劉靖楠

摘 要：利用常規(guī)觀測資料、自動加密站數(shù)據(jù)、衛(wèi)星云圖等資料對錦州地區(qū)7月1日短時強降水過程的天氣形勢、物理量條件、衛(wèi)星云圖等進行分析研究，結(jié)果表明：該次降水過程是由于低層冷空氣入侵同時又有地面中尺度系統(tǒng)相配合產(chǎn)生的；低層充足的水汽與輻合上升運動有利于強降水的產(chǎn)生，不穩(wěn)定能量較強有利于強對流天氣的產(chǎn)生；中尺度對流云團的位置和持續(xù)時間與地面中尺度系統(tǒng)基本吻合，并與強降水落區(qū)和持續(xù)時間基本一致。

關(guān)鍵詞：短時強降水 地面輻合線 中尺度對流云系

中圖分類號：P458.121 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）01（c）-0095-02

隨著國內(nèi)外專家學(xué)者對短時強降水天氣形成機制的不斷深入研究，越來越多的研究表明中小尺度系統(tǒng)是導(dǎo)致短時強降水天氣發(fā)生的主要原因[1]。因此，該文利用常規(guī)觀測資料、自動加密站數(shù)據(jù)、衛(wèi)星云圖等資料對錦州地區(qū)7月1日短時強降水過程進行分析研究，以期對錦州地區(qū)的短時強降水有一個初步的了解。

1 天氣實況

2017年7月1日20時起，錦州市出現(xiàn)強對流天氣，雨量分布極為不均。1日20時～2日10時錦州市區(qū)域自動氣象站和國家級自動氣象站統(tǒng)計顯示： 小雨14個站，中雨29個站，大雨25個站，暴雨10個站；其中最大降水量出現(xiàn)在凌海市謝屯鄉(xiāng)，為94.6mm。這次降水過程強度大、歷時短、局地性強，為明顯的短時強降水天氣。

2 天氣系統(tǒng)

2.1 大尺度系統(tǒng)

1日20時，在500hPa上，歐亞大陸上為兩槽一脊形勢，我國西北地區(qū)中部為一低壓槽，黑龍江地區(qū)中部有一低壓槽，貝加爾湖地區(qū)至我國內(nèi)蒙古中部地區(qū)受高壓脊控制。在我國河南地區(qū)附近地區(qū)有一個低壓系統(tǒng)存在。副高呈帶狀分布，其脊線位于27°N附近。700hPa上系統(tǒng)與500hPa上的系統(tǒng)基本一致。850hPa上，在我國中部地區(qū)有明顯的低壓系統(tǒng)存在，在東南沿海地區(qū)有較強的西南急流存在，在遼寧地區(qū)北部有弱的切邊線存在。此時，低空急流的位置較為偏南而弱切變的位置較為偏北，不利于水汽向該市的輸送。到2日08時，500hPa上的原位于地區(qū)附近的低壓系統(tǒng)減弱東移，與原遼寧東部的小槽結(jié)合形成新的大槽系統(tǒng)。在850hPa上，遼寧地區(qū)北部的切變線穩(wěn)定少動，此時該市降水過程仍在持續(xù)。

2.2 中尺度系統(tǒng)

1日20時，在地面上，遼寧省西北部地區(qū)有兩條明顯的、呈“丁”字型的輻合線，在兩條輻合線交點處對應(yīng)著最強輻合區(qū)域，該系統(tǒng)是造成錦州地區(qū)這場強降水過程的主要影響系統(tǒng)；在遼寧以南渤海灣附近也有一條輻合線，但由于該輻合線過于偏南，對該市降水影響較小。遼寧省西北部的輻合線逐步東移合并加強，在23時前后移動到該市偏北地區(qū)，此時該系統(tǒng)對該市影響最為強烈，輻合線附近不斷觸發(fā)對流，產(chǎn)生強降水。到2日08時，系統(tǒng)穩(wěn)定少動，仍位于錦州偏北部地區(qū)，降水仍在持續(xù)。在2日11時，地面輻合線北上，對該市的影響減弱，該市的降水過程也減弱結(jié)束。由于該影響系統(tǒng)較為偏北、偏西，故該市的強降水地區(qū)也較為偏北、偏西。

3 短時強降水有利條件

3.1 水汽條件

在1日20時，錦州地區(qū)在500hPa以下層結(jié)溫度露點差均小于6℃，大氣水汽近乎飽和，水汽條件較好，濕層較為深厚，有利于降水的形成；在2日08時，錦州地區(qū)在850hPa附近出現(xiàn)了溫度露點差10℃左右的較干燥區(qū)域，不利于降水的產(chǎn)生，其正好與實況相對應(yīng)，1日20時前后，降水開始，強度較強，2日8點前后降水強度減弱，于10時前后結(jié)束降水。

