2017年10月8—10日大連地區秋季暴雨天氣過程分析

蔣婷婷 陳佳美 鐘博

摘要 利用常規天氣圖及衛星云圖等資料，對2017年10月8—10日大連地區秋季暴雨天氣過程的成因進行分析總結，從天氣尺度系統、物理量診斷、數值預報產品等方面分析了此次秋季暴雨過程的成因，總結了預報技術著眼點與難點，并提出了預報建議，以期為日常暴雨預報工作提供參考。

關鍵詞 秋季暴雨；天氣形勢；過程分析；遼寧大連；2017年10月8—10日

中圖分類號 P458.1+21.1 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2018）12-0213-02

暴雨是我國最主要的災害天氣之一。暴雨的發生必須具備有利的大尺度環流背景條件[1-2]，其強度和落區又與中尺度擾動活動有密切關系[3]。秋季雨帶隨著副高的東移南撤也發生南移，冷空氣逐漸在北方地區占據主導地位。通常情況下，遼寧地區為高壓或高脊控制，暖濕空氣較少，水汽條件缺乏，導致北方地區秋季不易出現暴雨天氣[4]。

王淑云等[5]認為秋季暴雨出現在強垂直上升區，表現為低層輻合、高層輻散。陳 艷等[6]得出高層穩定持續的經向環流、強上升運動、能量積累、充沛水汽輸送、強渦度柱與強散度區以及強上升運動與飽和氣柱的互耦、強冷空氣與強暖濕空氣在切變線附近長時間對峙，是華北地區發生秋季暴雨重要原因。暴雨形成因素復雜，其發生時間、強度和落區的預報需要預報員進一步分析當地暴雨預報難點、漏報原因及成因等。

2017年10月8—10日大連地區出現了暴雨、大風和強降溫天氣，大連地區多個雨量監測站點的累計降水量出現有資料以來的歷史首位。尤其是大連市區累計降雨量為78 mm，出現了56年來大連市區累計降雨量的最大值。惡劣天氣給人們日常生活、生產帶來極大影響。大連地區秋季暴雨較為罕見，預報時易被忽略。因此，有必要從氣候形勢場、天氣尺度場、各種數值預報因子等方面深入分析此次秋季暴雨，從而為日常暴雨預報工作提供參考。本文應用常規氣象觀測資料、NCEP 1°×1°再分析資料、天氣學原理和方法對2017年10月8—10日大連地區出現的暴雨天氣特征進行了分析和總結。

1 天氣概況

在高空槽和地面氣旋的共同影響下，2017年10月8—10日大連地區出現了暴雨、大風和強降溫天氣。此次降雨過程降雨分布較均勻，全區平均降雨量60.2 mm，最大降雨量126.8 mm，出現在普蘭店天成站，有3個站降雨量>100 mm（圖1）。此次過程的降雨量是56年以來大連地區秋季降雨量最大值，降雨過程的同時還伴有大風強降溫過程。金州、旅順、長興島均出現>17 m/s的大風，其中長興島的洪西頭區域自動觀測站達到29.5 m/s，48 h最高氣溫下降10 ℃，平均氣溫下降8 ℃。

2 成因分析

2.1 天氣尺度系統分析

從7日500 hPa高度場可以看出，7日20：00在新疆北部已經生成了1個東北冷渦。8日20：00高空冷渦與1個 -33 ℃的冷平流中心基本重合，高空槽位于100°E附近，槽后冷平流明顯。從河套地區、甘肅東北部到遼寧地區形成1個20～30 m/s的急流帶，大連地區達到30 m/s，表明已經建立了低空急流。從8日20：00的500、700、850 hPa 3層高空形勢可知，大連地區整層受暖脊控制。8日588 dagpm線北抬至山東半島北部，并維持不動。9日20：00，副熱帶高壓基本維持不動。急流北抬并加深，東北地區最大風速達到36 m/s，不斷輸送水汽和能量；700 hPa河套地區的低渦不斷發展，鋒區加強，風速增大；850 hPa和925 hPa有弱切變維持。10日20：00冷渦東移，588 dagpm線也同時南撤，降水逐漸結束。從8日至10日20：00的850 hPa和地面形勢來看，西北地區的冷空氣逐漸入侵，使9日大連地區溫度突然降低。大部分地區由東南風轉成偏北風，并且氣壓場上大連地區等壓線密集，氣壓梯度增大，風力增大，陸地和沿海地區出現了7～10級大風。

