鞍山地區(qū)大暴雨的氣候特征研究

韓穎

摘要 依據(jù)鞍山市4個(gè)國(guó)家基本氣象觀測(cè)站（鞍山、海城、臺(tái)安、岫巖）1960—2012年的逐日降水資料，選取這53年鞍山地區(qū)發(fā)生的60個(gè)大暴雨日個(gè)例進(jìn)行氣候特征統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果表明：鞍山地區(qū)大暴雨出現(xiàn)頻次為1.1次/年，集中出現(xiàn)在7—8月份，岫巖縣大暴雨出現(xiàn)頻次相對(duì)較高;鞍山地區(qū)大暴雨“三帶”環(huán)流特征明顯，中低緯天氣系統(tǒng)相互作用，氣旋類大暴雨是最主要的天氣影響系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞 大暴雨;氣候特征;環(huán)流形勢(shì);副熱帶高壓

中圖分類號(hào)：P456.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095–3305（2020）07–0–02

DOI：10.19383/j.cnki.nyzhyj.2020.07.024

Study on the Climatic Characteristics of Heavy Rain in Anshan

HAN Ying （Anshan Meteorological Bureau， Anshan， Liaoning 114004）

Abstract Based on the daily precipitation data of the four national basic meteorological observation stations in Anshan City （Anshan， Haicheng， Tai'an， and Xiuyan） from 1960 to 2012， the 60 heavy rainstorm days that occurred in Anshan area during the 53 years were selected for statistical analysis of climate characteristics . The results show that the frequency of heavy rainstorms in Anshan area is 1.1 times per year， concentrated in July-August， and the frequency of heavy rainstorms in Xiuyan County is relatively high; the "three belts" circulation characteristics of heavy rainstorms in Anshan area are obvious， and the middle and low latitude weather systems interact ， Cyclone heavy rain is the most important weather system.

Key words Heavy rain; Climatic characteristics; Circulation situation; Subtropical high

東北暴雨受季風(fēng)影響極大，特別是特大范圍暴雨具有明顯的季節(jié)性，主要出現(xiàn)在6—9月，地理分布上遼寧省的中南部是暴雨的典型多發(fā)區(qū)。東北暴雨具有暴雨次數(shù)少、強(qiáng)度大、時(shí)間集中、地形影響大等氣候特征。有學(xué)者利用1956—1989年的資料對(duì)東北暴雨進(jìn)行了較為系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)分析，強(qiáng)調(diào)了“三帶”環(huán)流系統(tǒng)的相互作用對(duì)東北夏季大范圍暴雨形成的重要作用。

鞍山地處遼寧省中南部，轄區(qū)有臺(tái)安縣、鞍山市、海城市、岫巖縣，其中臺(tái)安縣地處遼河、渾河下游容易產(chǎn)生外洪內(nèi)澇;海城東部和岫巖縣位于遼寧省的東南部山區(qū)，屬于地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)，持續(xù)性暴雨天氣容易引發(fā)山洪、滑坡、泥石流等災(zāi)害[1]。多年來(lái)大暴雨的預(yù)報(bào)服務(wù)一直是汛期氣象工作的重點(diǎn)。對(duì)鞍山地區(qū)大暴雨的氣候特征進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以期為今后本地大暴雨預(yù)報(bào)和防災(zāi)減災(zāi)提供參考依據(jù)。

1 選取大暴雨個(gè)例

依據(jù)鞍山市4個(gè)國(guó)家基本氣象觀測(cè)站（鞍山、海城、臺(tái)安、岫巖）1960—2012年的逐日降水（20∶00～20∶00降水量）資料，統(tǒng)計(jì)得出1960—2012年這53年鞍山地區(qū)大暴雨天氣共出現(xiàn)60 d。根據(jù)業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，將日降水量≥100 mm的降雨作為1個(gè)大暴雨日（表1）。

