2013年8月16—17日本溪地区暴雨天气特征分析

于天宠++崔曜鹏++曲骅倩++孙飞驰

摘要 利用常规天气资料以及常规观测数据，从环流形势、影响系统、中尺度天气和物理量场等方面，对2013年8月16—17日本溪地区发生的一次暴雨天气过程的发生机制、过程特征进行了初步诊断分析。结果表明，环流形势中高层在中纬度以西风带急流以及急流上的短波槽和副热带高压相结合为主，副高西伸稳定维持并形成闭合环流，东部日本海上副高形成阻塞形势，有利于槽前暖湿气流东北上和降水时间延长，副高与西风带急流之间形成较强的能量锋区，斜压扰动作用下转化为动能，激发为强烈的上升运动，从而产生暴雨天气。中尺度分析中可以得出，前期500 hPa一直有一干冷区域维持在降水区上游，伴随着急流轴的方向带来强大的干冷空气；850 hPa大范围的显著湿区以及准饱和区，配合受热带系统而形成的暖脊，为降水区提供了深厚的暖湿条件。在今后的预报中，应在大尺度分析的基础上加强中尺度系统的分析和订正，对本地区的暴雨预报有很好的指示意义。

关键词 持续性暴雨；环流形势；天气特征；中尺度分析；辽宁本溪；2013年8月16—17日

中图分类号 P467 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）24-0209-02

辽宁省是一个多暴雨的地区，特别是东部山区，最多41站次，平均9.17站次，最长持续时间72 h；平均30.4 h。2013年8月16—17日，受蒙古气旋与华北倒槽共同影响，8月16日8：00至17日8：00本溪市普降暴雨，局部大暴雨。平均降水量：全市70 mm，市区76 mm，本溪县64 mm，桓仁县69 mm；最大降雨出现在本溪县连山关镇，为135 mm。本次过程持续时间长，以不稳定降水为主，降水时段强度较大。

通过历史经验分析，稳定的大尺度天气形势、充足的水汽、对流不稳定能量的积累及释放是持久性暴雨产生的3 个主要物理条件[1-3]。暴雨是多尺度天气系统相互作用的产物，大尺度环流为暴雨提供有利的背景，中尺度系统是产生暴雨的直接因素之一，许多学者对其进行过深入研究[4]。由于此次暴雨强度大、局地性强，并伴有雷暴，对人民生活造成了严重影响。本文根据环流形势、影响系统和中尺度等方面，对2013年8月16—17日本溪地区发生的一次暴雨天气过程的发生机制、过程特征进行了初步诊断分析，基本得出本地区暴雨的预报着眼点，为今后的预报业务提供了一定的经验积累和指示意义。

1 资料与方法

利用数值产品、高空图、地面图、物理量场、卫星云图、常规观测资料对此次过程进行天气尺度分析、中尺度分析和物理量场分析。

2 结果与分析

2.1 天气尺度系统分析

2.1.1 500 hPa环流背景高空形势。16日8：00受到副热带高压西伸加强的影响，位于上方的等高线较为平直，在副高边缘西藏至内蒙古与辽宁交界形成比较强的急流。位于贝湖地区的冷涡加强发展，其后部不断有冷空气南下影响我国，下部的短波槽不断发生发展。短波槽已经生成2支，位于内蒙古中部的已经开始影响辽宁西部。同时，受南海热带系统台风“尤特”影响，副热带高压北抬稳定维持，并在我国中部和东部形成闭合环流，在日本海附近副高稳定少动，与西风带高压脊同位相叠加形成阻塞形势，16日20：00原位于辽宁省西北的槽已经快速东移出我国来到朝鲜北部，本溪市受到槽后西北气流控制，在辽宁中部偏东有一明显的辐射区。西风急流轴已东移加强影响辽宁省，配合冷涡底部偏西气流使得冷空气不断侵入辽宁，位于我国中部的副高受到南海热带系统“尤特”的影响继而缓慢东移加强，其东部到达山东半岛，日本海上副高继续稳定维持形成阻塞形式。到17日8：00，副高稳定维持，受到西风带急流影响，不断有短波槽移动影响本溪市，急流偏北上延伸下方的出口处正位于辽宁东部山区。17日20：00位于贝加尔湖的冷涡已经东移北上，其中心已经移出我国，西风带急流上的短波槽持续影响本溪市，副高稳定维持，本溪市在19：00左右出现一次强降水天气过程，但维持时间不长，随着高空槽的快速东移，降水基本结束。

2.1.2 850 hPa环流背景高空形势。在850 hPa高空图上，16日8：00辽宁省处在高压后部西南气流控制下，内蒙古中部地区的切变沿副高脊线东移北上发展，内蒙古与辽宁交界的暖切变和内蒙与吉林交界的冷切变形成相互牵制，暖切变已经影响辽宁省西部，配合来自副高暖中心地区的西南急流形成降水区，受到高空西风带急流影响，降水区不断东移南下影响辽宁全境。16日20：00内蒙古暖切变受副高影响，继续东移南下影响辽宁与其前部的偏南急流之间形成了强降水区，而这个降水区正好位于辽宁东部山区，强暖湿区的偏南急流为此次過程提供了有力的动力条件和充足的水汽条件。到17日8：00，随着热带系统的北移西挺以及副高外围的西南气流的引导作用，暖湿区已经影响本溪市。位于渤海湾切变南下对本溪市无影响。17日20：00，由于冷涡后部的不稳定性以及高空西风带急流的引导作用，在本溪市上空快速生成一切变，维持时间不长，降水结束之后，本次天气过程基本结束。

