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辽宁省2019年7月24日～26日暴雨中尺度分析
摘 要：本文应用常规观测资料、NCEP 再分析资料等对辽宁省2016年7 月24 日～26 日发生的暴雨、局部大暴雨天气过程进行中尺度分析.综合分析了这次暴雨过程大尺度背景场的环流形势及中尺度环境场的形势特征.结果表明：此次暴雨,局部大暴雨天气过程是副热带高压北抬西进与东北冷涡东移南下的共同作用,暖湿气流和干冷气流在辽宁地区交汇从而形成的一次强降水过程.在强降水过程中,水汽沿副高向辽宁地区输送,为辽宁此次强降水过程提供了充足的水汽条件.且通过中尺度分析可知,辽宁地区垂直方向上强风切变,上干下湿的不稳定层结及较高的不稳定能量为局地的短时强降水过程提供了必要的条件.
关键词：辽宁省；暴雨；中尺度分析
中图分类号：P458 文献标识码：A DOI编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2018.22.070
辽宁省位于亚洲东部中纬度温带大陆性季风气候区.辽宁省夏日温热多雨,冬日寒冷干燥.降雨量分布不均,东湿西干,但辽宁是整个东北地区降水量最多的省份,年降水量为600~1100 毫米.辽宁省的年降水量虽然不多,但暴雨极端值很大.有气象资料以来,辽宁地区发生过若干次不同等级的大范围洪涝灾害,除了这种大范围洪涝,更多的降水是具有突发性的局地暴雨[1].陶诗言指出：暴雨是多种尺度天气系统共同作用的结果,大尺度环流系统能够为暴雨提供有利的背景场,中小尺度天气系统是暴雨的直接制造者[2].
2016 年7 月24 日～26 日强降水过程主要是由于中尺度天气系统造成的,降水落区及降水时间的预报与实况均有较大误差,预报预警难度很大,因此值得开展深入的研究与分析.本文应用常规观测资料、NCEP 再分析资料等分析此次暴雨,局部大暴雨过程.
1 天气过程与环流形式
1.1 降水分布实况
2016 年7 月24 日～26 日辽宁地区出现了一次大范围的强降水过程.24 日～25 日辽宁省西部、中部地区有大雨到暴雨,24 小时降水量最大值为74mm,出现在黑山县.25 日降水逐渐增强,降大值区为到辽宁中部和南部地区,此时辽宁全省普降大到暴雨,局部大暴雨,24 小时降水量最大值为187mm,出现在开原市.26 日之后雨量减弱,降水过程趋于结束.
1.2 天气形势分析
4 日20 时至6 日08 时,500hPa 高度上,副热带高压控制我国南方大部分地区,副高中心位于黄淮、江淮一带,且副高北边界逐渐东移北上,5 日08 时位于辽宁省中部并稳定维持到6 日8 时,6 日8 时之后副热带奥雅南落回我国南方地区.与此同时,副高稳定发展阶段贝湖东侧低涡逐渐发展加强并向北向东移动,在低涡与副高之间形成了一条较强的西南急流带.在副高和冷涡共同作用下,高纬度地区南下的干冷空气与暖湿的西南气流在东北地区交汇,形成了降水.6 日之后副高南落,低涡东移减弱,温度场与高度场基本重合,系统不再发展,因此降水过程也逐渐结束.且暴雨发生时段500hPa高度上东北地区为高空急流区,高空急流区有利于高层的辐散,有利于低层系统的发生发展.7 月25 日700hPa 与850hPa高度上形势基本一致,东北地区位于槽前,西南暖湿气流较强,水汽条件好,同时槽后有冷空气南下.地面形势上我国东部大部分地区被强大的低压系统控制,在内蒙古西部地区地面上形成冷锋,到25 日夜间,低压中心比较稳定,略向东北方向移动,冷锋东移南下到辽宁西部至华北地区.综合来看,高低空系统的共同作用是形成此次降水过程的大尺度环流形势.
2 中尺度对流条件与探空资料分析
分别对25 日08 时至20 时高空实况观测资料进行中尺度分析可知,在850hPa~500hPa 辽宁地区西部到东部呈现前倾结构的切变,500hPa 高度上辽宁地区上空为西南急流带低层辽宁西部到东部地区为明显的湿度大值区,辽宁地区位于850hPa 温度脊东南侧,受西南气流影响,在垂直方向上水汽的分布为上干下湿.低层增暖引起不稳定能量的积聚,有利于对流天气的发生.
利用探空资料分析中尺度对流系统局地的垂直环境场特征和层结稳定度条件,并在短时效内可以判断对流发展的潜势.分析了锦州市25 日08 时和20 时的探空资料可知25日08 时锦州市中高层相对湿度小,水汽条件较差为显著干区,但近地层到700hPa 高度内水汽条件较好,为较深厚的湿层,这种下湿上干的条件有利于局地短时强降水等强对流天气的发生；0℃层高度位于5km 附近,据相关研究统计,0℃线在3km~5km 高度时有利于冰雹、短时强降水的产生[3].同时,锦州地区在垂直方向上有明显的风速、风向的切变,且中高层存在强的对流不稳定能量,K 指数可达39℃以上,表示低层湿度条件较好且大气处于层结不稳定状态.到25 日20 时锦州地区垂直风切变减弱,能量条件转差,且底层有一定对流抑制能量,总体对流条减弱,主要降水系统东移.从探空资料可知,垂直方向上强的风切变、上干下湿的不稳定层结及不稳定能量是强对流天气发生发展的必要条件.
3 结语
此次暴雨,局部大暴雨天气过程是副热带高压北抬西进与东北冷涡东移南下的共同作用.暖湿气流和干冷气流在辽宁地区交汇从而形成的一次强降水过程.在强降水过程中,水汽沿副高向辽宁地区输送,为辽宁此次强降水过程提供了充足的水汽条件.且通过中尺度分析可知,辽宁地区垂直方向上强风切变,上干下湿的不稳定层结及较高的不稳定能量为局地的短时强降水过程提供了必要的条件.
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1、辽宁中医杂志