一次由蒙古气旋诱发的沈阳地区局地暴雨过程分析.docx

一次由蒙古气旋诱发的沈阳地区局地暴雨过程分析 张帅崔景林徐爽摘 要：该文利用MICAPS常规观测资料、加密自动站资料和云图资料，分别在天气尺度系统、热力条件、水汽条件、抬升触发条件、中尺度等方面，针对2014年9月7日沈阳地区一次局地暴雨过程进行了分析。结果表明：（1）天气尺度系统：此次降水过程主要由蒙古气旋所诱发，系统移动速度快，因而此次降水有降水时间短的特点。（2）热力、水汽、抬升触发条件等条件：热力条件上康平形成se锋区的时间比辽中早，这也验证了康平主要降水时段较辽中早。辽中假相当位温梯度比康平大，因而高低空假相当位温差辽中的值更大，从侧面反应出辽中存在的能量较康平大。水汽条件上无论是辐合还是辐散的中心值康平低于辽中，这也反应了辽中的水汽比康平有更好的抽吸作用。抬升触发条件上700hPa上辽中上升速度中心的数值为18m/s，康平上升速度中心的数值为10m/s，说明辽中垂直上升运动更强。（3）中尺度分析：地面上南北两条辐合线，决定了沈阳地区南部和北部主降水时段的不同，北部降水时间早，而南部降水时间晚。关键词：区域性暴雨；副高后部切变；低空急流P458 A 1007-7731（2018）01-0098-05气旋是造成我国东北地区区域性暴雨的主要系统，按其源地可分为蒙古气旋、华北气旋和江淮气旋3类，这些都是影响我国天气的重要天气系统1-8。本文针对2014年汛期天气特点，对2014年9月78日沈阳南部的一次局地暴雨天气过程进行总结，分析大尺度环流背景，将康平和辽中两站各方面要素进行对比，研究降水量差异原因，为以后汛期天气过程预报以及强对流天气过程预报提供有利条件。1 降水实况受副热带高压后部切变影响，2014年9月7日20：00至8日03：00，沈阳地区出现了区域性中到大雨、局部暴雨天气。沈阳各区县降水量为：辽中20.9mm，法库14.8mm，浑南8.7mm，苏家屯5.5mm，新民2.7mm，康平0.3mm，沈北0.2mm；乡镇降水量最大的5个自动站降水量为：茨榆坨（辽中）88.7mm，辽中镇（辽中）78.8mm，肖寨门（辽中）52.5mm，牛心坨（辽中）49.0mm，满都户（辽中）42.6mm；城区降水量最大的5个自动站降水量为：世纪高尔夫球场5.3mm，细河彰驿站4.8mm，黄河立交桥泵站4.5mm，北陵泵站4.0mm，二零四3.5mm（图1）。此次过程的暴雨落区在我市西南部地区，7日20：00康平、法库的降雨开始，之后雨带逐渐东移，到7日22：00左右移出沈阳地区，康平降水趋于结束。7日23：00之后沈阳城区，新民，辽中降水开始，法库降水再次增强，此后雨带东南移，至8日03：00，沈阳地区降水趋于结束。本次降水具有以下2个特点：一是降水梯度大，辽中地区为大到暴雨，其他地区基本为小到中雨；二是降水时间短，雨带移动速度快，降水持续时间不超过8h。2 天气尺度系统分析2.1 环流背景场分析2.1.1 500hPa形势场 分析500hPa形成场（图2a），2014年9月6日20：00亚欧中高纬环流为三槽两脊型，贝加尔湖东部和日本北海道西部受低涡控制，东北地区为高压脊。中纬度呈纬向环流，河套地区有一短波槽活动。7日08时，副热带高压稳定少动，贝湖低槽向南加深，河套槽快速移动至华北地区。7日20：00（图2b），贝湖低槽东移至内蒙古东部地区，河套槽北移至辽宁中部地区，槽线由东北西南向转为西北东南向，槽前西南气流加强并逐渐扩展，为辽宁地区提供丰富的能量和水汽。同时低涡后部不断有弱冷空气向东北地区渗透，冷暖空气交汇在沈阳地区引发强降水。2.1.3 地面 地面气压场上，7日08：00（图4a）我国华南到朝鲜半岛一线为强大的高压控制，贝湖东部的气旋在内蒙古东部地区分裂出一个小的低压系统，低压冷锋由内蒙东部至河套地区横跨十几个纬度。7日14：00，气旋及冷锋均缓慢东移北收。7日20：00（图4b），贝湖气旋分裂为南北2个低压中心，其中南部低压中心位于辽宁北部地区，冷锋快速东南压至辽宁东部，暖空气层结不稳定，由于锋面猛烈抬升，锋前形成雷阵雨天气。2.2 探空资料分析 7日20：00（图5），沈阳K指数为29，沙氏指數为2.83，对流有效位能4.8J/Kg，探空反映出的不稳定能量不大。低层偏南风的风速较大，风向随高度呈顺时针旋转，暖平流很强，有利于对流不稳定的出现；500hPa之上以偏西气流为主，冷平流偏弱。另外从地面一直到500hPa附近都是显著的湿层，温度露点差在10以内，水汽条件非常好，500hPa以上为干层，上干下湿的结构有利于对流性天气的发展。3 热力条件分析对流层中se的高值区代表的是高温高湿区。从辽中和康平两站的假相当位温时空剖面图来看，在7日20：00前后辽中和康平存在se锋区，图中反应出康平形成se锋区的时间比辽中早，这也验证了康平主要降水时段较辽中早。且辽中假相当位温梯度比康平大，因而高低空假相当位温差辽中的值更大，从侧面反应出辽中存在的能量较康平大。4 水汽条件分析暴雨的发生，不但要有充沛的水汽，还要有源源不断的水汽输送并在强对流区域辐合。