辽源地区5月初罕见春季暴雨特点

陈丽楠 刘姝妹 侯雪松 赵亮

摘要  通过对区域加密自动站、雷达回波、常规高空和地面等气象资料，运用天气学和物理诊断方法，对2016年5月2—4日辽源地区一次春季暴雨过程进行了分析。

关键词 春季;暴雨;气旋;辽源

中图分类号：P458.1+21.1 文献标识码：A 文章编号：2095-3305（2019）01-039-02

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2019.01.015

Characteristics of a Rare Spring Rainstorm Process in Liaoyuan Area During Early May

CHEN Li-nan  et al（Liaoyuan Meteorological Station， Liaoyuan， Jilin 136200）

Abstract Based on the meteorological data of regional encryption automatic station， radar echo， conventional altitude and ground， a Spring Rainstorm Process in Liaoyuan area from May 2nd to 4th， 2016 was analyzed by using the methods of synoptic and physical diagnosis.

Key words   Spring; Rainstorm; Cyclone; Liaoyuan

辽源地处吉林省中南部，为长白山脉西侧的迎风坡，夏季副高北抬到相应位置时，南北系统在此处交汇，极易产生暴雨，从而引发各种气象灾害，对人民的生产和生活带来一定的影响。辽源3—5月为春季，寒暖交替，天气变化较大，干燥多风;6—8月为夏季，湿热多雨，也是吉林省暴雨的多发地区。由于暴雨多发生在夏季，春季暴雨发生在辽源地区实属罕见。文中通过对2016年5月2—4日区域加密自动站、雷达回波、常规高空和地面等气象资料，对该次暴雨过程进行了分析，研究了该类暴雨产生的原因和形成机制，以期为今后辽源春季暴雨的预报提供参考依据。

1 雨情及降水特点

1.1 雨情

从2016年5月2日18：00开始，辽源市自南向北迎来全区性降雨天气。通过空地立体人工增雨作业，出现强降水。降水主要集中在3日白天，全区过程雨量均超过50 mm。该次暴雨过程发生时间之早，强度之大，范围之广均属历史同期罕见。经过统计，2日20：00至3日20：00辽源、东丰及大多数自动站24 h雨量均已超过50 mm（图1）。

1.2 降水特点

（1）暴雨过程具有出现时间早，强度大，范围广和持续时间长等特点。2日18：00至3日00：00，东丰县小四平、大阳、兴安村、团林村、福胜村、白蒿村6 h降雨量均已超过10 mm，这种强度降雨出现在5月初十分罕见。

（2）以稳定性降水为主，这一点可以通过自动站逐小时降水情况来印证，多数时次1 h降水量为1～5 mm，仅有个别时次1 h降水量为5～10 mm。

2 大尺度环流背景及诊断分析

2.1 高空环流背景

500 hPa东亚环流形势在2日20：00表现为西低东高，位于内蒙古至河套一带存在高空槽，辽源位于高空槽前西南气流控制下，温度场落后于高度场，槽前有正涡度平流产生高空辐散;随着系统的发展东移，3日08：00高空槽加深成低涡，低涡中心位于渤海湾附近，同时在蒙古附近的高压脊也发展东移，3日20：00低涡中心移至吉林省东南部附近，随着高压脊的发展北伸，低渦也随之东移入海减弱。

850 hPa上，2日20：00在华北上空有一个弱的低涡系统，辽源地区受其背部的暖性切变影响，到了3日08：00，低涡不断加深发展，风场上形成明显的人字形切变结构。3日08：00—20：00，低涡中心持续北上，经过辽源上空。在此期间，辽源持续处于偏东南方和偏北风的切变中，有利于底层的辐合抬升，同时，水汽也源源不断的汇合，2日20：00到3日08：00，比湿持续维持在7 g/kg左右，到了4日08：00，低涡中心东移，比湿仍然高达4.6 g/kg。可见，该次过程的水汽条件较为充沛，并且有较为强烈的上升运动和较长的持续时间。

