撫順地區一次東北冷渦降水過程分析

全美蘭+馬曉晨+趙宇

摘要 利用常規氣象觀測、FY-2E衛星云圖及歐洲中心（ECMWF）數值預報產品資料，對2015年8月2—4日撫順地區一次東北冷渦降水過程進行分析。結果表明：在東北冷渦降水過程中，不僅要考慮大尺度環流形勢演變，也要考慮在有利的大尺度環流背景下中尺度系統的觸發條件。8月2日撫順降水預報偏大原因主要是EC形勢場對850 hPa切變線的位置和500 hPa等高線的位置預報存在誤差，而3日撫順西北部的預報誤差是因為忽視了低層切變線的觸發作用。4日撫順大雨到暴雨降水過程是在東北低渦冷空氣南下，與加強的850 hPa切變線、地面氣旋合并等有利的高低空配置下產生。

關鍵詞 東北冷渦；降水落區；誤差分析；中尺度系統；遼寧撫順

中圖分類號 P458.3 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）23-0213-01

東北冷渦（NECV）是我國東北特有的天氣系統，是造成東北地區低溫冷害、持續陰雨、突發性強對流的重要天氣系統[1]。已有很多學者對東北冷渦降水個例進行研究[2-5]。

東北冷渦造成的強降水局地性強、尺度小，對其造成的降水落區預報一直是預報員的難點。本文以撫順地區預報失誤的2015年8月2—4日東北冷渦降水過程為例，利用常規氣象觀測資料、FY-2E衛星云圖及歐洲中心（ECMWF）數值預報產品資料，對東北冷渦降水落區及局地強降水進行分析，以期為今后對此類降水的診斷預報提供一定參考。

1 降水預報與實況

受東北冷渦系統影響，撫順市氣象臺連續3 d預報出了中等以上降水天氣過程，即8月2日撫順地區中雨天氣；8月3日撫順市區及撫順縣中到大雨，清原縣、新賓縣大雨天氣；8月4日撫順市區及撫順縣、清原縣中到大雨，新賓縣暴雨天氣。從實況降水圖中可知，8月2日撫順地區出現小雨天氣，清原縣國家氣象觀測站無降水出現；8月3日撫順西北部小雨（撫順市區只有微量降水），東南部中到大雨、局部暴雨；8月4日撫順市區中雨，撫順縣、清原縣大雨，新賓縣暴雨。8月2—4日的東北冷渦降水過程，撫順地區8月2日全區預報偏大，3日西北部預報偏大，4日預報效果較好。

2 天氣形勢演變及影響系統

2015年8月2—4日影響撫順地區降水的主要系統是東北冷渦、低層切變線、合并北上的地面低壓。從2日20：00（北京時，下同）高空圖上可見，前期位于貝加爾湖東南部的高空槽不斷發展，在（116°E，50°N）附近形成東北冷渦。受貝加爾湖冷空氣沿高空脊前西北氣流不斷補充南下，東北冷渦在緩慢東移過程中不斷加深發展，東北地區的弱高壓脊快速東移，此時撫順地區處于冷渦底部。副熱帶高壓由前期“高壓壩”的形勢不斷調整，588 dagpm等高線不斷東退形成塊狀結構，有利于水汽的輸送。從850 hPa風場上也可知，2日20：00，在渤海附近地區形成西北風和西南風的冷式中尺度切變線，觸發中尺度對流云團，在西南西引導氣流的作用下，不斷向東北移動，從而導致2日撫順東南部的弱降水。

3日20：00，580 dagpm線略有南退，850 hPa渤海附近的切變線發展成渤海到河西西部的東北-西南走向的大尺度切變線，切變線前西南風不斷加強，且西南低空急流從長江中下游一直伸展至遼寧東南部，源源不斷地向遼寧東南部提供水汽。切變線前部對流云團不斷發展合并，發展成東北—西南走向的大范圍對流云團，不斷向東北移動，影響遼寧東南部的降水，撫順東南部出現中到大雨、局部暴雨天氣。

