2016年7月20日朝阳市大暴雨天气过程分析

孙莹　孙嘉骏　吴丹　付杨

摘要 利用降水实况、MICAPS云图实况、雷达产品等资料，对朝阳地区2016年7月20日大暴雨过程从系统生成、发展、消亡3个过程进行分析，运用MICAPS输出产品对过程当中动力、水汽、热量、物理量条件分析，并对比MICAPS预报场资料，揭示了EC、T639对本次过程的预报情况。经过分析得出：本次过程是受地面江淮气旋北上，配合高空切断低涡前部低空急流，在江淮气旋倒槽顶部、急流出口区发生的大暴雨天气过程。降水过程当中，地面受日本海高压阻挡，高空受副高脊线影响移动非常缓慢，为此次大暴雨天气过程提供有利条件。

关键词 大暴雨；江淮气旋；切断低涡；低空急流；辽宁朝阳；2016年7月20日

中图分类号 P458.121.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）21-0189-02

1 天气实况

2016年7月20日8：00起，朝阳市自西南向东北方向迎来一次全区性的暴雨、大暴雨天气过程。其中有73个乡镇达到大暴雨量级（100～250 mm），其他乡镇也都达到了暴雨量级（50～100 mm）。全区平均降水量107 mm，乡镇最大降水量达到229.7 mm，出现在朝阳县王营子村。雨量分布东南多西北、东北少，小时最大雨强达到39 mm/h。本次过程持续时间较长，前后共经历近30 h，过程总量在朝阳市历年较为少见。

2 天气形势分析

2.1 影响系统及系统发展过程

18日8：00地面实况图上，四川盆地中部有西南涡生成，500 hPa高空贝湖东侧有一冷涡存在，朝阳地区位于高空冷涡前部，地面受弱气压场控制。同日20：00日本海高压建立，中心气压强度达到1 020 hPa。随后，西南涡缓慢东移，日本海高压逐渐向内陆伸展并于河北形成一闭合小高压，500 hPa高空有浅槽东移。同时，副热带高压脊逐渐向东北方向伸展，受其影响河套浅槽东移受阻，迅速加深发展。当高空槽底部伸展至华北一带时被暖湿气流所截断，逐渐形成切断低涡。此时，高纬度冷空气受高空槽后偏北气流引导，注入地面西南涡倒槽内部，致使倒槽顶部有闭合低压中心生成。自此，气旋于河南省黄淮一带生成，因初生位置主要位于江淮一带的湖北境内，因此判定为江淮气旋而不是黄淮气旋。

此后，江淮气旋东移北上，行进过程中地面受日本海高压阻挡，同时高空切断低涡受副高脊线阻挡，系统东移受阻导致整个降水系统移动非常缓慢，降水持续时间较长。至20日夜间，朝阳地区处于地面倒槽顶部，为降水条件最有利的时段。21日，日本海高压强度减弱，同時副高南落，系统东移加快，朝阳地区降水趋于减弱。

2.2 水汽条件

20日20：00 850 hPa急流建立，朝阳位于急流轴的中心位置，700 hPa急流建立时间稍早一些。850 hPa温度露点差达到2 ℃，700 hPa也在4 ℃以下，水汽接近饱和状态。朝阳地处辽西，是辽宁最为干旱的地级市之一，夏季暴雨的发生、发展所需的水汽条件往往依赖于低空急流的水汽输送，低空急流是朝阳夏季暴雨、大暴雨过程产生的重要条件之一[1-3]。中尺度分析（图1）显示，朝阳全区处于湿舌内部，东南急流经渤海湾不断向朝阳上空输送大量水汽。朝阳单站水汽通量散度剖面图（图2）显示：850 hPa水汽通量20日20：00达到最大值，证实了低空急流对朝阳上空水汽条件的贡献。

2.3 动力条件

20日朝阳位于地面倒槽顶部，倒槽右侧强盛的东南急流，与顶部偏东风于槽区内汇合，加大了槽区内的风速垂直分量，辅合上升运动加强，涡度也随之加强，这种东南风于偏东风切变形成的暖区降水是朝阳市夏季强降水的特征之一，同时这种暖区降水多以稳定性降水为主。从朝阳单站剖面图（图3）来看，自19日20：00起至22日8：00，整个500 hPa以下高空垂直上升运动明显，尤其是20日20：00，大气垂直上升运动发展强盛，为强降水的触发提供了较好的动力条件。

