2018年8月19—20日莱阳一次区域性大暴雨天气过程分析

2019-09-10李永华周彦玲

农业灾害研究 2019年6期

李永华周彦玲

摘要 2018年8月19—20日莱阳市受台风“温比亚”减弱成的低压环流影响，普降暴雨或大暴雨。此次降水过程强度大、范围广，强降水时段小时雨强大且持续时间较长。莱阳市位于台风移动路径的右侧，前期台风倒槽、后期台风本身，正涡度中心逐渐向东北方向移动控制山东半岛，为此次极端降水提供了较好的动力条件。东南-偏南急流的建立和持续为降水提供了充沛的水汽条件，深厚的湿层和上升运动区、良好的水汽供应和较长的持续时间是造成此次极端降水的主要原因。短波槽携带弱冷空气入侵及不稳定能量也为此次极端降水提供了有利条件。

关键词暴雨;大气环流;水汽;能量场

中图分类号：P458.121.1 文献标识码：A 文章编号：2095-3305（2019）06-077-03

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2019.06.028

Analysis of a Regional Rainstorm in Laiyang from August 19 to 20，2018

LI Yong-huaet al（Laiyang Meteorological Bureau， Laiyang， Shandong 265200）

Abstract From August 19 to 20，2018，Laiyang City was affected by the lowpressure circulation weakened by Typhoon "Wenbia"，which caused heavy rain or rainstorm. The precipitation process was of great intensity and wide range，and the hourly rainfall was strong and lasted for a long time during the period of heavy rainfall. Laiyang City was located on the right side of the typhoon's moving path. In the early stage of typhoon's reversal，the typhoon itself in the late stage，the center of positive vorticity gradually moved to the northeast to control Shandong Peninsula，which provided a better dynamic condition for this extreme precipitation. The establishment and persistence of the southeast to South jet provided abundant water vapor conditions. The deep wet layer and ascending movement area，good water vapor supply and long duration were the main reasons for this extreme precipitation. The short wave trough carrying weak cold air invasion and unstable energy also provided favorable conditions for this extreme precipitation.

Key words Rainstorm;Atmospheric circulation;Water vapor;Energy field

萊阳市位于山东省东部，胶东半岛中部，夏季对流性天气较多，但出现大范围区域性暴雨天气较少。2018年8月19—20日，受第18号台风温比亚减弱成的低压环流影响，莱阳市共有12处区域站出现暴雨或大暴雨，此次降水天气具有范围广、雨强大、持续时间长等特点。期间全市平均降雨量123.3 mm，沐浴店降雨量最大（175.7 mm），开发区降雨量最小（74.5 mm），8处站点降水量达100 mm以上。降水多集中于8月20日02：00—06：00，全市平均降水量79.4 mm，5处站点降大暴雨，3处站点降暴雨，最大雨强出现在20日05：00，达63.1 mm。

笔者利用Micaps客观分析资料，试图通过对大气环流、动力条件及不稳定能量场的回顾总结，掌握此次大暴雨的成因。

1 强降水成因分析

1.1 环流背景分析

8月16日500 hPa亚欧区中高纬以纬向环流为主到18日08：00以纬向向经向环流调整，亚欧出现两槽一脊结构，欧洲西部不断有小槽东移，带来冷空气东移南下，蒙古东部低槽不断有冷空气南压，台风位于河南一带，副高位置比常年偏北，呈块状。19日08：00随着西北太平洋又有新台风生成，带动副高进一步加强北抬，莱阳市处于副高西北部西南气流中，高空引导气流促使台风向东北方向移动。19日20：00台风低压与北部低槽叠加，槽后不断有冷空气补充，半岛一带位于高空强风区右后方，有利于高空气流辐散和上升运动。18日08：00，台风北部切变线位于山东中东部，台风东侧气流大于西部气流，有利于台风北上，倒槽切变线偏向于山东一带。低压系统与西风槽合并后向东北方向移动，在中心入海后，有水汽补充，东部持续发展的强降水云团经过半岛地区。19日20：00，台风位于山东西南部，切变线穿过山东半岛，低空急流从东部沿海指向山东半岛，在半岛一带有明显的风速辐合，带来大量水汽和上升运动。从19—20日的地面形势上看，19日08：00、20：00莱阳市位于倒槽顶部气旋性辐合区内，地面气旋的辐合上升运动和高空槽前的上升运动相结合。19日20：00，从低空到高空山东半岛一带有强的东南风转为强的西南风，说明输送到半岛一带的暖湿气流强盛，山东西部从低空到高空由西北风转为西南风，说明台风西侧有强的干冷空气南下，这种斜压大气有利于台风低压加强维持（图1）。

