2010年7月27-29日吉林省特大暴雨的诊断分析

许力文

暴雨是我国东北地区的主要灾害天气之一，具有突发性强，强度高，持续时间长等特点。本文利用NCEP再分析资料对吉林省10年7月27日～29日进行逐日分析，了解到此次暴雨受东北冷涡及高低空急流的影响从而引发暴雨的一次过程。通过分析环流形势，影响系统，以及多种物理量的诊断，加深此次暴雨的天气背景和物理条件的认识，也可能对今后类似的天气现象有所帮助。

1.降水实况

2010年7月27日～29日，此次降水覆盖吉林省中部、南部和东部大部分地区，这些地区主要有长春南部，吉林南部和东部，辽源，通化，白山，延边等地区出现暴雨天气;时间主要集中在27日开始有降水，随着时间的发展，27日00时～27日12时吉林省降水明显增多，而且越来越大，27日12時吉林省东部开始有明显暴雨，最大降水量可达24mm/h，至28日00时，降水达到最大，长春，吉林永吉，敦化等地区均出现特大暴雨，降水最大处可达35mm/h。28日12时后降水区向吉林省东南方向移动，主要集中在吉林省东南地区白山通化一带，降水减弱，但局地每小时最大降水量仍有14mm，直到29日，吉林省基本无降水。通过以上的分析，可知，吉林省自27日产生降水开始，降水在吉林省的发展呈东西走向，而后降水区逐渐向吉林省东南部移动，到29日吉林省降水基本停止，本次降水过程结束。

2.锋面

描述锋面一般从以下三个性质出发：（1）同一气团内空气性质是比较均匀的。（2）锋面是气团之间的界面，是个物质面。（3）空气运动基本上是绝热的。跟据上述特征，锋面就可以用位温来描述，等位温面随高度向冷空气倾斜与锋面倾斜方向一致，在绝热条件下与锋面平行，在近地面因辐射、湍流等因素影响，大气的过程是非绝热的，等位温线与锋面则不平行。如果大气中有蒸发凝结现象，宜用假相当位温代替位温。本次暴雨是暖脊带来的的暖空气和北部冷涡带来的冷空气交汇于吉林省产生的一次暴雨过程，从环流形势上看这是受暖性脊东移西退和东北冷涡阻塞滞留的作用产生的一系列天气状况，有利于降水的环流背景，为此次降水提供了必要条件。

3.水汽条件含量

某地大气中的水汽含量是决定降水的重要因素之一。27日12时，比湿密集带向北移动至吉林省中部，同时降水地区也随之增多，分布大致与比湿相同呈东西走向分布;28日00时，由于冷涡在北部的影响，加上低空西南急流的水汽输送，比湿密集带向吉林省北部移动，比湿为9～13g/kg，湿舌占据吉林省中部东部大部分地区，此时降水量达到最大，未来逐渐减小并向东南移动;28日12时，湿舌西退，比湿密集带向东南移动至吉林省通化等地区，降水区随之向东南移动。分析表明，水汽含量非常丰富的地区容易产生强降水;强降水发生在比湿密集区，与降水实况有很好的对应。

4.对流稳定性

4.1 K指数

大量文献表明，k指数可以作为研究对流性天气的重要指标。K指数的表达式为：K=（T850-T700）+Td850-（T-Td）700，其中第一项表示温度850hPa与700hPa的温度差，第二项表示低层水汽条件，第三项表示700hPa露点差，K指数越大，表示越有利于降水。在本次暴雨的K指数分布图中，可以看出，27日00时，吉林省中部K指数较小，范围大概在15～20℃，K线分布也不是非常密集，不稳定性不是很强，少部分地区出现少量降水;27日12，吉林省中部K线分布密集，K值也很大，大气不稳定情况加剧，不稳定能量也随之聚集，有利于暴雨的中尺度系统产生，暴雨也随之加剧;吉林省东南地区K指数变大，大气层结很不稳定，降水同时向东南方向移动。通过以上分析，较高的K指数地区，大气层结越定，越有利于降水的发生。

4.2对流有效位能

当气块受外力抬升时，气块重力小于其所受的浮力，一部分位能释放，这部分位能对大气对流起积极的作用，并可转化为大气动能，所以称对流有效位能，简称CAPE。27日00时，吉林省中部地区的CAPE值达到1000J/kg，大气不稳定程度很大，此时，吉林省开始发生降水;27日12时吉林西部CAPE中心的最大值加强，对应其影响下的吉林省中部CAPE值加强至1200J/kg，降水随之加强，降水区相比00时逐渐增大;28日00时，吉林省中部CAPE值开始减弱，此时降水经过12小时的发展达到最大，但由于CAPE值的变小，未来吉林中部东部的降水逐渐变小;28日12时，吉林东南部的CAPE值达到最大，降水区向吉林东南地区移动。综上分析可以得出结论，CAPE值越大，越有利于强对流的发展，大气不稳定度越高，同时发生降水的概率越高。

综上所述，由于冷涡产生的强冷空气持续南侵，对暴雨的形成起触发作用。锋面的移动与此次降水实况有很良好的对应，因此锋面的移动是此次降水分布产生的原因。高空急流和低空急流的相互配合是此次降水产生和维持的重要原因，高空急流与降水的产生有很好的对应，吉林省位于高空急流急流右侧辐散区，产生降水;低空急流不但为暴雨提供了大量不稳定能量及水汽，同时为水汽的辐合提供了动力条件，吉林省位于低空急流左侧辐合区，产生降水。