2017年7月14日沈陽地區大雨局部暴雨過程分析

張帥　崔景林　徐爽

摘 要：該文利用實況觀測資料，針對2017年7月14日沈陽地區一次大雨過程進行了分析。利用高空探測、地面等常規資料，歐洲細網格等數值預報產品對此次過程的成因進行了分析，重點研究了環流背景場、探空資料場、散度場、假相當位溫場、比濕場等方面，得出此次大雨發生的主要原因，為今后的大雨預報提供很好的借鑒。

關鍵詞：大雨；假相當位溫；比濕；沈陽地區

中圖分類號 P458.121.1 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2018）02-0110-03

大雨通常產生在有利的大尺度環流背景下，由中小尺度天氣系統發展形成，它常常引起洪澇災害，對基礎設施和人民生命財產造成損失。近年來，國內許多專家學者利用各類物理量對中小尺度暴雨進行了診斷分析， 以揭示暴雨過程中各類物理量場的演變特征。謝夢莉[1]用假相當位溫（θse）對江西一次持續性暴雨分析，指出暴雨落區位于高θse區。李云等[2]分析了暴雨云團與強烈的水汽輻合有關，同時白肇燁等[3-9]對暴雨成因機理在物理量場等方面進行了研究。本文從天氣學條件、物理量場診斷等方面分析這次大雨的活動規律和物理成因，以期加強對該類天氣過程的認識，提高其預報準確率。

1 天氣概況

受冷渦影響，7月14日14—19時，沈陽市市區出現了強對流天氣，以短時強降水為主，降水量分布不均，全市7個國家氣象觀測站平均降水量為32.0mm；最大降水量73.3mm，出現在蘇家屯；沈北降水量最小，僅為0.6mm；康平、法庫、新民、遼中無降水。

全市237個區域自動站中，降水量超過25mm的有45個，超過50mm的有12個，超過100的有1個，有35個站出現小時降水量超過20mm的短時強降水，降水量最大的地區集中在城區、渾南和蘇家屯，最大降水量和最大小時降水量均出現在市區北陵公園泵站，分別為102.5mm和82.2mm（見圖1、圖2）。

2 成因分析

2.1 資料與方法 利用高空探測、地面等常規資料；歐洲細網格等數值預報產品對此次過程的成因進行了分析。得出此次大雨發生的主要原因，為今后的大雨預報提供很好的借鑒。

2.2 天氣尺度系統分析

2.2.1 環流背景分析

2.2.1.1 500hPa 2017年7月14日08時（圖3）500hPa歐亞中高緯度環流形勢為兩槽兩脊型，歐洲東部有一強高壓脊、貝加爾湖西南部有一弱高壓脊， 在俄羅斯西部80°E，60°N和東北地區北部分別存在冷渦中心，東北冷渦底部為深厚的槽區，槽線由黑龍江北部一直延伸至遼寧西部，槽后的冷空氣隨西北氣流源源不斷的向下堆積。7月14日20時東北冷渦向東北方向移動，槽線也隨之上擺至黑龍江東部一帶，且由東北—西南向轉為西北—東南向，沈陽地區轉而受到高壓脊的控制。

2.2.1.2 850hPa 2017年7月14日08時（圖4）850hPa形勢場與500hPa配合較好，低壓中心同樣位于東北地區北部，黑龍江南部到遼寧西部有一條東北—西南向狹長的切變線，切變線以東吉林東部有一條明顯西南急流帶。7月14日20時切變線顯著增強且東移下擺，由黑龍江東部一直延伸到渤海，沈陽城區正好壓在切變線上，降水過程即將結束。

2.2.1.3 地面 2017年7月14日08時（圖5）黑龍江北部有一個東北氣旋，氣旋中心氣壓為995.0hPa，沈陽地區位于氣旋南部，上游有冷式切變線。14日11時，東北氣旋位置穩定少動，其底部分裂出一個低壓槽壓在沈陽地區北部，14日14時，低壓槽進一步南壓，14日17時，東北氣旋減弱北退，中心氣壓減弱到997.5hPa，沈陽地區降水減弱并趨于結束。

