劉建冶，葉天舒

(1.沈陽農業(yè)大學，沈陽 110161；2.遼寧省河庫管理服務中心(遼寧省水文局)，沈陽 110003)

0 引 言

遼寧省地處中緯度地區(qū)，6月上旬—9月中旬為汛期(雨季)，9月下旬——次年的5月下旬為非汛期(枯季)。從多年統(tǒng)計規(guī)律分析：汛期多年平均降水量約占全年的75%，而非汛期多年平均降水量僅占全年的25%。2020年汛期，遼寧省雨水情總體呈前期干旱、后期洪澇的特點。全省汛期降水量雖然與多年同期持平，但是時間分布極其不均。6—7月降水量與多年相比偏少60%；8月—汛期結束降水量與多年相比偏多80%。

2020年汛期黑龍江省頻繁受到臺風影響，并且影響時間較晚，從8月26日開始的8號臺風“巴威”，到9月2日的9號臺風“美莎克”，再到9月7日的10號臺風“海神”，短短13d 3個臺風接連影響遼寧省，為歷史罕見一；11月中下旬又發(fā)生冬季強降水過程，并引發(fā)東部地區(qū)部分河流洪水，為歷史罕見二。文章重點分析本次冬季強降水過程特征，以期為以后類似的降水預測提供一定依據。

1 雨洪實況

1.1 降水

11月17日19時—19日8時，黑龍江省發(fā)生1次入冬以來最強降水過程，2020年11月17日19時—19日08時降水量時段分布、降水量等值面圖，見圖1。本次降水全省平均降水量46.9mm，最大降水量站為丹東寬甸縣八棵樹站179mm。其中，西部地區(qū)(系指朝陽、錦州、葫蘆島、阜新)平均降水量37.0mm，中北部地區(qū)(系指沈陽、遼陽、鞍山、鐵嶺、撫順)平均降水量41.9mm，東南部地區(qū)(系指本溪、丹東、盤錦、營口、大連)平均降水量60.0mm。降水量排名前三的市：丹東106.2mm、本溪61.1mm、大連54.3mm。單站降水量>100mm的共計91站(丹東87站，本溪3站，鞍山1站)。此種強度大、范圍廣的降水在冬季發(fā)生實屬罕見，據統(tǒng)計為1902年有實測資料以來11月最大場次降水。遼寧省2020年場次降水排名前五位統(tǒng)計信息，見表1，本次降水系全年第2大場次降水，僅次于汛期發(fā)生的一場降水[1]。

圖1 2020年11月17日19時—19日08時降水量時段分布、降水量等值面圖

表1 遼寧省2020年場次降水排名前五位統(tǒng)計表

本次降水具有以下特點：

1)覆蓋廣。本次降水過程覆蓋全省，14個市中有13個市平均降水量超過30mm。

2)總量大。全省平均降水量46.9mm，為年初以來第二大降水過程，是11月份多年平均降水量17.2mm的2.7倍，為1902年有實測資料以來11月最大場次降水。

3)分布均勻、中心突出。西部地區(qū)37.0mm，中北部地區(qū)41.9mm，東南部地區(qū)60.0mm。丹東市發(fā)生年初以來最大場次降水過程，平均降水量達106.2mm。

4)強度均勻。最大1h雨強為丹東寬甸縣毛甸子站34mm，全省最大1h雨強超過30mm的2站，其它均在30mm以下。

1.2 洪水

受降水影響，東部地區(qū)部分中小河流出現明顯的洪水過程。中小河流部分水文站洪峰流量統(tǒng)計表，見表2。選取代表站大蒲石河站、太平哨站繪制水位流量過程線，大蒲石河、太平哨水位流量過程線，見圖2。2020年大蒲石河站8月1日—11月30日共發(fā)生3次洪水過程，11月19日出現了本年度第二大洪峰；太平哨站共發(fā)生4次洪水過程，11月19日出現了本年度第三大洪峰。這在冬季發(fā)生是比較罕見的。

