張帥　崔景林　徐爽

摘 要：該文利用實(shí)況觀測(cè)資料，針對(duì)2017年7月14日沈陽(yáng)地區(qū)一次大雨過(guò)程進(jìn)行了分析。利用高空探測(cè)、地面等常規(guī)資料，歐洲細(xì)網(wǎng)格等數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品對(duì)此次過(guò)程的成因進(jìn)行了分析，重點(diǎn)研究了環(huán)流背景場(chǎng)、探空資料場(chǎng)、散度場(chǎng)、假相當(dāng)位溫場(chǎng)、比濕場(chǎng)等方面，得出此次大雨發(fā)生的主要原因，為今后的大雨預(yù)報(bào)提供很好的借鑒。

關(guān)鍵詞：大雨；假相當(dāng)位溫；比濕；沈陽(yáng)地區(qū)

中圖分類號(hào) P458.121.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2018）02-0110-03

大雨通常產(chǎn)生在有利的大尺度環(huán)流背景下，由中小尺度天氣系統(tǒng)發(fā)展形成，它常常引起洪澇災(zāi)害，對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施和人民生命財(cái)產(chǎn)造成損失。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)許多專家學(xué)者利用各類物理量對(duì)中小尺度暴雨進(jìn)行了診斷分析， 以揭示暴雨過(guò)程中各類物理量場(chǎng)的演變特征。謝夢(mèng)莉[1]用假相當(dāng)位溫（θse）對(duì)江西一次持續(xù)性暴雨分析，指出暴雨落區(qū)位于高θse區(qū)。李云等[2]分析了暴雨云團(tuán)與強(qiáng)烈的水汽輻合有關(guān)，同時(shí)白肇?zé)畹萚3-9]對(duì)暴雨成因機(jī)理在物理量場(chǎng)等方面進(jìn)行了研究。本文從天氣學(xué)條件、物理量場(chǎng)診斷等方面分析這次大雨的活動(dòng)規(guī)律和物理成因，以期加強(qiáng)對(duì)該類天氣過(guò)程的認(rèn)識(shí)，提高其預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率。

1 天氣概況

受冷渦影響，7月14日14—19時(shí)，沈陽(yáng)市市區(qū)出現(xiàn)了強(qiáng)對(duì)流天氣，以短時(shí)強(qiáng)降水為主，降水量分布不均，全市7個(gè)國(guó)家氣象觀測(cè)站平均降水量為32.0mm；最大降水量73.3mm，出現(xiàn)在蘇家屯；沈北降水量最小，僅為0.6mm；康平、法庫(kù)、新民、遼中無(wú)降水。

全市237個(gè)區(qū)域自動(dòng)站中，降水量超過(guò)25mm的有45個(gè)，超過(guò)50mm的有12個(gè)，超過(guò)100的有1個(gè)，有35個(gè)站出現(xiàn)小時(shí)降水量超過(guò)20mm的短時(shí)強(qiáng)降水，降水量最大的地區(qū)集中在城區(qū)、渾南和蘇家屯，最大降水量和最大小時(shí)降水量均出現(xiàn)在市區(qū)北陵公園泵站，分別為102.5mm和82.2mm（見(jiàn)圖1、圖2）。

2 成因分析

2.1 資料與方法 利用高空探測(cè)、地面等常規(guī)資料；歐洲細(xì)網(wǎng)格等數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品對(duì)此次過(guò)程的成因進(jìn)行了分析。得出此次大雨發(fā)生的主要原因，為今后的大雨預(yù)報(bào)提供很好的借鑒。

2.2 天氣尺度系統(tǒng)分析

2.2.1 環(huán)流背景分析

2.2.1.1 500hPa 2017年7月14日08時(shí)（圖3）500hPa歐亞中高緯度環(huán)流形勢(shì)為兩槽兩脊型，歐洲東部有一強(qiáng)高壓脊、貝加爾湖西南部有一弱高壓脊， 在俄羅斯西部80°E，60°N和東北地區(qū)北部分別存在冷渦中心，東北冷渦底部為深厚的槽區(qū)，槽線由黑龍江北部一直延伸至遼寧西部，槽后的冷空氣隨西北氣流源源不斷的向下堆積。7月14日20時(shí)東北冷渦向東北方向移動(dòng)，槽線也隨之上擺至黑龍江東部一帶，且由東北—西南向轉(zhuǎn)為西北—東南向，沈陽(yáng)地區(qū)轉(zhuǎn)而受到高壓脊的控制。

2.2.1.2 850hPa 2017年7月14日08時(shí)（圖4）850hPa形勢(shì)場(chǎng)與500hPa配合較好，低壓中心同樣位于東北地區(qū)北部，黑龍江南部到遼寧西部有一條東北—西南向狹長(zhǎng)的切變線，切變線以東吉林東部有一條明顯西南急流帶。7月14日20時(shí)切變線顯著增強(qiáng)且東移下擺，由黑龍江東部一直延伸到渤海，沈陽(yáng)城區(qū)正好壓在切變線上，降水過(guò)程即將結(jié)束。

