盘锦地区一次高空槽引起的大暴雨天气过程分析

迟春艳，杨文艳，韩庆婷，陈红磊

（盘锦市气象局，辽宁盘锦124010）

盘锦市位于辽河下游入海口处，辽河三角洲中心地带，地势平坦，属温带大陆性气候。全年降水量分布不均匀，降水主要集中在7、8月份。暴雨是主要灾害性天气之一，会引发城市内涝、农田滞涝等次生灾害，造成人员伤亡和财产损失，是天气预报的重点和难点[1-4]。本文旨在利用卫星、多普勒雷达、风廓线雷达以及地面加密自动气象站等常规资料，对2020年8月24日高空槽与华北气旋引发的暴雨到大暴雨天气成因进行分析，结合多种物理量因子在气旋发展各阶段的作用，总结该类天气过程的主要形成机理，为今后预报提供参考依据。

1 降水实况

2020年8月24日2—17时，盘锦市普降暴雨到大暴雨，全市44个气象站出现50～100 mm降雨15个，出现100 mm以上降水29个，全市平均降雨量107.8 mm，最大降雨量158.2 mm，出现在大洼区榆树街道。各县（区）降雨情况：盘山县平均降雨量107.6 mm，大洼区平均降雨量110.8 mm，兴隆台区平均降雨量98.1 mm，双台子区平均降雨量97.9 mm。此次降水过程特点：持续时间短，降雨总量最大，是盘锦地区2020年汛期最大1次降雨过程。

本文利用卫星云图、多普勒雷达及地面加密自动气象站等观测资料，分别从大尺度环流形势演变、影响系统、水汽条件、能量分析等方面对此次强降水过程的成因进行了分析。

2 天气尺度系统分析

2.1 高空及近地面形势场分析

从23日20时500 hPa高空图（图1）上可以看到，中高纬度西风带上，河套地区高空槽和贝加尔湖附近的东北冷涡不断东移，槽前850 hPa西南急流明显加强，沿海至辽宁东部有急流，最大风速18 m/s，925 hpa也有急流存在，最大风速16 m/s。副热带高压东退到日本以东洋面，台湾地区东南海面上发展起来的台风沿副热带高压西边界向东北方向移动，台风涡旋北侧的东南风气流和西南急流同时向辽宁省输送水汽，水汽异常充沛。

图1 23日20时500 hPa高度场及850 hPa风场

2.2 地面形势场分析

从地面图（图2）上可以看出，从23日夜间开始，华北地区的低压带逐渐东移加强为华北气旋，气旋不断东移北上，低压中心在24日早间移动到盘锦市附近，盘锦市处于低压中心顶部，低压倒槽附近的东南风从海上带来充沛的水汽输送，配合气旋强烈的上升运动带来的动力条件，为长时间的强降水提供了有利的条件。

图2 23日20时海平面气压场

3 物理量条件分析

3.1 水汽条件

从850 hpa比湿场来看（图3），24日8时盘锦地区比湿大于12 g/kg，为强降水的产生提供了良好的水汽条件，且远远超过本地暴雨预报指标。水汽通量散度位于大值区，标志着降水前期辽宁地区上游水汽通道的完全建立，中部处于水汽通量散度的强辐合区。

图3 24日08时850 hpa比湿场

图4 24日08时850 hpa假相当位温和风场

3.2 不稳定度分析

假相当位温θse是表征大气中能量分布的物理量[5]，24日8时辽宁东南部地区CAPE值较大，达到500 J/kg左右，并且最优抬升指数BLI达到-3℃，同时副高外围的急流具有高温高湿的特征，表明此次暴雨过程具有较强的不稳定能量，降水存在一定的对流性质。从850 hPa假相当位温场（图4）分布可见存在一支明显的高能舌，辽宁地区已经超过340 k，表征着整个副热带夏季风的强烈北推，强降水主要出现在高能舌顶部能量锋区附近。此外，地形对此次暴雨天气也有一定的增幅作用。

4 雷达回波图分析

24日早间时段降水回波对盘锦市范围产生了较强的降水，7—9时盘锦市平均降水量分别为20.4 mm和16.1 mm。从雷达回波图（图5、图6）可以看出，降水回波呈东北西南走向，向西南方向移动，并不断有新回波在其上游生成，体现出一定的“列车效应”。中心强度超过了55 dBZ，降水效率非常高。同时，从强回波的形状分布上来看，强降水的范围很广，产生了大范围的短时强降水。9时对流发展比较旺盛的回波移动到盘锦市东南部地区，整体强度有所下降，强降水回波扫过盘锦市西北部地区在2 h内较多站点达到暴雨标准。随后强降水回波继续向东南方向移动，后部依然不断有降水回波东移，较长的持续时间也是盘锦市产生大范围暴雨到大暴雨的重要原因。

图5 24日07时雷达回波图

图6 24日09时雷达回波图

5 云图分析

从卫星云图的资料（图7、图8）可以明显看出，降水云系位于高空槽前，强降水发生的时间段，盘锦市处于地面气旋的暖区云系控制，高空槽后的冷空气不断东移，河北及内蒙古地区的干冷空气向东侵入，使得盘锦市上空冷暖空气交汇产生了较为强烈的对流降水云团。但整体系统移动较慢，系统后部的干冷空气还位于河北省中部，云系完全东移需要较长时间，冷空气不断东移南下同暖空气交汇激发对流云团，使得较强的降水持续了较长时间，使整个过程降水量偏大。

图7 24日10时红外云图

图8 24日14时红外云图

6 结论与讨论

分析2020年8月24日在盘锦地区出现的暴雨到大暴雨天气过程的多尺度天气特征。得到以下结论：一是此次暴雨为典型的高空槽与华北气旋冷暖空气交汇的暴雨。西南急流和台风北侧的东南气流为盘锦地区输送了大量暖湿气流，为本次降水提供充足水汽条件。二是500 hPa高空槽与副高西北部之前强位势梯度使得低空急流稳定维持，槽前正涡度平流的辐散作用使得低层减压,低空急流中的切变涡度扰动是低空低涡形成的重要机制。强降水主要出现在低涡的前侧，地面倒槽顶部的地区。良好的动力抬升、水汽输送、不稳定能量及东部的地形抬升等多种有利条件的共同作用是产生此次暴雨天气的主要原因。三是卫星红外云图显示在低空急流轴附近不断有MCS生成，并沿着槽前西南气流向东北方向移动，起到“列车效应”作用。低空和超低空急流在辽宁中部建立并加强，使得盘锦出现暴雨到大暴雨。