2 鞍山大暴雨時(shí)空分布特征

2.1 時(shí)間分布特征

統(tǒng)計(jì)得出1960—2012年這53年鞍山地區(qū)大暴雨日出現(xiàn)頻次為1.1次/年，總體來(lái)說(shuō)出現(xiàn)概率較小。其中有3年（1960年、1975年、1999年）出現(xiàn)3個(gè)大暴雨日，18年未出現(xiàn)大暴雨。大暴雨最早出現(xiàn)日期為4月25日（2012年臺(tái)安縣降水量101.5 mm），最晚出現(xiàn)日期為10月24日（1991年岫巖縣降水量109.2 mm）。大暴雨主要集中在7—8月份，占到全年的82.3%，8月份發(fā)生大暴雨頻次最高，占到53%，其次為7月份，占29%。

2.2 空間分布特征

這60個(gè)大暴雨日對(duì)應(yīng)54次大暴雨天氣過(guò)程（其中包括6個(gè)連續(xù)大暴雨日是一次過(guò)程）。還有4次是比較典型的區(qū)域性大暴雨過(guò)程，分別為1975年7月30日—31日、1985年8月19日—20日、1994年8月16日、2012年8月4日，大部分個(gè)例都是區(qū)域性暴雨，局部大暴雨個(gè)例。統(tǒng)計(jì)對(duì)比4個(gè)國(guó)家基本氣象觀測(cè)站（鞍山、海城、臺(tái)安、岫巖）的大暴雨日數(shù)，得出岫巖縣出現(xiàn)大暴雨頻次相對(duì)較高，有25次，占40%，海城17次，臺(tái)安15次，鞍山14次。岫巖縣位于遼寧的東南部山區(qū)，為喇叭口地形，山區(qū)地形更有利于大氣輻合抬升和水汽堆積，有利于氣旋經(jīng)過(guò)該地區(qū)加深加強(qiáng)，使暴雨增幅，產(chǎn)生大暴雨。

2.3 降水極值

1960—2012年鞍山4個(gè)國(guó)家基本氣象觀測(cè)站（鞍山、海城、臺(tái)安、岫巖）的日降水量極值分別為：海城268.1 mm（2002年8月4日），岫巖268.1 mm（1962年8月7日），鞍山236.8 mm（1975年9月1日），臺(tái)安223.3 mm（1971年9月2日）。1960—2012年岫巖縣共發(fā)生2次特大暴雨，分別在1962年8月7日和2012年8月4日。2012年8月4日岫巖縣普降大暴雨，局部特大暴雨，岫巖縣嚴(yán)重受災(zāi)，是近年來(lái)一次較明顯的致洪暴雨過(guò)程。

3 鞍山大暴雨環(huán)流形勢(shì)特征

3.1 大尺度環(huán)流特征

有關(guān)東北暴雨的研究提出，西風(fēng)帶、副熱帶和熱帶環(huán)流系統(tǒng)的相互作用是我國(guó)東北地區(qū)夏季暴雨的大尺度環(huán)流背景。通過(guò)對(duì)鞍山地區(qū)大暴雨個(gè)例的大尺度環(huán)流形勢(shì)分析，發(fā)現(xiàn)這種“三帶”環(huán)流特征更為明顯，中低緯天氣系統(tǒng)相互作用更有利于形成大暴雨[2]。大暴雨發(fā)生前，西太平洋副熱帶高壓偏北活動(dòng)增強(qiáng)，西伸北抬，西風(fēng)帶有深厚的低壓槽東移發(fā)展給華北、東北地區(qū)帶來(lái)冷空氣，500 hpa多呈現(xiàn)階梯槽、丁字槽、北槽南渦等形勢(shì)。在很多情況下，在副高的南到西南側(cè)有熱帶氣旋活動(dòng)，副高后部偏南暖濕氣流明顯加強(qiáng)，使得低值天氣系統(tǒng)逐漸北上，為大暴雨提供了充足的水汽、動(dòng)力和能量條件。

3.2 主要影響系統(tǒng)

