東北地區一次暴雨過程的診斷分析

洪瀟宇

摘 要 利用MICAPS常規資料、NCEP分辨率1°×1°再分析資料等，對2013年8月15-17日東北地區一次暴雨過程進行診斷分析。結果表明：本次降水范圍廣、強度大，高空槽及東北冷渦是本次降水的大尺度環流背景;西南低空急流不斷從渤海向東北地區輸送水汽并在該地輻合，為本次降水提供了充足的水汽條件;散度的高低空配置表明，東北地區有強烈的上升運動，為暴雨提供了動力條件;假相當位溫的高值區和較大的梯度表明，有較強的不穩定能量，利于對流性降雨的出現。本次暴雨的高低空和地面系統配合、動力、熱力、水汽條件良好，均有利于暴雨的發生和發展。

關鍵詞 暴雨;水汽條件;診斷分析

中圖分類號：P458.121.1 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.21.074

暴雨是常見的災害性天氣。由暴雨造成的洪澇災害以及滑坡、泥石流等次生災害嚴重影響了生命和財產安全。我國暴雨具有強度大和持續時間長的特點。氣象部門規定，24 h降水量達50～99.9 mm的為暴雨，100～

199.9 mm為大暴雨，200 mm及其以上的為特大暴雨[1]。

2013年8月15-17日，我國東北地區出現區域性暴雨過程。吉林省、遼寧省降水嚴重，16日08：00至17日08：00，27個觀測站24 h降水量超過50 mm，達到暴雨級別，8個觀測站觀測降水量達到大暴雨級別，其中黑山縣24 h降水量262 mm，達到特大暴雨級別。最大小時降水出現在遼寧省昌圖縣，降水量達到87.8 mm。由暴雨引發的城市內澇造成很多城市交通大面積癱瘓;黑龍江、松花江、嫩江水位迅速上漲，暴雨引發了東北地區嚴重洪澇災害。

1 環流背景

14日20：00，500 hPa中高緯度為兩槽一脊型，黑龍江北側有一冷渦，槽線由冷渦延伸至河北地區，588線范圍廣闊，北邊界位于40°N附近。850 hPa黑龍江北部有一低壓中心，遼寧地區有一東西走向的切變線。海平面氣壓場顯示東北地區受低壓控制，黑龍江北部和河西地區各有一低壓中心;15日08：00，高空槽東移開始逐漸影響東北地區，低壓中心與切變線依然維持，且強度有所增加;15日20：00，588線位于渤海、日本海沿線，東北地區處于副熱帶高壓外圍，水汽輸送條件較好，利于暴雨的發生發展;16日08：00，低層風場增強，切變線加深，動力抬升作用明顯，850 hPa有低空急流形成，利于渤海水汽源源不斷地向東北地區輸送，同時海平面氣壓場顯示，東北地區兩低壓中心有合并趨勢，200 hPa顯示遼寧、吉林位于高空急流入口區右側，利于暴雨的發生發展;16日20：00，遼寧地區上空生成一條東北-西南走向切變線，同時海平面氣壓場兩低壓中心合并，中心位于遼寧與黑龍江交界;17日08：00，系統逐漸東移入海，降水趨于結束。

2 水汽條件

2.1 水汽通量散度

15日，850 hPa遼寧南部小部分地區和吉林西部地區水汽通量散度<0，水汽輻合增加。16日08：00，東北地區水汽通量散度均小于零，最小值中心位于遼寧與吉林交界處東北側，達到-8 g·s-1·cm-2·hPa-1，此時降水主要集中在開原、昌圖、東豐、西豐，與水汽通量散度大值區相符。16日20：00，中心東移至吉林東部，降水區也隨之移動，此時，遼寧西部水汽通量散度逐漸轉為正值，水汽不再輻合增加。17日大部地區水汽開始輻散，降水逐漸減弱并終止。

2.2 比濕

8月15日08：00，遼寧大部分地區和吉林中部地區850 hPa比濕均大于14 g·kg-1，水汽條件充足;16日14：00，遼寧地區比濕增大，個別地區比濕大于20 g·kg-1，17日08：00，遼寧個別地區比濕仍在18 g·kg-1以上，18日02：00開始比濕值迅速下降，降水減弱并趨于結束。

3 動力條件

散度可以表征流體的水平輻散程度，輻合為負，輻散為正。散度場正、負中心及其分布形勢與強降水天氣的分布有密切關系。15日08：00，200 hPa遼寧與吉林西部地區散度為負，東部地區散度為正，700 hPa，吉林和遼寧東北部小部分地區散度為負，850 hPa遼寧和吉林東部大部分地區散度為負，基本滿足低層輻合，高層輻散。15日14：00，200 hPa散度場正值區增大，覆蓋了遼寧和吉林中部及東部地區，同時，700 hPa遼寧大部分地區散度值轉為負值，16日08：00，200 hPa遼寧和吉林地區散度增大，輻散增強，圖1為8月16日08：00 125°E散度垂直剖面圖，由圖1可以看出，遼寧、吉林地區（40°N～45°N）低層散度為負，高層散度為正，低層輻合高層輻散，上升運動強烈。與該時降水情況符合。

4 熱力條件

假相當位溫θse是重要的物理量，暴雨時，850 hPa假相當位溫一般在330 K以上[2]。8月15日08：00，遼寧和吉林東南部假相當位溫值超過345 K，吉林大部分地區假相當位溫超過335 K，利于降水。至15日14：00，遼寧和吉林東部部分地區假相當位溫略有升高，達到350 K，16日08：00，遼寧地區假相當位溫迅速升高，中心值超過

365 K，能量充足，且假相當位溫存在較大的梯度，說明不穩定條件較好，易出現對流性降雨，降于效率高（圖2為8月16日08：00假相當位溫場）。16日20：00，遼寧地區的假相當位溫強度稍有減弱，但中心強度依然超過350 K，17日，假相當位溫開始減弱，降水漸止。

5 結論

通過對2013年8月15-17日東北地區暴雨天氣過程環流形勢、動力條件、熱力條件、水汽條件的診斷分析，結果發現：1）本次降水范圍廣、強度大，高空槽及東北冷渦是本次降水的大尺度環流背景;2）西南低空急流不斷從渤海向東北地區輸送水汽，水汽的輻合形成了比濕大于14 g·kg-1的高濕區為本次降水提供了充足的水汽條件;3）散度的高低空配置表明東北地區有強烈的上升運動，為暴雨提供了動力條件;4）假相當位溫的高值區和較大的梯度表明有較強的不穩定能量，利于對流性降雨的出現。本次暴雨的高低空和地面系統配合、動力、熱力、水汽條件良好，均有利于暴雨的發生。

參考文獻：

[1] 壽紹文.天氣學分析[M].北京：氣象出版社，2002.

[2] 姚學祥天氣預報技術與方法[M].北京：氣象出版社，2011.

（責任編輯：趙中正）