2.2 地面影响系统

锋面气旋在3日08：00形成明显的锢囚形势，辽源地区前期受气旋北部倒槽影响，3日14：00，气旋中心北上穿越该区，在整个降水过程中，地面形势始终维持较好的辐合条件，由于气旋强烈发展形成锢囚形势，移动较为缓慢，使得降水持续时间较长;3日夜间，气旋中心东移，但该区仍然受到东风回流的影响，降水仍将持续，比预计时间较晚结束。

从地面低压系统发展演变，气旋快速发展，为爆发性气旋。低压首先在淮河上空形成，随后东移入海，得到爆发性发展，3日11：00前后，低压中心降到980 hPa，在21 h之内，低压中心值下降幅度达22.5 hPa，强烈发展低压中心北上，穿过辽源地区，为该区暴雨产生提供较好指示意义。

2.3 低空急流的作用

过程前期，在我国东南沿海一带有一支偏南急流发展建立，形成南北向水汽通道，起点从南海附近开始，2日20：00，急流头部北伸到吉林省南部，可见水汽的一个源地为东海和黄渤海。3日20：00，随着低空急流东移，水汽从另一个源地日本海持续向我区输送，使得急流头部一直维持在吉林省上空，将南部海上水汽源源不断向省内输送; 4日08：00，虽然系统东移出去，但在东风回流作用下，仍有一定水汽输送，致使吉林省在该次暴雨过程中水汽条件较好，这也是辽源地区此次出现区域性暴雨重要因素。

2.4 水汽条件和动力条件

从水汽通量上来看，该次降雨的水汽来源有2个：一是来自黄渤海及以南的海区，另一个是来自日本海，3日08：00，850 hPa水汽通量场上从南海、东海，到黄渤海，再到吉林省大部分地区，形成了完整的水汽输送通道，此时南来的水汽输送最强。到3日20：00，以日本海水汽输送为主，水汽输送减弱，降水也随之减弱。

水汽通量散度上，2日20：00，吉林省降雨刚开始，700 hPa以下省内大部分地区均处于辐合区中，辐合中心位于该省中南部，辽源市已经处于辐合区中。3日08：00，辐合中心加强，暴雨区与850 hPa辐合中心有较好对应。到20：00辐合中心东移北上，中心强度有所减弱，降水减弱。对流层底层水汽辐合不仅为该次暴雨提供丰富水汽，而且由于水汽凝结潜热使上升运动得到加强，对降水有正反馈作用，使降水强度增加。散度场与水汽通量散度场类似，从高层到底层为底层辐合、高层辐散的形势，有利于降水产生。

3 辽源站雷达图特征

3.1 强度图

该次降水是層状云造成连续性降水：回波比较均匀，成片状，范围大，边缘不清晰，整个回波移动缓慢，过程维持时间相对较长，是导致该次暴雨产生重要原因。

3.2 速度图

雷达回波呈现“S”型，低层为暖平流，存在风速和风向辐合，并且速度中心呈气旋式旋转，有利于辐合抬升运动发生。

4 数值预报检验

通过对各家数值预报产品与实况对比分析，发现各家模式均对该次暴雨过程做出准确预报。EC实况场与预报场基本一致，锋区位置和强度、急流位置和强度、切变线位置等要素预报也基本准确，对预报员有较大参考价值。根据EC数值预报，提前72 h就开始密切关注该次降水，根据春季降水特点，再加上前期水库较为缺水，考虑到人工增雨因素，降水量级定为中雨;到24 h时段内，将降水量级升级为大雨。

5 结论

该次暴雨过程是中低纬系统共同作用的结果，高空槽形势和偏南急流有利于南方水汽向北输送，为暴雨区提供充足水汽条件。该次暴雨系锋面气旋降水，气旋东移北上时降雨强度加强，气旋在吉林省停留时间长，故次降水过程持续时间较长，导致降水量较大。水汽条件好：从海上到暴雨落区水汽通道建立与暴雨区相配合;同时对流层低层的辐合，加强了水汽的辐合，降水得到加强。虽然雷达强度回波上来看，仅为层状云降水回波，但从速度场上还是能识别低层辐合和暖平流等信息，对于暴雨预报有一定指示意义。

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