劉姝妹，王健博

摘要：本文通過對2016年7月25日發(fā)生在吉林省遼源市的暴雨、龍卷天氣過程的形成原因、過程發(fā)展演變以及雷達(dá)回波特征等進(jìn)行詳細(xì)分析，發(fā)現(xiàn)此次暴雨過程產(chǎn)生于副高后部冷渦背景下，系統(tǒng)穩(wěn)定維持，不穩(wěn)定能量較大，K值較大，水汽供應(yīng)充足，有利于強(qiáng)降水產(chǎn)生。強(qiáng)的垂直風(fēng)切變和低的抬升凝結(jié)高度，都是龍卷發(fā)生的有利對流環(huán)境條件。雷達(dá)回波特征分析發(fā)現(xiàn)降水分為三個(gè)階段，即暖切變降水、急流降水及冷鋒降水。

關(guān)鍵詞：龍卷；暴雨；回波特征；中氣旋

中圖分類號： P458.121.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2018.20.077

2016年受超強(qiáng)厄爾尼諾事件影響，遼源地區(qū)呈現(xiàn)強(qiáng)降水開始早、強(qiáng)度大、頻率高的形勢，并且冰雹、龍卷等各類災(zāi)害高發(fā)。遼源位于吉林省東南部平原和山區(qū)過渡地帶，以往吉林省的龍卷事件多發(fā)生在西部白城、四平等平原地帶，而遼源出現(xiàn)龍卷在近年來尚屬首次，有必要進(jìn)行詳細(xì)分析，對吉林省東南部半山區(qū)的龍卷事件研究作以補(bǔ)充，提高本地監(jiān)測預(yù)報(bào)水平。

1 災(zāi)害天氣實(shí)況

2016年7月25日10時(shí)～26日10時(shí)，遼源迎來區(qū)域性暴雨、大暴雨天氣，全市平均降水量為85.6mm，16站點(diǎn)出現(xiàn)大暴雨，最大降水量出現(xiàn)在東遼縣云頂鎮(zhèn)，達(dá)到147.1mm。過程伴有雷電、短時(shí)強(qiáng)降水，觀測到最大小時(shí)雨強(qiáng)為32.7 mm。并在25日傍晚16時(shí)30分左右，在伊遼高速遼源收費(fèi)站突然出現(xiàn)龍卷風(fēng)天氣。

2 天氣背景

此次暴雨過程產(chǎn)生于副高后部冷渦背景下，23日貝湖西側(cè)暖高脊強(qiáng)烈發(fā)展，脊前西北氣流不斷引導(dǎo)極地冷空氣南下積聚，并形成冷渦系統(tǒng)，在兩側(cè)阻高的作用下，穩(wěn)定維持在貝湖東側(cè)。副高西側(cè)始終有低空急流和超低空急流活動，將海上水汽向北輸送，850百帕比濕達(dá)到13g/kg。急流西側(cè)和北側(cè)存在“人字型”的冷、暖式切變線。

3 對流環(huán)境條件分析

25日08時(shí)降水發(fā)生前，700百帕以上吉林省北部存在大范圍干入侵區(qū)。上游沈陽探空圖上，整層較濕，抬升凝結(jié)高度非常低，只有60m左右。Cape達(dá)到733.6J/kg，根據(jù)對流溫度訂正后可達(dá)到1430 J/kg，K指數(shù)達(dá)37℃。垂直風(fēng)切變0～6km約為15 m/s，0～1.5km約為5 m/s。到20時(shí)，0～1.5km垂直風(fēng)切變約21 m/s，有利于龍卷的產(chǎn)生。

