李曉鷗,張帥,劉青,張靖萱,魯楊
(沈陽市氣象局,遼寧沈陽110168)
2019年5月26日~5月27日,受高空槽和地面氣旋共同影響,沈陽市出現(xiàn)大雨,局部大暴雨,平均降水量47.2mm,最大降水量出現(xiàn)在康平東升,達(dá)到169.9mm。此次過程具有降水持續(xù)時(shí)間長、量級大、降水分布北多南少等特點(diǎn)。
5月26日04時(shí)~27日09時(shí)沈陽全地區(qū)降雨量如圖1所示,可以看出降水呈現(xiàn)北多南少的特點(diǎn)。全地區(qū)平均降水量47.2mm,最大降水量169.9mm(康平東升);城區(qū)平均降水量33.9mm,最大降水量55.2mm(渾南二?。?。沈陽各區(qū)縣國家觀測站降水量(毫米):康平100.0,法庫84.2,新民 63.0,沈北新區(qū) 47.7,渾南 46.3,蘇家屯 43.1,遼中 39.4。
圖1 沈陽地區(qū)降雨量
全市(國家級觀測站)日平均降水量60.5毫米,排名歷史同期第二位(歷史同期極值為2016年5月3日70.8毫米);康平、法庫日降水量達(dá)到歷史同期極大值。
降水主要集中在26日下午13時(shí)~27日上午05時(shí)。由于開始時(shí)地面氣旋位置偏南,傍晚降水主要集中在康平縣,14時(shí)到17時(shí)康平東升鄉(xiāng)降水達(dá)到54.2mm,最先達(dá)到暴雨級別。到了23時(shí)左右,隨著切變線南下,市區(qū)西北部和沈北新區(qū)附近,降水逐漸增強(qiáng),從26日23時(shí)~27日08時(shí)渾南區(qū)渾南二小累計(jì)降水量達(dá)到53.5mm。降水持續(xù)時(shí)間長,雨量較為均勻,對城市防汛和交通帶來一定影響。
利用高空探測、地面觀測等常規(guī)資料對此次過程的成因進(jìn)行了分析。得出此次大雨發(fā)生的主要原因,為今后的大雨預(yù)報(bào)提供了很好的借鑒。
2.2.1 500hPa
26日08時(shí)500hPa河套地區(qū)有一高空槽逐漸東移加深,20時(shí)(見圖2)東移至內(nèi)蒙東部后,受到日本海高壓阻攔,穩(wěn)定少動(dòng),并原地加深。冷空氣順著槽后的西北氣流到達(dá)遼寧省西北部,26日夜間也是沈陽降水最為集中的時(shí)期。
2.2.2 850hPa
26日850hPa在康平——盤錦地區(qū)有一明顯的切變線,切變線前,西南急流風(fēng)速達(dá)到20m/s,將海上水汽不斷向北輸送。沈陽地區(qū)比濕達(dá)到10g/kg。
2.2.3 地面
26日,內(nèi)蒙古地區(qū)如圖3所示有一中心氣壓為1020hPa的高壓。我國東部海面上,有一中心位于日本以南洋面上的高壓壩,穩(wěn)定少動(dòng)。我國東部大部地區(qū)處于兩高之間狹長的低壓帶控制下。遼寧處于低壓頂后部。
26日20時(shí),Tlogp圖(如圖4所示)上沈陽(選取通遼54135站探空)上空850hPa至地面有較強(qiáng)的偏北風(fēng),700hPa以上有較強(qiáng)的西南風(fēng)。K指數(shù)22,沙氏指數(shù)9.4,Cape值為7.4,這些指標(biāo)都表明大氣層結(jié)相對穩(wěn)定。到了08時(shí),K指數(shù)11,沙氏指數(shù)7.8,Cape值增加為94.3,大氣層結(jié)相對穩(wěn)定。實(shí)況表明,此次整個(gè)降水過程相對平穩(wěn),以短時(shí)強(qiáng)降水為主。
圖4 26日20時(shí)、27日08時(shí)通遼T-log圖
2.4.1 動(dòng)力條件
通過分析850hPa散度場可知,26日20時(shí)沈陽位于850hPa輻合中心頂部,散度中心強(qiáng)度為5.0×10-6s-1。850hPa上沈陽地區(qū)位于負(fù)散度中心后部,有上升運(yùn)動(dòng)。
2.4.2 熱力條件
假相當(dāng)位溫是表征大氣溫度、壓力、濕度的綜合特征量,表示了大氣的溫濕特征和垂直運(yùn)動(dòng)。其水平分布和垂直分布與對流天氣的發(fā)生發(fā)展有極大關(guān)系,也反映了大氣中能量的分布。分析26日850hPa假相當(dāng)位溫場可以看出,此次過程中的強(qiáng)降雨帶與假相當(dāng)位溫線密集帶對應(yīng) ,低層高濕的不穩(wěn)定能量與中層向下滲透的冷空氣導(dǎo)致中低層位勢不穩(wěn)定的建立,從而為此次強(qiáng)降雨過程提供了熱力條件。
2.4.3 水汽條件
比濕是指單位質(zhì)量濕空氣實(shí)際含有的水汽質(zhì)量。充沛的水汽來源及輸送是形成較大降水的必要條件。由26日20時(shí)850hPa比濕圖可以看出,比濕大值區(qū)位于遼寧南部,由南向北,沈陽地區(qū)比濕達(dá)到 6 g·cm-1·hPa·s-1,與 850hPa 急流的位置對應(yīng)較好,充足的水汽條件是此次大雨形成的主要原因。
本次過程是受高空槽和地面氣旋共同影響,低空和超低空急流在遼寧省建立并加強(qiáng),將海上水汽由南向北不斷輸送,高空槽后冷空氣與暖濕氣流在遼寧省交匯,形成有利于出現(xiàn)明顯降水的天氣形勢。此外,在日本海附近有高壓阻擋地面氣旋東移,冷暖氣流在遼西、遼北地區(qū)長時(shí)間對峙,使得該地區(qū)出現(xiàn)了暴雨,局部大暴雨天氣。