2018年8月錦州市一次暴雨過程分析

摘 要：本文應用常規地面觀測和高空觀測資料、加密自動站資料、紅外云圖、雷達監測產品，對2018年8月13—15日遼寧省錦州市暴雨天氣過程從環境場、物理量場等方面進行分析，結果顯示：此次暴雨過程主要影響系統是副熱帶高壓后部暖濕氣流、低空急流、高空槽、切變線;低渦存在，副熱帶高壓穩定少動，低層輻合，高層輻散，低空存在急流，地面輻合線多種有利條件共同引發此次暴雨過程;低空急流為此次降水過程提供源源不斷的水汽;副熱帶高壓后部暖濕氣流與冷空氣交匯不斷生成中尺度對流云團造成錦州市出現強降水;地面輻合線觸發對流發生。

關鍵詞：暴雨;副熱帶高壓;低空急流

盛夏（7—8月）是遼寧省錦州市強降水的多發季節，絕大多數暴雨、大暴雨天氣過程的出現都與副熱帶高壓的位置密切相關，其后部偏南低空急流攜帶大量水汽，為強降水的發生提供充沛的水汽條件。目前，我國氣象工作者針對暴雨預報的研究較多[1-4]，該文利用加密自動站資料、衛星云圖及雷達資料對2018年8月13—15日錦州市暴雨過程的環境場條件、物理量場進行了分析，以期為暴雨預報提供參考依據。

一、實況及環境場分析

（一）實況

錦州市自8月13日10：00開始出現降水天氣，全市112個氣象觀測站全部出現降水，8月15日09：00降水結束。整個過程城區降水量如下：錦州市63.2 mm，

凌海市57.1 mm，義縣29.8 mm，北鎮市32.7 mm，黑山縣28.4 mm。其中，凌海市板石溝鄉最大累積降水量為

150.1 mm，義縣張家堡鄉為122.9 mm，錦州市開發區301碼頭為114.4 mm，錦州市開發區中心漁港為101.1 mm。累積降水量在50.0～100.0 mm的觀測站點有36個，主要集中在錦州市沿海地區、凌海市大部及義縣、北鎮市、黑山縣個別鄉鎮;累積降水量在25.0～50.0 mm的觀測站點有53個。從降水強度來看，降水強度大于20 mm/h的觀測站點有14個，最大降雨強度達46.2 mm/h，出現在義縣張家堡鄉。

（二）環境場分析

降水持續時間長且強度大，需要大尺度背景場提供穩定的環流形勢，此次強降水發生在副熱帶高壓穩定且偏北的背景下，貝加爾湖東部的低渦東移，在中高緯度形成東高西低的環流形勢，有利于副熱帶高壓后部西南氣流加強，暖濕氣流持續向東北輸送，并與低渦分裂的冷空氣交匯產生強降水[5]。

由高低空環流形勢演變可見，降水期間，副熱帶高壓穩定少動且呈塊狀結構。貝加爾湖地區的低渦系統逐漸向東移動，13日08：00，850 hPa山東半島—大連急流形成，錦州市位于低空急流入口的左側，受低渦分裂的冷空氣與暖濕氣流的共同影響，錦州市西部地區開始出現降水。14日08：00，850 hPa低空急流進一步加強，達到14 m/s，錦州市風場輻合比較明顯，降水開始加強。14日20：00，副熱帶高壓后部西南急流強度減弱，雨帶移至錦州市東北部地區。15日08：00，西南急流進一步減弱東移，錦州市降水趨于結束。另外，13日08：00，14號臺風“摩羯”位于我國安徽省境內，臺風“摩羯”東側偏南氣流將水汽向北輸送，提供充沛的水汽條件。

200 hPa形勢圖上，遼寧省上空為輻散氣流所控制，有利于上升運動的加強。

綜上所述，500 hPa低渦、副熱帶高壓后部暖濕氣流、850 hPa切變線是此次將降水過程的主要影響系統。

二、物理量分析

（一）不穩定能量

13日08：00，錦州市位于高空冷槽前部，850 hPa溫度脊附近，上冷下暖的形勢使層結不穩定度增加，有利于對流發展。降水過程中，錦州市處于K指數高值區，K指數均在36以上，大氣層結不穩定。