4 雷達(dá)回波特征分析

4.1 降水回波特征分析

根據(jù)遼源多普勒雷達(dá)監(jiān)測分析，降水主要分為三個(gè)階段：第一階段暖切變降水，出現(xiàn)在25日上午10時(shí)～13時(shí)前后，此時(shí)地面暖鋒北端也抵達(dá)遼源。降水回波近似呈西北-東南走向的帶狀，為混合性降水回波，層狀云降水中鑲嵌著較強(qiáng)對流單體，最大回波強(qiáng)度可達(dá)53dBz。第二階段急流降水，出現(xiàn)在25日下午14時(shí)～20時(shí)前后，是降水的主要時(shí)段。降水回波大體上呈東北—西南走向的帶狀分布，其間分布大量對流單體，中心強(qiáng)度普遍超過35dBz，最大可達(dá)到55dBz左右。這些對流單體在高空氣流的引導(dǎo)下，依次排列經(jīng)過遼源，快速向東北移動，形成列車效應(yīng)，是此次大范圍暴雨、大暴雨形成的直接原因。速度場上低空急流強(qiáng)度很強(qiáng)，1.5km處（近似850百帕）風(fēng)速大范圍超過20m/s，急流核風(fēng)速可達(dá)到30m/s。而前一階段降水，1.5km處徑向風(fēng)速在5～10m/s之間，最大達(dá)到15 m/s，說明彼時(shí)低空西南急流頭部北上剛剛到達(dá)遼源。第三階段為冷鋒降水，出現(xiàn)在25日夜間21時(shí)～03時(shí)，降水主體基本移出。此階段降水回波依然呈東北—西南走向，但西部邊界變清晰。速度場上零速度線彎曲，出現(xiàn)鋒面結(jié)構(gòu)。并且回波帶在不斷東北上的同時(shí)，向東運(yùn)動分量加大。25日14時(shí)～20時(shí)回波邊界向東南移動約50km，而25日20時(shí)～26日03時(shí)回波邊界移動約150km。此階段降水仍然較強(qiáng)，最大回波強(qiáng)度可達(dá)47dBz左右。此次過程，回波質(zhì)心高度多在4km以下，因此以強(qiáng)降水為主，冰雹出現(xiàn)概率較低，雷電活動不強(qiáng)。

4.2 龍卷超級單體回波特征分析

此次龍卷出現(xiàn)在一只超級單體回波中，25日14時(shí)06分前后在上游遼寧鐵嶺上空發(fā)現(xiàn)中層速度對，呈氣旋式旋轉(zhuǎn)，但此時(shí)速度對剛剛生成，范圍和強(qiáng)度都較小。到14時(shí)37分，速度對強(qiáng)度加大，轉(zhuǎn)動速度達(dá)到12.6m/s，達(dá)到弱中氣旋標(biāo)準(zhǔn)。到15時(shí)53分，單體強(qiáng)烈發(fā)展成為超級單體風(fēng)暴，處于西豐和遼源交界，距離雷達(dá)站約30km。核區(qū)直徑約10km，轉(zhuǎn)動速度達(dá)到22.5m/s，并持續(xù)超過兩個(gè)體掃，接近強(qiáng)中氣旋標(biāo)準(zhǔn)?；夭ǔ尸F(xiàn)鉤狀，出現(xiàn)中高層回波懸垂和低層弱回波區(qū)，回波中心強(qiáng)度達(dá)到45dBz以上。16時(shí)34分，中氣旋位于雷達(dá)站偏北7 km處，正是收費(fèi)站所在處。此時(shí)1.2 km高度處中氣旋旋轉(zhuǎn)速度達(dá)到35km，而最低仰角并未觀測到TVS（龍卷渦旋特征），最大風(fēng)速約15m/s。而下一個(gè)體掃16時(shí)39分，最低仰角觀測到相鄰速度對，速度差可達(dá)20m/s，強(qiáng)回波核高度迅速下降并接地，說明龍卷風(fēng)已經(jīng)接地。此后單體向東北方向移動出境，到17時(shí)前后已明顯減弱。

5 結(jié)語

本文通過對2016年7月25日發(fā)生在吉林遼源的暴雨、龍卷天氣過程的形成原因、過程發(fā)展演變以及雷達(dá)回波特征進(jìn)行分析，得到以下結(jié)論：

此次暴雨過程產(chǎn)生于副高后部冷渦背景下，系統(tǒng)穩(wěn)定維持，導(dǎo)致降水持續(xù)時(shí)間較長，有利于強(qiáng)降水產(chǎn)生。

此次過程不穩(wěn)定能量較大，水汽供應(yīng)充足，K值較大，有利于短時(shí)強(qiáng)降水的產(chǎn)生。而強(qiáng)垂直風(fēng)切變和低的抬升凝結(jié)高度，是龍卷發(fā)生的有利對流環(huán)境條件。

雷達(dá)回波特征分析發(fā)現(xiàn)，降水分三個(gè)階段：一是暖切變降水，降水回波近似呈西北—東南走向的帶狀；二是急流降水，是降水的主要時(shí)段。回波大體上呈東北—西南走向的帶狀分布，其間分布大量較強(qiáng)對流單體，形成列車效應(yīng)，是此次大范圍暴雨、大暴雨形成的直接原因；三是冷鋒降水，此階段回波西部邊界變清晰，速度場上零速度線彎曲，出現(xiàn)鋒面結(jié)構(gòu)，回波帶向東運(yùn)動分量加大。

作者簡介：劉姝妹，本科學(xué)歷，工程師，研究方向：短期天氣預(yù)報(bào)分析。