大暴雨天氣系統(tǒng)主要有臺(tái)風(fēng)迎合西風(fēng)槽、華北氣旋（倒槽）、江淮氣旋（倒槽）、東北冷渦、蒙古氣旋（低壓冷鋒）、副高后部切變線等。氣旋類大暴雨是最主要的影響天氣系統(tǒng)，在氣旋類大暴雨過(guò)程中，中低層850 hpa、700 hpa會(huì)相應(yīng)出現(xiàn)一低渦，河套—華北地區(qū)的低渦向東北方向移動(dòng)逐漸演變成華北氣旋，西南渦北上逐漸演變成江淮氣旋（倒槽）。如果氣旋發(fā)展移動(dòng)過(guò)程中，有減弱的臺(tái)風(fēng)（或熱帶低壓）水汽補(bǔ)充，則將加大強(qiáng)降雨的范圍和強(qiáng)度。

3.3 典型個(gè)例

3.3.1 華北氣旋 華北氣旋是鞍山地區(qū)產(chǎn)生區(qū)域性暴雨、局部大暴雨最主要的天氣系統(tǒng)。典型個(gè)例是2001年7月4日，遼寧省出現(xiàn)區(qū)域性暴雨、局部大暴雨，全省強(qiáng)降水中心出現(xiàn)在海城，降水量157 mm;1973年8月21日，臺(tái)安降水量197 mm、鞍山降水量156 mm;1975年7月30日—31日，華北氣旋與臺(tái)風(fēng)水汽迎合。

3.3.2 江淮氣旋 江淮氣旋相比蒙古氣旋和華北氣旋，影響次數(shù)少但強(qiáng)度大。高空環(huán)流表現(xiàn)為南支槽明顯，南北兩槽同位相疊加形成深槽，西風(fēng)帶鋒區(qū)與副熱帶鋒區(qū)合并為較強(qiáng)鋒區(qū)。典型個(gè)例為1999年8月9日，臺(tái)安縣降水量157.6 mm。本次過(guò)程江淮氣旋和減弱的熱帶低壓合并向北伸展，為大暴雨提供極好的暖濕輸送條件。蒙古氣旋冷鋒與江淮氣旋結(jié)合，副高西伸北抬，冷鋒在遼河流域造成低空強(qiáng)烈輻合。類似個(gè)例還有1988年7月22日、1974年8月10日—11日、1965年8月2日、1984年6月16日出現(xiàn)的天氣情況。

3.3.3 低槽冷鋒類 此類大暴雨副高的位置偏北，副高西側(cè)低空西南急流將水汽從南海輸送到遼寧，500 hpa上西風(fēng)槽從貝加爾湖到蒙古東部或華北、河套地區(qū)有西風(fēng)槽加深，槽后常常有冷平流，西風(fēng)槽與副高之間形成鋒區(qū)，冷鋒隨著低槽的東移侵入遼寧，產(chǎn)生暴雨到大暴雨[3]。典型個(gè)例是1984年8月13日臺(tái)安出現(xiàn)的暴雨，屬于蒙古氣旋冷鋒型大暴雨，降水量149 mm。1969年8月17日蒙古氣旋冷鋒與華北氣旋結(jié)合造成鞍山區(qū)域性暴雨，局部大暴雨，高空為階梯槽，副高南側(cè)有臺(tái)風(fēng)活動(dòng)。類似個(gè)例還有1984年8月13日臺(tái)安降水量160 mm，1985年7月20日海城降水量175 mm。

3.3.4 副熱帶高壓后部低空切變類 這類大暴雨是在我區(qū)盛夏高溫、高濕的環(huán)境中產(chǎn)生的對(duì)流性強(qiáng)降雨，具有很大的突發(fā)性和局地性，在地面天氣圖上暴雨區(qū)常處在比較弱的氣壓場(chǎng)（如鞍形場(chǎng)內(nèi)），在一定的抬升觸發(fā)條件下，山東半島或渤海灣一帶有中尺度低壓生成北上影響遼寧。500 hpa以緯向型環(huán)流為主，短波槽快速東移或減弱北抬，850 hpa存在切變線。當(dāng)副高南側(cè)有臺(tái)風(fēng)（熱帶低壓）活動(dòng)，副高后部低空急流北端切變線附近可觸發(fā)產(chǎn)生局地大暴雨。典型個(gè)例為1982年8月8日—9日受副高后部暖切變線影響，遼寧中南部降暴雨到大暴雨，強(qiáng)降水中心岫巖降水量為243 mm。

