朝阳地区一次台风并入高空槽的强降水过程分析

2019-04-15郭佰汇王晓霞于芳健王宏超徐一丹刘丹丹

吉林农业 2019年9期

郭佰汇，王晓霞，于芳健，王宏超，徐一丹，刘丹丹

（朝阳市气象局，辽宁朝阳 122000）

2018年第10号台风“安比”于7月18日晚上8时在西北太平洋洋面上生成，于7月22日12时30分在上海市崇明岛沿海登陆，登陆时中心附近最大风力有10级（28米/秒），中心最低气压为982hpa。7月24日17时前后移入辽宁省凌源市境内，外围最大风力8级（18米/秒），中心最低气压为990hpa。24日夜间在内蒙古东南部减弱变性为温带气旋，之后其强度持续减弱，25日2时对其停止编号。

“安比”是有气象记录以来，中心经过朝阳地区的第一个台风。“安比”一路北上的过程中顶前部的偏南气流带来了充沛的水汽。由于“安比”自上海登陆后，经由多省受地面摩擦的作用进入辽宁朝阳境内时强度以有所减弱。但仍给朝阳地区带来了较强降水，并伴随着大风天气，对朝阳地区各地也带来不同程度的损失。因此本文利用2018年7月24～26日的天气资料对此次台风并入高空槽的天气过程进行分析。

1 天气过程概况

2018年7月24日4时～26日5时，朝阳地区先后受减弱的台风“安比”及高空槽和低空切变线系统影响，部分地区降大到暴雨，局部地区降大暴雨。24日4时～25日4时受减弱台风影响降水分布如图1a，降水主要集中在朝阳偏西地区，最大降水区域出现在凌源市南部，其时段内最大雨强出现在凌源三道河子29.5毫米/小时，最大风速出现在喀左县国家气象观测站19.0米/秒（8级）。25日5时至26日5时受低空切变线影响降水分布如图1b，降水主要集中在朝阳东南部，最大降水区域位于朝阳县东部，其时段内最大雨强出现在朝阳县六家子68.5毫米/小时。两时段内降水均存在降水落区分布不均匀，局部雨量偏大的特点。两段降水落区差异较大，受台风影响降水小时雨强要小于后一时段受切变线产生的降水。

图1 朝阳地区降水实况图

2 天气形势过程分析

2.1 副热带高压

500hpa西太平洋副热带高压（以下简称副高）588hpa等值线演变可以看出，22日08时～20时副高呈带状，脊线呈东西向，台风在东南气流的引导下向西北偏北方向移动。23日08时在台风的挤压下，副高顺时针旋转，脊线旋转为西北—东南向，台风顶部还存留副高一角，阻碍台风北抬，台风仍呈西北偏西走向。24日8时高空槽东移至贝加尔湖以东至河套地区一线，对北部的副热带高压有向东推进作用，在与台风的共同作用下，副高继续顺时针旋转，脊线呈东北—西南向，台风北部彻底没有阻碍，在副高西侧西南气流的引导下，台风移向发生东北方向转折，向朝阳地区移动。24日20时台风进入朝阳西北部建平，并开始向高空槽内合并（见图2）。25日8时台风减弱变性完全并入高空槽内，至26日5时，朝阳地区一直受合并后的高空槽及低空切变共同影响，高空槽携带的冷空气与台风北上带来的水汽在朝阳地区东南部结合，产生较强降水。

2.2 高、低空急流

高、低空急流是影响热带气旋暴雨的重要因子[1]。低空急流有利于在暴雨区低空形成高能高湿区，从而建立和维持暴雨区低空的对流不稳定层结，并且低空急流左侧有强的气旋性切变，能触发不稳定能量的释放产生小尺度的强上升运动。丁一汇等的研究也表明[2]，低空急流作为一种动量、热量和水汽的集中带，被认为是给中纬度暴雨提供水汽和动量最重要的机制。高空急流附近具有强的水平风切变和垂直风切变，为降水提供动力条件。

24日8时，随台风北上，渤海上空低空西南急流建立，朝阳地区位于急流出口处，使朝阳地区与海上的建立起一条水汽输送通道，源源不断地提供水汽。24日20时，低空急流减弱，至25日8时消失。24日20时，朝阳200hpa上空存在一条20米/秒的西南强风速带，随着高空槽的东移，强风速带不断增强，25日20时强度增强达到最强28米/秒。

因此，分析此次降水过程，高低空急流没有一个很好的配合。24日8时～24日20时低空急流盛行时，高空强风速带还未建立。25日8时高空强风速带开始增强时，低空急流消失。前期台风影响下的降水有充沛的水汽，但动力条件不足。后期高空槽影响下的降水，拥有前期的水汽积累和良好的动力条件，但缺少水汽的供应。

图3 2018年7月23日20时-25日20时朝阳建平（41.9°N,119.6°E）温度垂直剖面图

图4 850hpa、200hpa散度叠加图，红色虚线为850hpa，黑色实线为200hpa（a.24日20时；b.25日8时）

3 台风变性分析

台风“安比”北上过程中由于陆地摩擦作用不断减弱，7月24日17时前后移入辽宁省凌源市境内，外围最大风力减弱至8级（18米/秒），中心最低气压为990hpa。24日21时，台风“安比”移至朝阳建平（41.9°N，119.6E），对该点做温度垂直剖面发现（图3），24日20时，“安比”仅700hpa以下高度维持暖心结构，同时850hpa内蒙古东部至山西一带的高空冷槽逐渐侵入台风中，其暖心结构逐渐消亡，至25日8时开始逐渐转为中层冷心结构，并入高空槽内继续影响朝阳地区。

4 物理量诊断分析

4.1 动力条件

散度能表征流体的水平辐合、辐散程度。高层散度和低层散度差越大，越有利于降水的维持和发展。从850hpa和200hpa散度场的叠加图（图4a）可以看出，在850hpa高度上内蒙古东南部有一散度负值区，其中心值为-2×10-5s-1，表征着低层有弱的辐合；对应200hpa高度散度值为正，表征高空的辐散。朝阳地区位于辐合辐散中心的外围，抽吸作用对朝阳地区产生的上升运动较弱。

25日8时（图4b），朝阳地区低层仍然处于辐合中心的外围，高层位于辐散中心内，抽吸作用对朝阳地区产生的上升运动明显增强。表明台风并入高空槽后降水的动力条件要优于并入前。整个降水过程中散度场的垂直分布具有低层辐合上升、高层辐散抽吸的配置形势形成了降水区上空上升运动的动力结构。

4.2 热力条件

假相当位温是表征大气温度、压力、湿度的综合特征量，表示了大气的温湿特征和垂直运动。分析24～26日850hPa假相当位温场发现，在此次过程中，从24日8时开始，30°～40°N 850hpa假相当位温在72℃～76℃，沿经向分布，江淮沿海一带有高能舌向辽西地区伸展，24日20时～25日8时随西南气流输送的暖湿空气的加强，高能舌明显向北扩张，辽西地区位于高能区里，25日20时，高能区开始不断东北移，移过朝阳上空，说明此次降水落区与假相当位温高能区有很好的对应关系。