2020年葫芦岛一次春季区域性暴雨过程特征及成因

岳欣健， 李 琳， 毕海霞， 刘天阳， 刘靖楠， 李明慧

(1.葫芦岛市气象局， 辽宁 葫芦岛 125000； 2.兴城市气象局， 辽宁 兴城 125100)

暴雨是辽宁地区主要的灾害性天气之一，一直以来是气象预报服务工作的重点和难点。近年来，针对辽宁地区暴雨的主要特征、影响系统、触发机制等已有研究报道[1-4]。但由于辽宁地区暴雨多出现在夏季尤其是7—8月，春季暴雨较为少见，因而针对春季暴雨过程的研究较少。此外，春季暴雨过程往往持续时间短，突发性、局地性强，预报难度大。为此，笔者利用常规气象观测数据、NCEP FNL 1°×1°分析数据及雷达资料，对2020年5月21日葫芦岛地区一次区域性暴雨过程特征及成因进行分析，以便加深对辽宁地区春季暴雨过程的认识，提升预报水平服务春耕生产。

1 天气过程

2020年5月21日葫芦岛地区发生了一次区域性暴雨过程，降水从10时开始，午后逐渐加强，20—22时最强降水时段小时雨量达23.1 mm。12 h降水量统计显示，全市出现暴雨站点共75个，其中2个站点出现大暴雨。全市平均降雨量32.6 mm，最大降水量73.2 mm(兴城市台里)，绥中和兴城国家站降水量突破历年同期极值。此外，降水过程中全市大部分地区还伴有雷电、短时大风天气，最大风速达25.3 m/s(绥中县高岭镇)，降水具有明显的强对流性质。

2 环流形势

5月21日8时，500 hPa欧亚大陆中高纬度呈两槽一脊的环流形势，贝加尔湖西北部有一阻塞高压，横槽从黑龙江北部延伸到贝加尔湖附近，辽宁受横槽前短波槽影响；850 hPa切变从内蒙古中部延伸至辽宁西南部，葫芦岛地区处于切变前端，地面低压中心位于内蒙古中北部，辽宁处于低压前缘，高低层系统位置配合好。

随着系统东移发展，葫芦岛地区开始出现降水。14时850 hPa渤海湾有西南急流建立(图1)，水汽输送增强，降水逐渐增大。20时辽宁位于槽前，850 hPa切变线位于葫芦岛北部，渤海湾西南急流加强，最大风速达24 m/s且有偏南急流向葫芦岛地区输送水汽，降水迅速增强，此时地面葫芦岛地区位于倒槽顶部，高低压间，等压线密集，气压梯度大，近地面出现偏南大风。

3 物理量场

3.1 动力条件

随着横槽逐渐转竖发展，系统东移增强，从午后开始850 hPa有负散度中心从河北西北部生成逐渐东移入海，地面也伴随冷锋过境。20时葫芦岛地区低层为辐合中心，850 hPa为正涡度，850 hPa散度小于—8×10-5/s，200 hPa散度大于12×10-5/s(图2)，同时低空急流发展增强，地面气旋入海后增强，风场在沿岸地区存在辐合中心，低层垂直上升运动明显。低层辐散，高层辐合，有利于对流系统发生发展，沿海地区组合反射率大于35 dBz，降水增强。

3.2 热力条件

从假相当位温上看，8—20时有高值舌逐渐从华北地区向东北方向延伸，葫芦岛地区850 hPa假相当位温升高10 K左右，不稳定能量输送积累，20时沿岸地区位于高能舌顶部(图2)，并且与辐合中心对应，等值线梯度加大，低层暖湿气流被迫抬升。在垂直方向上也存在伸向高层的高值区，下暖上冷，低层不稳定能量强，抬升作用明显，热力不稳定性强有利于强对流天气触发。

3.3 水汽条件

21日午后到夜间，低空急流发展增强，为此次过程提供了充足的水汽输送和大量的不稳定能量。20时渤海西北部沿岸存在接近10 g/kg的比湿中心，葫芦岛位于其中。从850 hPa水汽通量看，20时葫芦岛沿海地区正处于水汽通量的辐合中心，水汽通量散度中心强度达—60×10-8g/(cm2·hPa·s)以上(图2)。葫芦岛沿海地区有强烈的水汽辐合和输送，回波强度增强，最强时(21：42左右)组合反射率大于45 dBz，强回波区与高能区、强辐合区和强水汽输送区吻合，出现短时强降水、大风等强对流天气，之后降水逐渐减弱。

4 小结

此次区域性暴雨过程主要受高空短波槽东移和低层切变线影响，前半段降水较为稳定，后半段降水集中，局地性强、降水强度大、强对流性质明显。期间葫芦岛地区位于槽前和850 hPa切变线南侧，低空急流逐渐发展增强，环流形势有利于强降水发生。从涡度和散度场上看，葫芦岛地区低层辐合，高层辐散，且受地面倒槽影响，低层垂直上升运动明显，为暴雨发展提供有利的动力条件。假相当位温上升，不稳定能量积累，强降水期间葫芦岛沿岸地区处于高能舌顶部，并且与辐合中心对应，下暖上冷，低层暖湿气流抬升作用明显，低层不稳定能量强，对流性不稳定强有利于强对流天气触发。低空急流强盛，葫芦岛沿岸地区为水汽输送辐合中心，为暴雨发生提供了充分的水汽条件。在高低空环流形势的配合，高空干冷空气入侵，低空急流的强水汽输送和高能区不稳定能量的积累释放共同作用下，造成此次区域性暴雨过程。