1.2 水汽条件分析

从水汽通量散度场和风场叠加图上可以看出，低空急流源源不断地把来自黄海、东海的水汽输送至山东，8月19日08：00 700、850 hPa水汽通量辐合中心位于莱阳市上空（图2）。19日20：00水汽通量辐合明显加强，范围变大（图3）。从19日20：00 700 hPa比湿图可以看到，半岛地区比湿大于8 g/kg，为未来出现大暴雨及暴雨的发生提供了重要的水汽条件（图4）。

1.3 大气层结稳定度分析

8月19日20：00的K指数图（图5）上，莱阳市位于32～36℃线以内，是高值区，说明此区域大气层结不稳定。从对流有效位能看，半岛地区CPAE值在300 J/kg左右，未来若有不稳定能量触发释放，易出现暴雨（图6）。

1.4 涡度分析

对比8月19日08：00和20：00 500 hPa涡度场（图7），正涡度中心逐渐向东北方向移动控制山东半岛，为大暴雨的产生提供了动力条件。

1.5 散度场垂直剖面时间图分析

8月19日下午到夜间，莱阳市500 hPa以下为辐合区，500 hPa以上为辐散区，抽吸作用有利于上升运动，700 hPa、200 hPa分别对应强辐合中心和强辐散中心。从垂直速度垂直剖面时间序列分布来看，莱阳市上空整层为上升运动区，19日20：00 500 hPa有上升运动的大值中心。莱阳市强降水时段集中在19日后半夜，自动站雨强达到63.1 mm/h。

1.6 雷达回波分析

8月19日夜间，半岛西部方向有较强回波向东南方向移动。20日02：00后莱阳市境内出现大范围回波强度在45～50 dBZ的区域，面积进一步扩大。强回波自西向东经过莱阳市，持续时间较长，直接导致了大暴雨的产生。

2 数值预报产品检验

EC模式对8月19日降水起止时间的预报较为准确，降水量级的预报偏小;对20日暴雨时段的预报滞后。欧洲中心在此次过程中始终将台风中心位置预报得偏西，预报场与实况比较来看，前期预报的强降水落区在河北与山东交接，临近时次向东有所调整，但仍较实况偏西，且始终未在半岛地区考虑暴雨落区。EC模式对台风东部降水考虑不足，今后参考时可以适当增加对东部降水的预报量级。

T639对8月19、20日降水起止时间的预报较为准确，降水量级的预报偏小。

华东区域模式对8月19日降水结束时间的预报过早，降水量级偏小，对20日降水预报较准确。华东区域模式在此次过程中表现较好，从8月17日20：00起报的结果就将强降水落区报在山东境内，且半岛地区始终有大暴雨落区预报，临近时次调整落区在山东北部和半岛地区，与实况有较好的对应。

数值预报产品是天气预报日常业务中最重要的參考资料，但预报仍有误差，因此，对高空地面资料及雷达资料的分析不容忽视。

3 小结

（1）受台风“温比亚”影响，莱阳市普降暴雨。此次降水过程强度大、范围广，强降水时段小时雨强大且持续时间较长。

（2）莱阳市位于台风移动路径的右侧，前期台风倒槽、后期台风本身为莱阳市此次极端降水提供了较好的动力条件。

（3）东南-偏南急流的建立和持续为降水提供了充沛的水汽条件，深厚的湿层和上升运动区、良好的水汽供应和较长的持续时间是造成此次极端降水的主要原因。

（4）短波槽携带弱冷空气入侵为此次极端降水提供了有利条件。

（5）雷达速度图对急流有很好的表征，对临近预报有很好的指示意义。

（6）各家模式对此次台风路径的预报相对较一致，为此次降水过程的预报服务提供了有力支持。华东区域模式对降水量预报有明显的优势。

参考文献

[1] 张洪英，王英，赵敏芬，等.低空冷式切变线引发区域性大暴雨成因分析[J].气象科技，2010，38（S1）：29-34.