3.3.5 東北低渦 東北冷渦類暴雨多發(fā)生在冷渦的發(fā)展階段，東北低渦后部冷平流與副高西側(cè)來(lái)自低緯的暖濕氣流相交匯，冷渦東南象限較強(qiáng)垂直上升運(yùn)動(dòng)區(qū)常常是出現(xiàn)暴雨到大暴雨的區(qū)域。地面天氣圖為低壓冷鋒、蒙古氣旋或東北低壓東移南壓影響我區(qū)。東北低渦暴雨過(guò)程中，低緯暖濕氣流對(duì)暴雨的發(fā)生和維持提供了重要條件，統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)東北低渦引發(fā)的大范圍暴雨過(guò)程都是在低緯臺(tái)風(fēng)或南來(lái)低渦的影響下共同產(chǎn)生的。典型個(gè)例為2004年8月26日—27日出現(xiàn)的天氣。

4 總結(jié)

依據(jù)鞍山市4個(gè)國(guó)家基本氣象觀測(cè)站（鞍山、海城、臺(tái)安、岫巖）1960—2012年的逐日降水資料，選取53年間鞍山地區(qū)發(fā)生的60個(gè)大暴雨日個(gè)例過(guò)程進(jìn)行氣候特征分析。結(jié)果表明：鞍山地區(qū)大暴雨出現(xiàn)頻次為1.1次/年，集中出現(xiàn)在7—8月份，占82.3%;8月份發(fā)生大暴雨頻次最高，占53%，7月份占29%。

通過(guò)統(tǒng)計(jì)對(duì)比鞍山地區(qū)4個(gè)國(guó)家基本氣象觀測(cè)站（鞍山、海城、臺(tái)安、岫巖）的大暴雨日數(shù)，分析本地大暴雨的空間分布特征，岫巖縣共出現(xiàn)大暴雨過(guò)程25次，出現(xiàn)頻次相對(duì)較高，占40%。通過(guò)分析這60個(gè)大暴雨日的的高低空環(huán)流形勢(shì)和主要影響系統(tǒng)，總結(jié)鞍山地區(qū)大暴雨的環(huán)流特征：中低緯天氣系統(tǒng)相互作用，“三帶”環(huán)流特征更明顯。大暴雨天氣系統(tǒng)有臺(tái)風(fēng)迎合西風(fēng)槽、華北氣旋（倒槽）、江淮氣旋（倒槽）、東北冷渦、蒙古氣旋（低壓冷鋒）、副高后部切變線等，氣旋類大暴雨是我區(qū)夏季最主要的大暴雨影響天氣系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)

[1] 李爽，高清源，田璐，等.鞍山地區(qū)一次暴雨過(guò)程的垂直螺旋度分析[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2015（4）：231–233.

[2] 閻琦，吳艷青，徐景文.鞍山地區(qū)罕見(jiàn)暴雨雪天氣形成機(jī)制初探[A].中國(guó)氣象學(xué)會(huì).中國(guó)氣象學(xué)會(huì)2007年年會(huì)天氣預(yù)報(bào)預(yù)警和影響評(píng)估技術(shù)分會(huì)場(chǎng)論文集[C].中國(guó)氣象學(xué)會(huì)：中國(guó)氣象學(xué)會(huì)，2007.

[3] 王業(yè)修，徐慶喆，戰(zhàn)莘曄，等.鞍山地區(qū)近十年模式溫度預(yù)報(bào)檢驗(yàn)[J].農(nóng)家參謀，2020（21）：124–125.

責(zé)任編輯：黃艷飛