熱帶風暴米雷造成丹東區域暴雨過程分析

王浩 馬云龍 楊喆 程雷 王明宏

摘 要：本文利用常規氣象資料、地面加密自動站資料對2011年6月臺風“米雷”造成丹東區域暴雨過程的天氣實況、環流形勢、物理量診斷進行分析表明：東北地區西風脊與副熱帶高壓西北邊緣合并，在“米雷”的東方和北方形成了明顯的高壓壩并穩定維持，迫使中心被冷空氣侵入的“米雷”開始黃海西折。在東南風氣流的引導下，高能能量向暴雨區輸送，最終導致本次暴雨。

關鍵詞：熱帶風暴；“米雷”；過程分析；暴雨；低空急流

中圖分類號：P415 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20180233205

引言

臺風是影響我國華北和東北地區的重要天氣系統，其帶來的大風和暴雨常造成我國北方的風災和水災。遼寧省更多的是受臺風遠距離暴雨或臺風外圍云系與中緯度系統共同作用的影響。由臺風產生的直接或間接暴雨一直是氣象學者研究的重點。陳聯壽等對臺風過程做了大量的研究，認為臺風暴雨與水汽輸送、臺風變性、弱冷空氣的侵入密切相關[1-3]；盛永等對0509號臺風（麥莎）暴雨過程進行了分析，表明暴雨是臺風、副熱帶高壓與西風槽相互作用的結果，較好的水汽條件是產生臺風暴雨的重要條件，低空急流是水汽的通道，也是臺風暴雨的明顯特征[4]。本文利用常規氣象資料、地面加密自動站資料等對2011年6月臺風“米雷”造成丹東區域暴雨過程的天氣實況、環流形勢、物理量診斷進行詳細地分析，探討暴雨的產生機制，為提高臺風暴雨預報的準確率以及以后更好的暴雨預報服務提供一些可行性經驗。

1 天氣實況

1.1 臺風路徑

2011年第5號熱帶風暴“米雷”于6月22日下午在菲律賓以東洋面上生成，24日傍晚加強為強熱帶風暴，并沿我國東部沿海北移。26日下午在山東半島以東近海減弱為熱帶風暴，26日21：10在山東省榮成市成山鎮沿海登陸，登陸時中心附近最大風力9級。27日05：00在黃海北部海面減弱為熱帶低壓，27日07：10在朝鮮南浦市和黃海南道交界處沿海再次登陸。

1.2 天氣實況

2011年6月25日20：00—27日08：00，受臺風“米雷”影響，遼寧省大連、丹東地區出現暴雨、局部大暴雨天氣。遼寧省最大降水量173mm，丹東地區平均降水量44.0mm，有22個自動站雨量超過50mm，最大降水出現在東港大孤山中尺度氣象站為90.9mm（附圖）。此次暴雨過程具有自西南向東北遞減，降雨量強度時空分布不均，中尺度特征明顯的特點。

2 影響系統及環流形勢

2011年6月25日20：00，蒙古及其附近地區有短波槽活動，東北地區至俄羅斯遠東地區為寬廣的高壓脊區，鄂海地區受低渦控制，位于黃海中北部海面的第5號臺風“米雷”，目前受到副高西脊點的引導向偏北方向移動，而此時西風槽受外圍環流龐大的“米雷”影響，西進受阻。26日08：00隨著東北地區西風脊與副高西北邊緣合并，在“米雷”的東方和北方形成了明顯的高壓壩，中心被冷空氣侵入的“米雷”開始黃海西折，同時西風脊的牽引作用使得副高向北伸展伸入朝鮮半島和黃海東部。26日20：00，“米雷”到達了山東半島東部沿海，雖然高壓壩逐漸消失，引導氣流由西北逐漸轉為偏北甚至東北，還有冷空氣的進一步入侵，但是“米雷”借著地形的一點吸引，以及高壓壩西北氣流的最后一點引導，中心繼續向西偏北移動，最終于夜間21：10成功登陸山東榮成。隨后的“米雷”北移重新出海，并隨著西風引導向東北方向漂流，強度也減弱為熱帶低壓，27日08：00，熱帶低壓中心登陸了朝鮮，對遼寧省影響基本結束。