2.2 物理量診斷分析

2.2.1 水汽條件。中高緯穩定少動的長波槽系統和在38°N穩定維持的副熱帶高壓，使水汽源源不斷地輸送至大連地區。9日8：00 700 hPa有一支急流由廣東經山東到大連，另一支由云南經河北到大連，2支急流在渤海地區匯合，給大連地區帶來充沛的降水。

在水汽通量散度場上，暴雨區低空存在明顯水汽輻合區，輻合區與暴雨區分布基本一致（圖2）。從700 hPa水汽通量場分布可以看出，水汽通量值都在16 g/（s·hPa·cm2）以上，大值區與低空急流出現的區域和走向基本一致，說明該地為水汽輸送的主要通道。

2.2.2 動力條件。此次暴雨過程為穩定性降水，維持了2 d。大連地區地面位于倒槽頂后部，底層暖濕空氣輻合上升，下層為冷的東北風，上層為暖的西南風，形勢穩定。同時，近地面冷空氣又形成冷墊，利于中低層暖濕空氣的抬升，為降水提供動力條件。同時，8日20：00，700 hPa切變線和500 hPa低槽均對大連地區造成一定影響，大連地區處于中低層系統的輻合疊加區，有利于產生較強上升運動。

3 數值預報產品分析

綜合WRF模式、歐洲中心、國家GRAPES、美國GFS、日本以及T639數值預報產品對此次降水過程的預報結論進行分析。總的來說，東北WRF模式、歐洲中心預報的時段和范圍比較準確，降雨量級和降雨中心接近實況。日本降雨時間、范圍、降雨中心也較為接近實況。美國GFS預報降水和國家局GRAPES預報極值范圍不太準確，T639預報量級偏小。各家數值預報產品對此次過程的形式預報基本準確，說明模式預報對于穩定性降水預報具有參考意義。大連地區此次暴雨發生前空氣濕度較大，氣溫較高，說明前期能量積累充分，在今后的預報中，應對當地前期實況分析給予高度重視[7-8]。

4 結論

地面倒槽、副熱帶高壓、切變線和高空冷渦是影響大連地區出現暴雨大風、強降溫的天氣系統。副熱帶高壓和高空槽的穩定維持使降雨持續時間較長，西南風低空急流東北抬升而不斷補充水汽和能量。水汽通量散度中低層為輻合，高層為輻散的形勢是產生暴雨的動力條件。冷空氣的侵入，使降溫劇烈，等壓線密集，風力增大。各家模式對于此次的穩定性降水預報準確性均較高。東北WRF模式預報最準確，T639預報不太準確，模式產品預報對于穩定性降水預報有較好的參考意義。在暴雨發生前期，當地地面氣象要素實況會有明顯征兆，在預報中應予以重視。

5 參考文獻

[1] 朱乾根，林錦瑞，壽紹文，等.天氣學原理和方法[M].北京：氣象出版社，1992：398.

[2] 陶詩言.中國之暴雨[M].北京：氣象出版社，1980：1-225.

[3] 陶詩言，張慶云，張順利.1998年長江流域洪澇災害的氣候背景和大尺度環流條件[J].氣候與環境研究，1998，3（4）：3-12.

[4] 張宏秋，費杰.一次秋季單站暴雨與夏季暴雨對比分析[J].氣象與環境學報，2004，20（2）：11-12.

[5] 王淑云，壽紹文，劉艷釵.2003年10月河北省滄州市秋季暴雨成因分析[J].氣象，2005，31（4）：69-72.

[6] 陳艷，宿海良，壽紹文.華北秋季大暴雨的天氣分析與數值模擬[J].氣象，2006，32（5）：87-93.

[7] 胡淑蘭.2005-10秋季連陰雨中暴雨天氣特征分析[C]//陜西省氣象學會2006年學術交流會論文集.西安：陜西省氣象學會，2006：7.

[8] 滕澤璐，羅思維，于芳健，等.2010年10月朝陽地區一次秋季暴雨過程分析[J].現代農業科技，2014（23）：276-278.