綜上分析，東北氣旋底部的西南風大風速帶為沈陽帶來充足水汽，高空槽和地面系統的配合為沈陽地區的大雨天氣提供了很好的動力抬升條件。

2.2.2 探空資料分析 圖6為14日08時沈陽單站探空圖，850hPa以下有喇叭口形結構，且0～1km具有較強的垂直風切變，利于下沉氣流蒸發冷卻，有利于雷暴大風的產生；中層600～700hPa有強干冷空氣侵入，0～-20℃層具有明顯的Cape值，有利過冷水滴之間的相互碰撞，雖然0℃高度為4798m，但仍有冰雹發生的可能。低層700～850hPa為濕層，700hPa以上為干區，有利于短時強降水的產出。

2.2.3 物理量診斷分析

2.2.3.1 動力條件 通過500hPa和925hPa散度場分析可知（圖7），14日08時沈陽位于500hPa正散度中心前部，散度中心強度為38.1×10-6s-1，沈陽地區散度值為10×10-6s-1，925hPa上沈陽西部地區（康平、法庫、新民、遼中）散度值為正，東部地區（渾南、沈北、蘇家屯）散度值為負，這也與降水落區相對應。沈陽東部這種低層輻合、高空輻散的配置，促進了中低層空氣垂直上升運動，有利于降水產生。

2.2.3.2 熱力條件 假相當位溫是表征大氣溫度、壓力、濕度的綜合特征量，表示了大氣的溫濕特征和垂直運動，其水平分布和垂直分布與對流天氣的發生發展有極大關系，也反映了大氣中能量的分布。分析14日850hPa假相當位溫場可以看出（圖8），此次過程中的強降雨帶與假相當位溫線密集帶對應，低層高濕的不穩定能量與中層向下滲透的冷空氣導致中低層位勢不穩定的建立，從而為此次強降雨過程提供了熱力條件。

2.2.3.3 水汽條件 比濕是指單位質量濕空氣實際含有的水汽質量。充沛的水汽來源及輸送是形成較大降水的必要條件。由14日08時850hPa比濕圖（圖9）可以看出，比濕大值區位于山東半島附近，由東南向西北方向遞減，沈陽東南部地區比濕達到12g·cm-1·hPa·s-1，西部則只有10g·cm-1·hPa·s-1，這與降水落區對應較好，充足的水汽條件時此次大雨形成的主要原因。

3 結論

（1）東北氣旋底部的西南風大風速帶為沈陽帶來充足水汽，高空槽和地面系統的配合為沈陽地區的大雨天氣提供了很好的動力抬升條件。

（2）探空圖上850hPa以下有喇叭口形結構，且0～1km具有較強的垂直風切變，利于下沉氣流蒸發冷卻，有利于雷暴大風的產生。低層700～850hPa為濕層，700以上為干區，有利于短時強降水的產出。

（3）沈陽東部低層輻合、高空輻散的配置，促進了中低層空氣垂直上升運動，有利于降水產生。

（4）此次過程中的強降雨帶與假相當位溫線密集帶對應，低層高濕的不穩定能量與中層向下滲透的冷空氣導致中低層位勢不穩定的建立，從而為此次強降雨過程提供了熱力條件。

（5）此次過程沈陽東南部地區濕度條件較好，西部地區濕度條件較差。這與降水落區對應較好，充足的水汽條件時此次大雨形成的主要原因。

參考文獻

[1]謝夢莉.江西“98·6”連續大暴雨過程的θse場特征[J].氣象，1999（9）：49-51.

[2]李云，繆啟龍，江吉喜.2005年8月16日天津大暴雨成因分析[J].氣象，2007，33（5）：84-88.

[3]白肇燁，徐國昌，孫學筠，等.中國西北天氣[M].北京：氣象出版社，1988：299-300.

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（責編：張宏民）