3 物理量分析

3.1 動力條件

圖1、2為低層和高層的散度場變化情況。從26日08：00 925hPa和200hPa散度場圖可以看出，遼東半島對流層低層散度均為負值，而高層的散度均為正值，說明此時丹東地區對流層低層為明顯的輻合，高層則為明顯的輻散，有利于暴雨的發展、加強。

25日20：00 850hPa高度垂直速度圖（圖略）上，只有遼東半島沿岸地區存在弱的上升區，26日08：00隨著臺風“米雷”的北上，上升區也隨之北移，同時范圍有所擴大，但是大值區還在黃海北部地區，這與雨帶也有較好的對應，26日20：00，上升區北移，最大值區在本溪地區，27日08：00，丹東南部地區處于下沉區之中，遼寧省其他地區均為上升區，但是強度已經有所減弱，此時的降雨也已經減弱。

3.2 熱力條件

25日20：00 850hPa高度層上，丹東處于假相當位溫θse的高值區的頂端，假相當位溫θse的高值區的形成和發展受臺風的強暖濕空氣和西風帶弱冷空氣共同影響，丹東地區位于其頂端，高溫高濕，在東南風氣流的引導下，高能能量向暴雨區輸送[8]。

圖5給出了熱帶風暴“米雷”開始影響丹東時對流層低層的風場、相對濕度場。由850hPa風場與比濕場可以看出，丹東位于臺風的東北象限，受臺風前部的東南氣流影響非常明顯，旺盛的東南氣流從海上帶來大量的水汽，并源源不斷地向丹東地區輸送，使該地區集中了充足的水汽，滿足了暴雨形成的水汽條件。由圖6也能看出丹東地區的水汽通量散度達到-25×10-5g·hPa·cm2·A-1，說明低層水汽含量高，水汽輻合強，且濕層和輻合較深厚[5，6]。

4 中尺度分析

25日20：00 200hpa高空急流軸位于遼寧中部地區，呈東北西南走向，遼東半島位于弱的高空輻散區。26日08：00 高空急流軸北移，遼寧上空輻散加強，高空輻散，低空輻合，上升運動加強，有利于強降雨的形成。26日08：00—20：00 850hPa高度上，朝鮮半島上空至遼東地區存在低空急流，急流方向自東南指向遼東地區，東南急流將水汽源源不斷地向遼寧地區輸送，為本次暴雨提供水汽。27日08：00急流向西移動，遼寧地區強降雨基本結束。受臺風“米雷”的螺旋式中尺度雨帶影響，本次降雨過程降雨量水平方向上梯度較大，自西南向東北遞減，地區差異明顯，這也是中尺度系統的明顯特征。

5 結論與討論

臺風路徑與副高位置和強度有密切相關，本次過程中東北地區西風脊與副熱帶高壓西北邊緣合并，在“米雷”的東方和北方形成了明顯的高壓壩并穩定維持，迫使中心被冷空氣侵入的“米雷”開始黃海西折。隨后海上高壓與大陸高壓東退，“米雷”受西風引導向東北方向移動，強度也減弱為熱帶低壓，最終中心登陸了朝鮮；臺風自身攜帶的暖濕空氣與西風槽冷空氣相遇，低層的東風急流源源不斷地向丹東地區輸送水汽，為暴雨提供了充足的水汽條件；低層輻合、高層輻散的配置促進了上升運動，利于降水增幅；丹東處于假相當位溫θse的高值區的頂端，高溫高濕，在東南風氣流的引導下，高能能量向暴雨區輸送，最終導致本次暴雨。

參考文獻

[1]李英.高空槽對9711號臺風變性加強影響的數值模擬研究[J].氣象學報，2009，6（5）：552-563.