2020年葫蘆島一次春季區域性暴雨過程特征及成因

岳欣健， 李 琳， 畢海霞， 劉天陽， 劉靖楠， 李明慧

(1.葫蘆島市氣象局， 遼寧 葫蘆島 125000； 2.興城市氣象局， 遼寧 興城 125100)

暴雨是遼寧地區主要的災害性天氣之一，一直以來是氣象預報服務工作的重點和難點。近年來，針對遼寧地區暴雨的主要特征、影響系統、觸發機制等已有研究報道[1-4]。但由于遼寧地區暴雨多出現在夏季尤其是7—8月，春季暴雨較為少見，因而針對春季暴雨過程的研究較少。此外，春季暴雨過程往往持續時間短，突發性、局地性強，預報難度大。為此，筆者利用常規氣象觀測數據、NCEP FNL 1°×1°分析數據及雷達資料，對2020年5月21日葫蘆島地區一次區域性暴雨過程特征及成因進行分析，以便加深對遼寧地區春季暴雨過程的認識，提升預報水平服務春耕生產。

1 天氣過程

2020年5月21日葫蘆島地區發生了一次區域性暴雨過程，降水從10時開始，午后逐漸加強，20—22時最強降水時段小時雨量達23.1 mm。12 h降水量統計顯示，全市出現暴雨站點共75個，其中2個站點出現大暴雨。全市平均降雨量32.6 mm，最大降水量73.2 mm(興城市臺里)，綏中和興城國家站降水量突破歷年同期極值。此外，降水過程中全市大部分地區還伴有雷電、短時大風天氣，最大風速達25.3 m/s(綏中縣高嶺鎮)，降水具有明顯的強對流性質。

2 環流形勢

5月21日8時，500 hPa歐亞大陸中高緯度呈兩槽一脊的環流形勢，貝加爾湖西北部有一阻塞高壓，橫槽從黑龍江北部延伸到貝加爾湖附近，遼寧受橫槽前短波槽影響；850 hPa切變從內蒙古中部延伸至遼寧西南部，葫蘆島地區處于切變前端，地面低壓中心位于內蒙古中北部，遼寧處于低壓前緣，高低層系統位置配合好。

隨著系統東移發展，葫蘆島地區開始出現降水。14時850 hPa渤海灣有西南急流建立(圖1)，水汽輸送增強，降水逐漸增大。20時遼寧位于槽前，850 hPa切變線位于葫蘆島北部，渤海灣西南急流加強，最大風速達24 m/s且有偏南急流向葫蘆島地區輸送水汽，降水迅速增強，此時地面葫蘆島地區位于倒槽頂部，高低壓間，等壓線密集，氣壓梯度大，近地面出現偏南大風。

3 物理量場

3.1 動力條件

隨著橫槽逐漸轉豎發展，系統東移增強，從午后開始850 hPa有負散度中心從河北西北部生成逐漸東移入海，地面也伴隨冷鋒過境。20時葫蘆島地區低層為輻合中心，850 hPa為正渦度，850 hPa散度小于—8×10-5/s，200 hPa散度大于12×10-5/s(圖2)，同時低空急流發展增強，地面氣旋入海后增強，風場在沿岸地區存在輻合中心，低層垂直上升運動明顯。低層輻散，高層輻合，有利于對流系統發生發展，沿海地區組合反射率大于35 dBz，降水增強。

3.2 熱力條件

從假相當位溫上看，8—20時有高值舌逐漸從華北地區向東北方向延伸，葫蘆島地區850 hPa假相當位溫升高10 K左右，不穩定能量輸送積累，20時沿岸地區位于高能舌頂部(圖2)，并且與輻合中心對應，等值線梯度加大，低層暖濕氣流被迫抬升。在垂直方向上也存在伸向高層的高值區，下暖上冷，低層不穩定能量強，抬升作用明顯，熱力不穩定性強有利于強對流天氣觸發。

3.3 水汽條件

21日午后到夜間，低空急流發展增強，為此次過程提供了充足的水汽輸送和大量的不穩定能量。20時渤海西北部沿岸存在接近10 g/kg的比濕中心，葫蘆島位于其中。從850 hPa水汽通量看，20時葫蘆島沿海地區正處于水汽通量的輻合中心，水汽通量散度中心強度達—60×10-8g/(cm2·hPa·s)以上(圖2)。葫蘆島沿海地區有強烈的水汽輻合和輸送，回波強度增強，最強時(21：42左右)組合反射率大于45 dBz，強回波區與高能區、強輻合區和強水汽輸送區吻合，出現短時強降水、大風等強對流天氣，之后降水逐漸減弱。

4 小結

此次區域性暴雨過程主要受高空短波槽東移和低層切變線影響，前半段降水較為穩定，后半段降水集中，局地性強、降水強度大、強對流性質明顯。期間葫蘆島地區位于槽前和850 hPa切變線南側，低空急流逐漸發展增強，環流形勢有利于強降水發生。從渦度和散度場上看，葫蘆島地區低層輻合，高層輻散，且受地面倒槽影響，低層垂直上升運動明顯，為暴雨發展提供有利的動力條件。假相當位溫上升，不穩定能量積累，強降水期間葫蘆島沿岸地區處于高能舌頂部，并且與輻合中心對應，下暖上冷，低層暖濕氣流抬升作用明顯，低層不穩定能量強，對流性不穩定強有利于強對流天氣觸發。低空急流強盛，葫蘆島沿岸地區為水汽輸送輻合中心，為暴雨發生提供了充分的水汽條件。在高低空環流形勢的配合，高空干冷空氣入侵，低空急流的強水汽輸送和高能區不穩定能量的積累釋放共同作用下，造成此次區域性暴雨過程。