到4日8：00，580 dagpm線繼續南退，冷渦伴隨的高空槽東移，促使冷空氣南下影響撫順地區，配合850 hPa切變線東北移動到撫順地區，在有利的動力條件下冷暖空氣在撫順地區交綏，導致撫順地區出現了大范圍的大雨到暴雨天氣。從地面圖可見，前期位于河套東部形成的地面氣旋向北上，在4日8：00與蒙古氣旋合并，此時撫順處于低壓槽前，為撫順地區的強降水提供了有利的動力和水汽條件。4日撫順大到暴雨天氣是在東北冷渦攜帶冷空氣南下、850 hPa切變線和合并北上的低壓影響的產物。

綜上可見，8月2—3日撫順地區的降水過程雖然在東北低渦的大尺度環流背景下產生，但其位置偏北；副高位置也偏南偏西，對水汽輸送也不是很有利。在渤海附近的切變線觸發下，產生了中尺度對流云團，但由于引導氣流為西南偏西氣流，使其向東北偏東方向移動，主要影響撫順地區的東南部，從而出現對撫順市區及撫順縣、清原縣的降水連續預報偏大的現象。4日隨著東北低渦冷空氣南下，與加強的850 hPa切變線、地面氣旋合并北上等有利的高低空配置下，撫順地區出現了大范圍大雨到暴雨天氣。

3 預報誤差分析

8月2日20：00實況場與預報場對比可見，EC預報584 dagpm線偏北，且低層850 hPa切變線的位置在遼寧西部，考慮受切變線前部西南氣流的強輻合作用，預報撫順地區有中雨天氣過程，但實況圖中584 dagpm線偏南，導致引導氣流以西南偏西氣流為主，850 hPa切變的位置在渤海地區，從而降水出現在撫順南部。3日數值預報形勢場的預報誤差很小，但導致預報失誤的主要原因是考慮到東北冷渦降水，認為對降水落區的預報難度大，卻忽視了這次降水過程中冷渦位置偏北，直接影響系統其實是渤海附近的低層切變線和其位置偏東南的因素，從而導致撫順西北部降水預報失誤。因此，撫順8月2日降水預報偏大的原因主要是EC形勢場對850 hPa切變線的位置和500 hPa引導氣流的位置預報存在誤差，而3日撫順西北部預報誤差因為忽視了低層切變線的觸發作用。因此，在東北冷渦降水過程中，不僅要考慮大尺度環流形勢演變，也要考慮在有利的大尺度環流背景下中尺度系統的觸發條件。雖然數值預報產品作為目前天氣預報日常業務中的最重要的參考資料，但對中小尺度系統的預報仍有誤差。因此，對高空、地面資料及衛星云圖的分析不容忽視。

4 結論

（1）在東北冷渦降水過程中，不僅要考慮大尺度環流形勢演變，也要考慮在有利的大尺度環流背景下，中尺度系統的觸發條件。撫順2015年8月2—3日降水是在有利的東北冷渦和副熱帶高壓配置下，中尺度切變線和冷空氣激發了強對流系統，并隨著引導氣流向東北偏東移動，影響撫順東南部。撫順8月2日降水預報偏大原因主要是EC形勢場對850 hPa切變線的位置和500 hPa等高線的位置預報存在誤差，而3日撫順西北部的預報誤差是因為忽視了低層切變線的觸發作用。

（2）2015年8月4日撫順大雨到暴雨降水過程是在東北低渦冷空氣南下，與加強的850 hPa切變線、地面氣旋合并北上等有利的高低空配置下產生。

（3）數值預報產品是天氣預報日常業務中最重要的參考資料，但對中小尺度系統的預報能力仍有誤差。因此，對高空、地面資料及衛星云圖的分析不容忽視。

5 參考文獻

[1] 張立祥，李澤椿.東北冷渦研究概述[J].氣候與環境研究，2009，14（2）：218-228.

[2] 陳力強，陳受鈞，周小珊，等.東北冷渦誘發的一次MCS結構特征數值模擬[J].氣象學報，2005，2（2）：173-183.

[3] 孫力，安剛.1998年松嫩流域東北冷渦大暴雨過程的診斷分析[J].大氣科學，2004，25（3）：342-354.

[4] 陳力強，張立祥，周小珊.東北冷渦不穩定能量分布特征及其與降水落區的關系[J].高原氣象，2008，2（2）：339-348.

[5] 張云，雷恒池，錢貞成.一次東北冷渦衰退階段暴雨成因分析[J].大氣科學，2008，32（3）：481-498.