（二）水汽條件

豐富的水汽是產生暴雨的必需條件，水汽越豐富，越有利于暴雨的產生，西南急流為此次暴雨過程提供了充足的水汽條件[6]。

1.比濕

充分的水汽供應是暴雨形成的必要條件之一，比濕是表征大氣中水汽含量的物理量，此次暴雨過程850 hPa最大比濕達14 g/kg，表明當時水汽充足[7]。

2.水汽通量

14日08：00，700 hPa上渤海南部至遼寧省大部有一水汽通量高值區，錦州市最大值為14 g/（cm·hPa·s），之后逐漸北移，且相對應的850 hPa也存在水汽輸送帶，其位置與850 hPa急流配合較好，為強降水的產生提供水汽來源。

3.水汽通量散度

水汽通量散度是單位體積內匯合或輻散出去的水汽質量[8]，13日08：00，

低空西南急流將水汽輸送到錦州市上空，水汽通量散度為負值，表明錦州市上空有水汽匯合積聚。15日08：00，西南急流逐漸東移，水汽通量散度為正值，水汽流失，降水趨于結束。

（三）熱力條件

常用假相當位溫場來分析暴雨天氣的熱力條件。降水開始之前850 hPa θse為80 ℃，滿足暴雨發生的熱力條件。

（四）動力條件

產生暴雨需要具備動力觸發條件，從500 hPa渦度場來看，13日08：00錦州市處于正渦度區，到14日08：00生成正渦度大值區，降水過程中錦州市一直處于正渦度區。

從垂直速度場上看，降水過程中，錦州市從低空850 hPa至高空300 hPa均為負值區，有上升運動，副熱帶高壓后部暖濕氣流與西風帶冷空氣結合，再次激發中小尺度系統發展，形成強對流天氣，降水效率大。從散度場上看，降水過程中，錦州市850 hPa為負值，有輻合，200 hPa為正值，有輻散。高層輻散、低層輻合的高低空配置有利于抽吸作用，有利于產生強降水。

三、衛星應用

此次暴雨期間，錦州市上空有多個中尺度對流云團發生發展。13日10：00，

降水從錦州市西部開始，高空冷渦帶來南下的干冷空氣，促進對流的發展。14日08：00，副熱帶高壓后部西南暖濕氣流侵入，中尺度對流云團再次生成發展，反復經過同一地區造成錦州市出現較強降水過程。15日09：00之后，云團東移，錦州市降水趨于結束。

四、雷達應用

8月13—14日，錦州市有孤立的單體發展，14日08：00，清晰可見一條東北—西南向的回波帶，中心強度為40～45 dBz，并沿東北方向伸展，因此14日白天出現了較強降水。15日凌晨，降水回波向東北方向移動，中心強度為40 dBz，降水主要出現在錦州市北部地區。15日07：00，降水回波逐漸移出錦州市，降水趨于結束。

此次降水過程，回波基本呈帶狀，沿東北—西南方向，回波始終沿東北方向發展，舊的對流單體后方不斷有新的對流單體生成。

五、對流發生時地面出現中小尺度輻合系統

從地面加密自動站資料分析來看，14日14：00，對流發生時地面風場出現了一條偏南風與偏北風之間構成的地面輻合線，從而觸發初始上升運動，再加上高空輻散場的有利配置，使上升運動迅速發展，導致14日白天出現強降水。由此可以看出，地面中尺度系統對強降水落區的預報具有一定的指示意義。

六、結論

（1）此次暴雨天氣過程的主要影響系統為副熱帶高壓后部暖濕氣流、低空急流、高空槽、切變線。

（2）此次暴雨過程的環境場為低渦存在，副熱帶高壓穩定少動，低層輻合，高層輻散，冷空氣活動頻繁，低空存在急流，地面風場輻合多種有利條件共同引發此次強降水。

（3）低空西南急流為此次暴雨過程提供充足的水汽。

（4）副高后部暖濕氣流與冷空氣交匯不斷生成中尺度對流云團造成錦州地區強降水。

（5）地面輻合線觸發對流發生。

參考文獻：

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