由图7中沈阳、法库的水汽通量散度时空剖面图可以看出：此次过程中不论是康平还是辽中低层的水汽均比较浅薄，低层925hPa以下为辐合区，925hPa以上均为辐散区，这也反映了此次降水过程的水汽条件不是很好。两者区别在于无论是辐合还是辐散的中心前者低于后者，且强度低于后者，这也反应了辽中的水汽比康平有更好的抽吸作用。5 抬升触发条件分析强烈的上升运动是诱发暴雨生成的必要条件。从图8可以看到，在7日20：00，康平和辽中500hPa以下基本都为上升运动，在700hPa附近康平和辽中均有明显的一个上升中心，辽中上升速度中心的数值为18m/s，康平上升速度中心的数值为10m/s，说明辽中垂直上升运动更强。endprint6 中尺度分析从图9可以看出，7日20：00，辽宁省内无高空急流也无低空急流，说明此时高空辐散和低空符合不强。500hPa低槽偏西，移动缓慢，冷空气势力弱。850hPa切变呈西北-东南向位于辽宁东部，整个辽宁省中层均为干区，500hPa相對湿度都在50%以下，而康平、法库、新民及沈阳城区北部低层为湿区，850hPa相对湿度都在70%以上，而地面上出现了两条辐合线，分别位于辽宁省东部及辽宁省中北部，这也较好的对应了未来的降水落区，即20：00以后降水主要发生在沈阳北部地区。后切变线及辐合线东移，至22时北侧辐合线移出沈阳地区，南侧辐合线开始控制沈阳南部地区，带来短时强降水。8日02：00，850hPa切变线东移至沈阳中部，南北两条辐合线连成一条横跨10个纬距的南北向辐合线开始影响沈阳城区，雨带也东移到沈阳城区一带。8日03：00，地面辐合线移出沈阳地区，降水过程趋于结束。7 云图特征分析如图10所示，7日20：00，内蒙东部地区气旋尾部的一片对流云团位于我省中北部地区，我市北部地区开始降水过程。7日23：00，西伯利亚冷空气东移南侵，使北部的对流云团向南摆动，在我市南部形成一个尺度达数百公里的对流云团，给我市南部带来强降水。8日02：00，该对流云团东移减弱，其位置偏东，主要影响沈阳城区。8日03：00，对流云团移出沈阳地区，降水趋于结束。8 结论本文利用Micaps实况资料分析该暴雨过程形成的环流背景，利用MICAPS常规观测资料、加密自动站资料、云图资料，通过天气学分析和动力学诊断等方法，针对2014年9月7日沈阳地区一次局地暴雨过程在天气尺度系统、热力条件、水汽条件、抬升触发条件、中尺度等方面进行分析。结果表明：（1）天气尺度系统：本次降水过程主要由蒙古气旋所诱发，系统移动速度快，因而本次降水有降水时间短的特点。（2）热力条件：7日20：00前后辽中和康平存在se锋区，图中反应出康平形成se锋区的时间比辽中早，这也验证了康平主要降水时段较辽中早。且辽中假相当位温梯度比康平大，因而高低空假相当位温差辽中的值更大，从侧面反应出辽中存在的能量较康平大。（3）水汽条件：此次过程中不论是康平还是辽中低层的水汽均比较浅薄。两者区别在于无论是辐合还是辐散的中心前者低于后者，且强度低于后者，这也反应了辽中的水汽比康平有更好的抽吸作用。（4）抬升触发条件：7日20：00，康平和辽中500hPa以下基本都为上升运动，在700hPa附近康平和辽中均有明显的一个上升中心，辽中上升速度中心的数值为18m/s，康平上升速度中心的数值为10m/s，说明辽中垂直上升运动更强。（5）中尺度分析：地面上南北两条辐合线，决定了沈阳地区南部和北部主降水时段的不同，北部降水时间早，而南部降水时间晚。（6）云图分析：西伯利亚冷空气东移南侵，使北部的对流云团向南摆动，致使南部地区形成尺度达数百公里的对流云团，给辽中地区带来强降水。参考文献1孙力，安刚.1998年松嫩流域东北冷涡大暴雨过程的诊断分析J.大气科学，2001，25（3）：342-354.2黄泓，张铭.一次东北暴雨的诊断分析J.解放军理工大学学报：自然科学版，2004，5（5）：33-37.3张继权，张会，韩俊山.东北地区建国以来洪涝灾害时空分布规律研究J.东北师范大学报：自然科学版，2006，38（1）：126-130.4刘实，朱其文.1995年吉林省异常旱涝的影响因子分析J.吉林气象，1996（1）：11-13.5许秀红，王承伟，石定扑，等. 1998 年盛夏嫩江、松花江流域暴雨过程中尺度雨团特征J.气象，2000，26（10）：35-40.6丁士晟.吉林省大暴雨的统计分析J.大气科学，1983，7（4）：432-437.7陶诗言.中国之暴雨M.北京：科学出版社，1980：8-11.8朱乾根，林锦瑞，寿绍文，等.天气学原理和方法M.北京：气象出版社，2007：636-642. （责编：张宏民）endprint安徽农学通报2018年1期安徽农学通报的其它文章两系杂交水稻新组合雁两优8608的生育特性及“三定”栽培技术苹果缺铁性黄叶病成因分析及综合防治策略影响塞罕坝林区华北落叶松人工林生长因素浅析宣城市直播稻生产现状及对策建议涿鹿县测土配方施肥对春玉米产量及经济效益的影响万佛山森林公园夏季开花植物资源调查 -全文完-