2.2.1.3 地面 2017年7月14日08時(shí)（圖5）黑龍江北部有一個(gè)東北氣旋，氣旋中心氣壓為995.0hPa，沈陽(yáng)地區(qū)位于氣旋南部，上游有冷式切變線。14日11時(shí)，東北氣旋位置穩(wěn)定少動(dòng)，其底部分裂出一個(gè)低壓槽壓在沈陽(yáng)地區(qū)北部，14日14時(shí)，低壓槽進(jìn)一步南壓，14日17時(shí)，東北氣旋減弱北退，中心氣壓減弱到997.5hPa，沈陽(yáng)地區(qū)降水減弱并趨于結(jié)束。

綜上分析，東北氣旋底部的西南風(fēng)大風(fēng)速帶為沈陽(yáng)帶來(lái)充足水汽，高空槽和地面系統(tǒng)的配合為沈陽(yáng)地區(qū)的大雨天氣提供了很好的動(dòng)力抬升條件。

2.2.2 探空資料分析 圖6為14日08時(shí)沈陽(yáng)單站探空?qǐng)D，850hPa以下有喇叭口形結(jié)構(gòu)，且0～1km具有較強(qiáng)的垂直風(fēng)切變，利于下沉氣流蒸發(fā)冷卻，有利于雷暴大風(fēng)的產(chǎn)生；中層600～700hPa有強(qiáng)干冷空氣侵入，0～-20℃層具有明顯的Cape值，有利過(guò)冷水滴之間的相互碰撞，雖然0℃高度為4798m，但仍有冰雹發(fā)生的可能。低層700～850hPa為濕層，700hPa以上為干區(qū)，有利于短時(shí)強(qiáng)降水的產(chǎn)出。

2.2.3 物理量診斷分析

2.2.3.1 動(dòng)力條件 通過(guò)500hPa和925hPa散度場(chǎng)分析可知（圖7），14日08時(shí)沈陽(yáng)位于500hPa正散度中心前部，散度中心強(qiáng)度為38.1×10-6s-1，沈陽(yáng)地區(qū)散度值為10×10-6s-1，925hPa上沈陽(yáng)西部地區(qū)（康平、法庫(kù)、新民、遼中）散度值為正，東部地區(qū)（渾南、沈北、蘇家屯）散度值為負(fù)，這也與降水落區(qū)相對(duì)應(yīng)。沈陽(yáng)東部這種低層輻合、高空輻散的配置，促進(jìn)了中低層空氣垂直上升運(yùn)動(dòng)，有利于降水產(chǎn)生。

2.2.3.2 熱力條件 假相當(dāng)位溫是表征大氣溫度、壓力、濕度的綜合特征量，表示了大氣的溫濕特征和垂直運(yùn)動(dòng)，其水平分布和垂直分布與對(duì)流天氣的發(fā)生發(fā)展有極大關(guān)系，也反映了大氣中能量的分布。分析14日850hPa假相當(dāng)位溫場(chǎng)可以看出（圖8），此次過(guò)程中的強(qiáng)降雨帶與假相當(dāng)位溫線密集帶對(duì)應(yīng)，低層高濕的不穩(wěn)定能量與中層向下滲透的冷空氣導(dǎo)致中低層位勢(shì)不穩(wěn)定的建立，從而為此次強(qiáng)降雨過(guò)程提供了熱力條件。

2.2.3.3 水汽條件 比濕是指單位質(zhì)量濕空氣實(shí)際含有的水汽質(zhì)量。充沛的水汽來(lái)源及輸送是形成較大降水的必要條件。由14日08時(shí)850hPa比濕圖（圖9）可以看出，比濕大值區(qū)位于山東半島附近，由東南向西北方向遞減，沈陽(yáng)東南部地區(qū)比濕達(dá)到12g·cm-1·hPa·s-1，西部則只有10g·cm-1·hPa·s-1，這與降水落區(qū)對(duì)應(yīng)較好，充足的水汽條件時(shí)此次大雨形成的主要原因。

3 結(jié)論

（1）東北氣旋底部的西南風(fēng)大風(fēng)速帶為沈陽(yáng)帶來(lái)充足水汽，高空槽和地面系統(tǒng)的配合為沈陽(yáng)地區(qū)的大雨天氣提供了很好的動(dòng)力抬升條件。

（2）探空?qǐng)D上850hPa以下有喇叭口形結(jié)構(gòu)，且0～1km具有較強(qiáng)的垂直風(fēng)切變，利于下沉氣流蒸發(fā)冷卻，有利于雷暴大風(fēng)的產(chǎn)生。低層700～850hPa為濕層，700以上為干區(qū)，有利于短時(shí)強(qiáng)降水的產(chǎn)出。

（3）沈陽(yáng)東部低層輻合、高空輻散的配置，促進(jìn)了中低層空氣垂直上升運(yùn)動(dòng)，有利于降水產(chǎn)生。

（4）此次過(guò)程中的強(qiáng)降雨帶與假相當(dāng)位溫線密集帶對(duì)應(yīng)，低層高濕的不穩(wěn)定能量與中層向下滲透的冷空氣導(dǎo)致中低層位勢(shì)不穩(wěn)定的建立，從而為此次強(qiáng)降雨過(guò)程提供了熱力條件。

（5）此次過(guò)程沈陽(yáng)東南部地區(qū)濕度條件較好，西部地區(qū)濕度條件較差。這與降水落區(qū)對(duì)應(yīng)較好，充足的水汽條件時(shí)此次大雨形成的主要原因。

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（責(zé)編：張宏民）