2.1.3 地面形势。8月16日8：00海平面气压场上，中心位于内蒙古中部的低压维持并发展，与来自南海的热带系统相互影响，受低空急流的引导作用形成一个强的水汽输送带。辽宁省正受低压前部西南气流控制，在日本海附近为高值区，并稳定维持。8月16日20：00海平面气压场上，在热带气旋北上发展和副高稳定持续影响下，位于内蒙古中部的低压迅速东移北上，日本海高压稳定维持，不仅使降水的落区稳定在辽宁省，而且其后部稳定的偏南风，形成稳定的水汽输送带，源源不断把来自西太平的水汽输送到辽宁省。而8月17日8：00海平面气压场上，中心已经移到黑龙江东北部的低压系统继续稳定少动，来自南海的热带系统随着西南气流对辽宁省继续提供稳定的水汽条件，而受到西太平洋上另一热带系统北上影响，日本海高压也逐渐东退。

2.2 中尺度天气分析

8月16日20：00，高空500 hPa有一中心温度露点差44 ℃的干区位于辽宁大部分地区，自西向东沿内蒙古至辽宁有一急流轴，在急流轴上不断有冷空气沿急流方向影响其过境区域；低空850 hPa辽宁全境处在露点稳定>12 ℃的显著湿区中，而辽宁北部东部更是处在温度露点差<1 ℃的准饱和区内，在辽宁中部有温度脊稳定维持，这样高层干冷、底层暖湿的配置，极利于强对流天气的发生。17日8：00，高空500 hPa急流轴向北移动，冷槽划过辽宁省影响本溪市，其后部的强干冷区在内蒙古建立；低空850 hPa辽宁全境处在露点稳定>12 ℃的显著湿区中。17日20：00，高空500 hPa急流轴继续稳定维持，位置对于本溪市而言较偏北，但此时辽宁处在干冷区域内，贝加尔湖不断有冷空气沿急流轴下滑影响辽宁省；低空850 hPa辽宁全境处在露点稳定>12 ℃的显著湿区中，此时本溪市处在温度露点差<1 ℃的准饱和区域内，而上一时次的温度脊已经影响本溪市。这样的高低空配置，使不稳定性加强，发生对流性天气的概率很大，而通过实况验证，本溪市在17日19：00发生了雷雨大风短时强降水的对流性天气。

2.3 物理量场分析

8月16日8：00，辽宁省大部分K指数>36 ℃，水汽比较饱和，为强降水的发生提供了有力保障；而16日20：00，本溪市CAPE（对流有效位能）>300 J/kg，对流潜式基本形成，不稳定能量较强。8月17日8：00，本溪市西部处在K指数>36 ℃的区域内，水汽条件较好；17日20：00，本溪市CPAE（对流有效位能）>300 J/kg，同样为对流性天气的发生提供了有利的环境场。

从16日8：00开始底层强辅合抬升高层强辐射抽吸开始建立，这样的配置一直持续到17日8：00，强降水也主要集中在这个时段。高层的辐散有利于动力抽吸作用增强，使得次级环流加强，有利于低层上升运动的增强和维持，使得降水加强并继续维持。从16日14：00开始，底层气旋性旋转加强，高层反气旋性旋转同样开始加强，动力条件配置逐渐建立，形成的原因主要就是高低空急流的相互影响和制衡，为强降水的发生发展提供了有力的动力条件。

3 结论与讨论

500 hPa中纬度以西风带急流以及急流上的短波槽和副热带高压相结合为主，副高西伸稳定维持并形成闭合环流，东部日本海上副高形成阻塞形势，有利于槽前暖湿气流东北上和降水时间延长，副高与西风带急流之间形成较强的能量锋区，斜压扰动作用下转化为动能，激发为强烈的上升运动，从而产生暴雨天气。

850 hPa低空风速带并不强烈，但由于高空副高的稳定及西风带急流的引导作用，还是为暴雨的产生提供了所需要的大量水汽，同时也为暴雨的发生提供大量的不稳定能量。850 hPa低空切变东移南下，其右侧有强烈上升运动。

中尺度分析中可以得出前期500 hPa一直有一比较干冷的区域维持在降水区上游，伴随着急流轴的方向带来强大的干冷空气；850 hPa大范围的显著湿区以及准饱和区，配合受热带系统而形成的暖脊，为降水区提供了深厚的暖湿条件。

在今后的預报中，应在大尺度分析的基础上，加强中尺度系统的分析、订正以及卫星云图的研究，加强对数值预报的物理量诊断分析技术。

4 参考文献

[1] 李晓利，郑荣玉，严珠琴.陕西中南部一次持续性暴雨天气过程分析[J].安徽农业科学，2016，44（8）：243-246.

[2] 肖光梁，蒋大凯，王瀛，等.辽宁抚顺地区“8.16”特大暴雨水汽特征分析[J].气象与环境预报，2015，31（3）：1-6.

[3] 丁一汇.暴雨和中尺度气象学问[J].气象学报，1994，52（3）：274-283.

[4] 阎琦，孙欣，乔小湜.“20110730”辽宁大暴雨过程分析[J].气象与环境学报，2013，29（5）：6-11.