2.4 热力条件

20日8：00 850 hPa温度场，四川盆地、江浙一带各有一暖中心，朝阳850 hPa为偏南风，有暖平流，850 hPa气温达到了18～20 ℃，近地面气温为22 ℃，露点温度为20 ℃，已经非常接近饱和。从风场剖面图（图4）也可以看出：20日8：00，自近地面到400 hPa风向随高度顺转，有明显暖平流。而到了夜间20：00 500 hPa以下风向随高度逆转，有冷平流，此时已经有冷空气入侵低层大气。从当日高空观测实况来看，20：00高空东风偏北分量开始增加，此时库页岛一带有冷中心存在，冷暖平流相互交汇在辽宁上空。冷空气的注入使得暖气团气温下降，水汽达到饱和，成为强降水发生的另一重要条件。

2.5 物理量场

整个降水时段内，CAPE值稳定在100 J/kg，k指数为32左右。500～850 hPa温差22 ℃，0 ℃层高度稳定在4 000～5 000 m，500～850 hPa假相当位温差在4 K左右，以上条件表明降水时期内，对流不稳定能量较弱，以稳定性降水为主。降水实况也显示没有雷暴大风、冰雹等强对流天气现象发生。

2.6 雷达产品

20日10：00前后，回波自河北承德一带向东北方向移动进入到朝阳地区，回波类型为片状，面积较大，是典型的层状云降水（图5）。整个过程中组合反射率最大达到58 dBZ，垂直液态水含量最大为12 kg/m2，层状云回波不利于强对流的发生，垂直液态水含量也比较低，对流条件较差。从RHI图上可以看出：回波主体高度在3 km左右，与层状云高度基本一致。

2.7 云图产品

由于高空云系的走向受高空风向的影响，而高空风向又与等高线走向基本一致，所以从红外云图上可以分析出降水发生时高空槽的大致位置。降水发生前红外云图（图6a）呈西南—东北走向，云系经向度较大，说明高空风以较强的经向环流为主导，经向环流越强高空槽越深，图中辽宁以南一直到两广一带高空盛行西南风，高空槽位于云带左侧边缘。而云带的北端有气旋型弯曲，表明云带进入辽宁上空后由于副高脊加强，低涡移动缓慢，引导云系逆时针旋转堆积。同时，从水汽云图上也可以看出（图6b），辽宁上空有大量水汽堆积。另一方面，由于涡前西南风依然强盛维持，水汽供应条件较好，这种形势对形成大范围的大暴雨天气非常有利[4-6]。

3 结论

（1）2016年7月20日大暴雨过程是受江淮气旋东移北上、地面倒槽顶部辐合线影响下，配合高空切断低涡，形成的大范围暴雨、大暴雨过程。

（2）江淮气旋形成过程：西南涡倒槽受高空槽后偏北气流影响，引导高纬度冷空气注入槽区，倒槽顶部逐渐形成闭合低压中心，中心涡度不断增大形成江淮气旋。切断低涡形成过程：受副高脊线北抬影响，高原浅槽东移受阻，不断加深发展，被华北暖湿气流截断形成切断低涡。

（3）受日本海高压及副高脊线的共同影响，系统向东北方向缓慢移动，降水持续时间较长。朝阳地区处于急流出口区，同时低涡进入辽宁境内后移动缓慢，引导水汽堆积，加之地面倒槽顶部气旋涡度较大，动力抬升条件较好，为强降水的发生提供了有利条件。降水过程中不稳定能量较小，没有强对流天气发生。

4 参考文献

[1] 孙建华，赵思雄，傅慎明，等.2012年7月21日北京特大暴雨的多尺度特征[J].大气科学，2013（3）：705-718.

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[3] 张芳华，陈涛，徐珺，等.2013年4—10月我国主要暴雨天气过程简述[J].暴雨灾害，2014（1）：87-95.

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