1日20時，錦州地區(qū)1000hPa上比濕達到14g/kg左右，同時該層結(jié)上水汽通量散度為負值，水汽輻合；但在2日08時，錦州地區(qū)1000hPa上比濕仍然較大，可達15g/kg左右，但水汽通量散度變?yōu)檎?，水汽輻散。這說明，在1日20時，低層水汽條件較好，且水汽輻合，有利于短時強降水天氣的出現(xiàn)；在2日08時，雖然水汽條件仍然較好，但水汽輻散，不利于短時強降水天氣的出現(xiàn)。

3.2 不穩(wěn)定層結(jié)條件

1日20時，錦州地區(qū)500hPa以下為濕區(qū)，濕區(qū)較為深厚，形成上干冷下暖濕的大氣層結(jié)結(jié)構(gòu)，并且溫度垂直遞減率較大，均有利于對流性天氣的產(chǎn)生。同時中層大氣較為干燥，下層大氣較為潮濕，更加有利于對流性強風(fēng)暴的產(chǎn)生。K指數(shù)可以反映大氣的層結(jié)穩(wěn)定情況，K指數(shù)越大，層結(jié)越不穩(wěn)定。在20時，K指數(shù)較大，可達到40℃左右，層結(jié)不穩(wěn)定，有利于對流性天氣的產(chǎn)生。2日08時錦州地區(qū)整層濕度條件都較好，同時K指數(shù)較大，可達32℃左右，仍有出現(xiàn)對流性天氣的可能。并且2日08時的探空圖為典型的降水中的探空圖，濕度條件較好且溫度層結(jié)曲線、露點層結(jié)曲線與狀態(tài)曲線基本重合。

1日08時，v-3θ圖上整層為順滾流，500hPa有較薄冷層，250hPa到200hPa有較弱冷層，相當(dāng)于冷蓋，600hPa附近濕度較大，整體略呈蜂腰狀結(jié)構(gòu)，預(yù)示了未來將會出現(xiàn)對流性天氣。至1日20時，整層大氣仍為順滾流，冷蓋高度由500hPa附近上升至400hPa附近，700hPa到600hPa附近整層為濕層，蜂腰狀結(jié)構(gòu)明顯，說明未來對流天氣將變得更加劇烈。

3.3 動力條件

從7月1日20時垂直速度沿41°N緯向剖面圖上可以看出，1日20時遼寧省中部地區(qū)基本上整層處于垂直上升運動中，垂直上升運動中心大致位于500hPa，上升速度可以達到11.5hPa/s。7月1日20時散度緯向剖面圖上，錦州地區(qū)（120°43E～122°36E）500hPa以下基本為負散度， 500hPa以上都為正散度且錦州地區(qū)正好對應(yīng)著正散度中心。7月1日20時渦度緯向剖面圖上，錦州地區(qū)850hPa以下為正渦度區(qū)，850hPa到250hPa為負渦度區(qū)，250hPa以上為正渦度區(qū)。上述動力場配置顯示：錦州地區(qū)上升運動較強，且低層輻合、中高層輻散。這種配置可使低層形成強烈的輻合上升運動，有利于短時強降水的產(chǎn)生。

4 衛(wèi)星云圖

從衛(wèi)星云圖演變過程來看，1日下午，13：30在遼寧、河北、內(nèi)蒙古三省交界的地區(qū)生成了降水云系；14：30，降水云系迅速發(fā)展，形成了中-β尺度對流云團；17：30時，降水云系繼續(xù)東移發(fā)展，到達遼寧省北部地區(qū)；20：30時，降水云系東移，開始影響該市；22：30，降水云系為明顯的MCS云系，云頂亮溫可達235K，此時云系大致位于該市凌海市與北鎮(zhèn)市的交接處，對應(yīng)交界處的鄉(xiāng)鎮(zhèn)產(chǎn)生短時強降水，最大小時雨量達到39.5mm；2日6：30，降水云系明顯減弱；12：30，降水云系移出該市，該市降水結(jié)束。中尺度對流云團的位置和持續(xù)時間與地面中尺度系統(tǒng)基本吻合，并與強降水落區(qū)和持續(xù)時間基本一致。

5 結(jié)論

（1）該次過程降水時段較為集中，降水量較大，同時還出現(xiàn)了雷暴等天氣現(xiàn)象，為明顯的強對流天氣過程。

（2）該次降水過程是由于中高層冷空氣入侵同時有地面輻合線抬升作用產(chǎn)生的。

（3）低層充足的水汽與輻合上升運動有利于強降水的產(chǎn)生，不穩(wěn)定能量較強有利于強對流天氣的產(chǎn)生。

（4）中尺度對流云團的位置和持續(xù)時間與地面中尺度系統(tǒng)基本吻合，并與強降水落區(qū)和持續(xù)時間基本一致。

參考文獻

[1] 郭虎，段麗，楊波，等.0679香山局地大暴雨的中尺度天氣分析[J].應(yīng)用氣象學(xué)報，2008，19（3）：265-276.

[2] 李燕.2013年大連地區(qū)短時強降水天氣特征及機制分析[A].中國氣象學(xué)會.第31屆中國氣象學(xué)會年會S2災(zāi)害天氣監(jiān)測、分析與預(yù)報[C].2014：20.