6月11日鹤岗市一次夜间暴雨过程预报分析

刘春涛 张锐峰 谢静雯

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2016.24.146

摘 要：该文采用MICAPS3.1实况资料、区域自动站降水资料以及1°×1°NCEP再分析资料对2014年6月11日发生在黑龙江省鹤岗市的一次夜间暴雨过程进行物理量的诊断分析，经诊断分析发现：此次过程主要受东北冷涡及中低层偏东气流影响，其中中低层低压北部偏东气流把渤海的暖湿水汽输送至暴雨区为此次暴雨过程提供了较丰富的水汽条件；高空的正涡度区长时间作用于中低层低压，为中低层低压的维持与发展提供了良好的动力因子。

关键词：暴雨 环流形势 东北冷涡 物理量场

中图分类号：P458 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）08（c）-0146-02

暴雨是黑龙江省主要的灾害性天气，也是气象工作者一直关注和研究的对象。持续大范围的暴雨常常会造成严重的洪涝灾害，危害人民的生命财产。近年来，中国气象学者对低空急流、水汽对暴雨的作用开展了大量研究工作，如许美玲等[1]认为，低空急流一方面为暴雨的产生提供了所需要的大量水汽；另一方面引起对流不稳定加强，为暴雨的发生提供大量的不稳定能量。东北暴雨产生的机理比较复杂，关于东北冷涡的研究较多[2-5]，黄振等[6]和吴春英等[7]分别分析了西风槽和副热带高压共同作用下大连和抚顺地区的暴雨天气。该文以2015年6月11日黑龙江鹤岗市的一次夜间暴雨过程为例，利用MICAPS系统提供的常规观测资料、NCEP再分析资料，讨论此次暴雨天气的成因和形成机理，为强降水预报提供思路。

1 实况降水分析

2014年6月11日00时到11日08时，受东北冷涡及中低层偏东风影响，鹤岗地区出现一次局地大到暴雨降水过程，这次降水过程的特点：一是降水范围小主要集中在该市西南角；二是持续时间不长，属于短时强降水；鹤岗本站这次降水过程达到了大暴雨的强度，其中降水较强的时段是11日凌晨2点、5点和7点并且伴有雷暴，随后降水减弱并趋于停止。

2 环流形势分析

6月10日20时高层500 hPa该市处于东北冷涡北部影响（见图1），11日08时冷涡东移南压，影响减弱。

从700 hPa来看，10日20时该市处于低压北部的偏东气流影响，中层水汽输送条件有利降水发生，11日08时低压东移南压，雨渐止转阴。从850 hPa来分析，10日20时同样为偏东气流影响，有较好低层的水汽输送条件。

3 水汽条件

暴雨的出现需要该地区上空有充足的水汽和源源不断的水汽输送。对11日鹤岗附近区域的上空水汽通量散度场及850 hPa相对湿度分析可知，10日20时，在鹤岗西南方有一水汽通量散度负值中心，鹤岗西南角处于该负中心东北部边缘，水汽通道完全建立，有利于水汽的输送；11日02时水汽通量散度减弱，但仍为负值；11日08时强度基本维持；11日14时，鹤岗处于水汽通量散度正值区；对比降水实况可知，02时之前水汽的输送达到最强，并且02时降水也最大，之后水汽输送逐步减弱，直至05时又一次加大，但强度以弱于02时，08时水汽输送强度与02时后强度基本一致，07时降水也与05时差不多。由此可见，由渤海北上并转为偏东风的这支气流为此次大到暴雨过程提供了丰富的水汽条件。

4 动力条件

造成降水的三个条件中，动力条件也是十分重要的，对11日鹤岗市涡度与散度分析可以看出，图2（a）从11日凌晨时开始600 hPa就开始出现负散度区，直至08时增至最强500～600 hPa之间出现强度为-2×10-7·g·cm-2·hPa-1·s-1的负散度中心，这一时段上升速度达到最强；图2（b）可以看出08时500～800 hPa有一正涡度区，其中心为5×10-7·g·cm-2·hPa-1·s-1，正涡度区对700 hPa和850 hPa的低涡的发展起到了加强的作用。故而从10日20时起直至11日08时止，整个鹤岗市西南角上空都有较强的上升运动，持续时间长，但强度不大。

5 不稳定条件

从鹤岗站NCEP再分析资料所画探空图来看，强降水发生之前16日20时鹤岗站上空500 hPa以下相对湿度较大，有一定的CAPE（值为258 J·kg-1）和CIN（22 J·kg-1）且K指数达到32 ℃，为之后强降水的发生积累了一定的不稳定能量，但能量强度不强；11日02时来看，湿层厚度明显加大，CAPE得以释放减小为81 J·kg-1。由此可见，此次夜间暴雨过程属于积状云的短时强降水，但由于能量强度不是很强，所以小时雨强不大，最大小时降水为鹤岗本站02时22.7 mm。

6 结语

（1）此次夜间暴雨过程主要影响系统为：东北冷涡，中低层偏东气流。其中东北冷涡与中低层低压配合较好，但鹤岗处于整个系统东北边缘。

（2）水汽条件方面：中低层低压北部偏东气流把渤海的暖湿水汽输送至暴雨区为此次暴雨过程提供了较丰富的水汽条件，其中降水的强度与水汽通量散度负值中心的移动有很好的对应关系。

（3）动力条件方面：高空的正涡度区长时间作用于中低层低压，为中低层低压的维持与发展提供了良好的动力因子，使得上升运动得以较长时间存在于暴雨区上空。

（4）热力条件方面：暴雨发生前，有一定的不稳定能量和抑制能量，为暴雨的发生提供了热力不稳定条件，出现了短时强降水及雷暴，但总体不稳定能量较弱，所以小时雨强不大。

参考文献

[1] 许美玲，段旭，孙绩华，等.与低空急流相伴的暴雨天气诊断分析[J].云南大学学报，2004，26（4）：320-324.

[2] 郑秀雅，张廷抬，白人海.东北暴雨[M].北京：气象出版社，1992：129-151.

[3] 孙力，郑秀雅，王琪.东北冷涡的时空分布特征及其与东亚大型环流系统之间的关系[J].应用气象学报，1994，5（3）：297-303.

[4] 孙力，王琪，唐晓玲.暴雨类冷涡与非暴雨类冷涡的合成对比分析[J].气象，1995，21（3）：7-10.

[5] 孙力.一次东北冷涡发展过程中的能量学研究[J].气象学报，1998，56（3）：349-361.

[6] 黄振，宋煜，何玉科.2004年8月3日大连大暴雨天气过程分析[J].气象与环境学报，2006，22（2）：38-41.

[7] 吴春英，侯波，刘飞，等.2005年8月13日抚顺地区大暴雨天气过程诊断分析[J].气象与环境学报，2006，22（3）：11-15.