表2 中小河流部分水文站洪峰流量統(tǒng)計表

圖2 大蒲石河、太平哨水位流量過程線

2 降水成因分析

天氣氣候的異常是由大氣環(huán)流的異常導致的。以引起遼寧地區(qū)短時強降水的地面系統(tǒng)為主，大致有5種大尺度背景環(huán)流場類型，其按發(fā)生頻率從高到低依次為華北氣旋型(38%)、蒙古氣旋型(34%)、江淮氣旋型(11%)、高壓后部型(11%)及臺風型(4%)，另外還有環(huán)流分型不明顯型(2%)[2]。

本次降水過程正是由江淮氣旋北上所致，江淮氣旋強度大，發(fā)展快，雖然發(fā)生頻率遠低于華北氣旋和蒙古氣旋，但其一旦生成，往往引起嚴重的洪澇災害。江淮氣旋是產生于江淮地區(qū)地區(qū)的低壓系統(tǒng)。其在春夏出現頻率較高。而2020年黑龍江省在11月中旬仍受江淮氣旋北上影響，實屬罕見。

11月18日08時地面圖上可以看出，地面場(a)及500hPa(b)位勢高度場分布圖，見圖3。此時江淮氣旋于山東地區(qū)生成，并由氣旋中心分別向東北-西南兩側伸出暖鋒-冷鋒，此時遼寧省正位于暖鋒控制下，降水開始加強(圖1)。相應500hPa(圖3(b1))中高緯為兩槽一脊，中低緯存在槽脊波動。東北冷渦位于巴爾喀什湖與貝加爾湖之間，冷空氣中心強度達-40℃以下，中高緯度槽位于巴爾喀什湖上空，由冷渦中心向西伸，貝加爾湖上空為高壓脊。中低緯度河套地區(qū)存在一槽，下游脊加強，使得槽在東移過程中受到阻擋，并逐漸加深，形成地面的江淮氣旋。18日20時500hPa圖上(圖3(b2))，中高緯度槽隨東北冷渦東移，中低緯度副高向北伸展，副高脊線明顯北進(圖4)，幅度達2.6個緯度，成為西部脊東移的最大障礙。中低緯度槽由于下游高壓脊的阻擋東移北上，槽前西南風增強，進一步引導江淮氣旋東移北上至遼寧省南部(圖3(a2))，降水此后開始逐漸減弱。19日08時500hPa圖上(圖3)，中低緯度高壓脊逐漸減弱東移，上游槽東移至遼寧西部，地面圖上(圖 3(a3))江淮氣旋由于高壓脊的阻擋減弱，加速東移，遼寧省移出氣旋影響范圍，降水結束[3]。

圖3 地面場(a)及500hPa(b)位勢高度場分布圖(1、2、3分別代表11月18日08時、18日20時及19日08時)

圖4 西太副高脊線位置

總的來說，本次初冬降水異常是在對流層高低層大尺度環(huán)流系統(tǒng)相互配合下形成的。500hpa高空場上，西太副高向北伸展，阻擋西側高壓脊東移；地面場上，本應多出現在春夏的江淮氣旋，在2020年11月中下旬形成，同時由于高壓脊的阻擋，在槽前西南氣流的引導下北上影響黑龍江省，形成了本次降水。

3 結 論

通過文章分析，得到如下結論：

1)2020年11月17日19時—19日08時，遼寧省發(fā)生了極為罕見的冬季降水，據統(tǒng)計，為1902年有實測資料以來11月最大場次降水，同時是2020年第2大場次降水。受降水影響，黑龍江省東部地區(qū)部分中小河流出現了洪水過程；

2)通過對500hPa高空場及地面場進行分析，表明本次降水過程是由于西太副高的北進阻擋了西側低壓槽的東移，使其在東移的過程中逐漸加深，從而在地面激發(fā)出冬季罕見的江淮氣旋，槽前的西南風引導江淮氣旋北上影響我省。之后隨著副高的南撤，天氣系統(tǒng)逐漸東移，降水結束。

3)遼寧省枯季一般盛行干燥的西偏北風氣流，晴多雨少，枯季降水量僅占全年的1/4，所以枯季的每一次降水對提高土壤墑情、水資源蓄存等方面有著積極作用。同時，及時對冬季降水特征進行記錄和總結，對今后的防汛及預測工作具有重要的借鑒意義。