線和地面輻合線是觸發此次強對流暴雨的主要因素，在今后預報中應關注邊界層內的系統，對強對流天氣有重要指示意義。

(3)回波強度在50 dBz且穩定少動；風隨高度順轉有暖平流，低層風速輻合有利于上升運動維持發展；強降水階段有冷空氣侵入。

(4)從數值預報的分析來看，各家數值預報均能較好地

預報出降水發生，但在降水量級上存在偏差。數值預報產品對不穩定降水預報效果較差。

參考文獻

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收稿日期2015-10-26

作者簡介郝玲(1983- )，女，天津人，助理工程師，碩士，從事天氣預報與農業氣象服務工作。

中圖分類號S 161.6

文獻標識碼A

文章編號0517-6611(2015)33-344-03