6月11日鶴崗市一次夜間暴雨過程預報分析

劉春濤 張銳峰 謝靜雯

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2016.24.146

摘 要：該文采用MICAPS3.1實況資料、區域自動站降水資料以及1°×1°NCEP再分析資料對2014年6月11日發生在黑龍江省鶴崗市的一次夜間暴雨過程進行物理量的診斷分析，經診斷分析發現：此次過程主要受東北冷渦及中低層偏東氣流影響，其中中低層低壓北部偏東氣流把渤海的暖濕水汽輸送至暴雨區為此次暴雨過程提供了較豐富的水汽條件；高空的正渦度區長時間作用于中低層低壓，為中低層低壓的維持與發展提供了良好的動力因子。

關鍵詞：暴雨 環流形勢 東北冷渦 物理量場

中圖分類號：P458 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）08（c）-0146-02

暴雨是黑龍江省主要的災害性天氣，也是氣象工作者一直關注和研究的對象。持續大范圍的暴雨常常會造成嚴重的洪澇災害，危害人民的生命財產。近年來，中國氣象學者對低空急流、水汽對暴雨的作用開展了大量研究工作，如許美玲等[1]認為，低空急流一方面為暴雨的產生提供了所需要的大量水汽；另一方面引起對流不穩定加強，為暴雨的發生提供大量的不穩定能量。東北暴雨產生的機理比較復雜，關于東北冷渦的研究較多[2-5]，黃振等[6]和吳春英等[7]分別分析了西風槽和副熱帶高壓共同作用下大連和撫順地區的暴雨天氣。該文以2015年6月11日黑龍江鶴崗市的一次夜間暴雨過程為例，利用MICAPS系統提供的常規觀測資料、NCEP再分析資料，討論此次暴雨天氣的成因和形成機理，為強降水預報提供思路。

1 實況降水分析

2014年6月11日00時到11日08時，受東北冷渦及中低層偏東風影響，鶴崗地區出現一次局地大到暴雨降水過程，這次降水過程的特點：一是降水范圍小主要集中在該市西南角；二是持續時間不長，屬于短時強降水；鶴崗本站這次降水過程達到了大暴雨的強度，其中降水較強的時段是11日凌晨2點、5點和7點并且伴有雷暴，隨后降水減弱并趨于停止。

2 環流形勢分析

6月10日20時高層500 hPa該市處于東北冷渦北部影響（見圖1），11日08時冷渦東移南壓，影響減弱。

從700 hPa來看，10日20時該市處于低壓北部的偏東氣流影響，中層水汽輸送條件有利降水發生，11日08時低壓東移南壓，雨漸止轉陰。從850 hPa來分析，10日20時同樣為偏東氣流影響，有較好低層的水汽輸送條件。

3 水汽條件

暴雨的出現需要該地區上空有充足的水汽和源源不斷的水汽輸送。對11日鶴崗附近區域的上空水汽通量散度場及850 hPa相對濕度分析可知，10日20時，在鶴崗西南方有一水汽通量散度負值中心，鶴崗西南角處于該負中心東北部邊緣，水汽通道完全建立，有利于水汽的輸送；11日02時水汽通量散度減弱，但仍為負值；11日08時強度基本維持；11日14時，鶴崗處于水汽通量散度正值區；對比降水實況可知，02時之前水汽的輸送達到最強，并且02時降水也最大，之后水汽輸送逐步減弱，直至05時又一次加大，但強度以弱于02時，08時水汽輸送強度與02時后強度基本一致，07時降水也與05時差不多。由此可見，由渤海北上并轉為偏東風的這支氣流為此次大到暴雨過程提供了豐富的水汽條件。

4 動力條件

造成降水的三個條件中，動力條件也是十分重要的，對11日鶴崗市渦度與散度分析可以看出，圖2（a）從11日凌晨時開始600 hPa就開始出現負散度區，直至08時增至最強500～600 hPa之間出現強度為-2×10-7·g·cm-2·hPa-1·s-1的負散度中心，這一時段上升速度達到最強；圖2（b）可以看出08時500～800 hPa有一正渦度區，其中心為5×10-7·g·cm-2·hPa-1·s-1，正渦度區對700 hPa和850 hPa的低渦的發展起到了加強的作用。故而從10日20時起直至11日08時止，整個鶴崗市西南角上空都有較強的上升運動，持續時間長，但強度不大。

5 不穩定條件

從鶴崗站NCEP再分析資料所畫探空圖來看，強降水發生之前16日20時鶴崗站上空500 hPa以下相對濕度較大，有一定的CAPE（值為258 J·kg-1）和CIN（22 J·kg-1）且K指數達到32 ℃，為之后強降水的發生積累了一定的不穩定能量，但能量強度不強；11日02時來看，濕層厚度明顯加大，CAPE得以釋放減小為81 J·kg-1。由此可見，此次夜間暴雨過程屬于積狀云的短時強降水，但由于能量強度不是很強，所以小時雨強不大，最大小時降水為鶴崗本站02時22.7 mm。

6 結語

（1）此次夜間暴雨過程主要影響系統為：東北冷渦，中低層偏東氣流。其中東北冷渦與中低層低壓配合較好，但鶴崗處于整個系統東北邊緣。

（2）水汽條件方面：中低層低壓北部偏東氣流把渤海的暖濕水汽輸送至暴雨區為此次暴雨過程提供了較豐富的水汽條件，其中降水的強度與水汽通量散度負值中心的移動有很好的對應關系。

（3）動力條件方面：高空的正渦度區長時間作用于中低層低壓，為中低層低壓的維持與發展提供了良好的動力因子，使得上升運動得以較長時間存在于暴雨區上空。

（4）熱力條件方面：暴雨發生前，有一定的不穩定能量和抑制能量，為暴雨的發生提供了熱力不穩定條件，出現了短時強降水及雷暴，但總體不穩定能量較弱，所以小時雨強不大。

參考文獻

[1] 許美玲，段旭，孫績華，等.與低空急流相伴的暴雨天氣診斷分析[J].云南大學學報，2004，26（4）：320-324.

[2] 鄭秀雅，張廷抬，白人海.東北暴雨[M].北京：氣象出版社，1992：129-151.

[3] 孫力，鄭秀雅，王琪.東北冷渦的時空分布特征及其與東亞大型環流系統之間的關系[J].應用氣象學報，1994，5（3）：297-303.

[4] 孫力，王琪，唐曉玲.暴雨類冷渦與非暴雨類冷渦的合成對比分析[J].氣象，1995，21（3）：7-10.

[5] 孫力.一次東北冷渦發展過程中的能量學研究[J].氣象學報，1998，56（3）：349-361.

[6] 黃振，宋煜，何玉科.2004年8月3日大連大暴雨天氣過程分析[J].氣象與環境學報，2006，22（2）：38-41.

[7] 吳春英，侯波，劉飛，等.2005年8月13日撫順地區大暴雨天氣過程診斷分析[J].氣象與環境學報，2006，22（3）：11-15.