陳宇 高博 王斌飛

摘要 ? ?2018年影響遼寧的臺風(fēng)具有數(shù)量多、強(qiáng)度大、降水量大的特征，其中臺風(fēng)“安比”在其強(qiáng)度維持與減弱期間影響遼寧，7月24—26日遼寧省西部及環(huán)渤海地區(qū)出現(xiàn)大暴雨天氣。本文利用局地分析預(yù)報系統(tǒng)（LAPS）融合全球預(yù)報模式1°×1°預(yù)報場、衛(wèi)星、多普勒雷達(dá)、GPS遙感水汽及常規(guī)觀測、加密自動站等資料，分析了1810號臺風(fēng)“安比”移動路徑和降水特點。結(jié)果表明，副熱帶高壓外圍引導(dǎo)氣流的強(qiáng)弱，決定了臺風(fēng)的移動路徑與轉(zhuǎn)向時間。暖濕空氣的輸送與抬升、干冷空氣從西側(cè)侵入或卷入臺風(fēng)內(nèi)部是影響臺風(fēng)強(qiáng)度變化的重要因素?！鞍脖取庇绊戇|寧前期，主要受臺風(fēng)外圍水汽影響;后期臺風(fēng)殘余云系及副熱帶高壓后部新生暖濕氣流。變性臺風(fēng)“安比”后部冷空氣與西風(fēng)帶冷空氣結(jié)合，與副高后部的暖濕氣流交匯，形成有利于強(qiáng)降水的環(huán)流形勢。高空輻散、低空輻合的耦合作用有利于上升運(yùn)動的強(qiáng)烈發(fā)展。此外，通過分析大氣可降水量（PWV）與降水的對應(yīng)關(guān)系，揭示了高降水效率能夠提前預(yù)示強(qiáng)降水的發(fā)生;分析雷達(dá)、衛(wèi)星反映的中尺度切變、干侵入、低質(zhì)心等現(xiàn)象，揭示了對流系統(tǒng)發(fā)展對強(qiáng)降水的作用。

關(guān)鍵詞 ? ?臺風(fēng);暴雨;大氣可降水量;短時強(qiáng)降水;遼寧

中圖分類號 ? ?P458.3 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼 ? ?A

文章編號 ? 1007-5739（2020）04-0179-08 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）

近年來，登陸遼寧省及近海沿岸的臺風(fēng)數(shù)量增多，平均強(qiáng)度明顯增強(qiáng)，造成巨大損失。北上臺風(fēng)在越過副熱帶高壓西脊點轉(zhuǎn)向后，具有移速快、可預(yù)報預(yù)警時間短的特點。而北上臺風(fēng)降水多發(fā)生在臺風(fēng)與中緯度系統(tǒng)相互作用的階段，冷空氣入侵到臺風(fēng)或臺風(fēng)倒槽，是登陸臺風(fēng)產(chǎn)生暴雨的一種重要形式，這種不同緯度的系統(tǒng)相疊加，將會使系統(tǒng)重新發(fā)展起來[1-3]。李 ?英等[4]提出，強(qiáng)降水區(qū)出現(xiàn)在垂直切變的下風(fēng)方、臺風(fēng)氣柱傾斜方向一側(cè)。張雪蓉等[5]研究了登陸臺風(fēng)變性過程的物理機(jī)制。同時，臺風(fēng)環(huán)流在陸地上變性加強(qiáng)與冷空氣入侵密切相關(guān)，變性臺風(fēng)的強(qiáng)度變化對臺風(fēng)暴雨起到重要作用。陳聯(lián)壽等[6]提出，中緯度槽與登陸臺風(fēng)相互作用，可向臺風(fēng)或殘渦提供位能和不穩(wěn)定能量，使其產(chǎn)生更大降水。梁 ?軍等[7]研究了影響遼東半島的臺風(fēng)暴雨環(huán)流特征。吳志彥等[8]提出，干冷空氣從西側(cè)侵入臺風(fēng)環(huán)流，臺風(fēng)變性，斜壓鋒生，位能向動能轉(zhuǎn)換，導(dǎo)致上升運(yùn)動加強(qiáng)，有利于產(chǎn)生強(qiáng)降水。金榮花等[9]對登陸北上臺風(fēng)特征及其成因進(jìn)行了分析。孫建華等[10]和吳海英等[11]對“9608”號臺風(fēng)與臺風(fēng)“?？保?211）進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，冷空氣的入侵是導(dǎo)致對流發(fā)展加強(qiáng)產(chǎn)生暴雨的主要原因。

研究歷史上影響遼寧的臺風(fēng)個例中，在登陸時熱帶低壓強(qiáng)度（TD）21個，占51%;熱帶風(fēng)暴（TS）9個，占22%;強(qiáng)熱帶風(fēng)暴（STS）11個，占27%。2018年登陸遼寧的臺風(fēng)強(qiáng)度較常年平均強(qiáng)度強(qiáng)，其中AMPIL、RUMBIA為熱帶風(fēng)暴強(qiáng)度，YAGI變性為溫帶氣旋后強(qiáng)度相當(dāng)于熱帶風(fēng)暴。

在遼寧登陸的臺風(fēng)個例中，在朝陽、葫蘆島以及河北登陸的影響遼寧的臺風(fēng)11個，大多從我國東部沿海登陸，經(jīng)華北東部進(jìn)入遼寧或渤海的西部;在大連以及海上登陸的臺風(fēng)12個，多沿副高西側(cè)北上消失或東北移出，穿過山東半島或黃海北部進(jìn)入遼寧南部與渤海;在丹東、朝鮮登陸的臺風(fēng)18個，大多自海面生成后西北移至長江口東側(cè)，北上至黃海中部轉(zhuǎn)向，在丹東或朝鮮半島北部登陸。

受1810號臺風(fēng)“安比”及其殘余云系影響，遼寧西部地區(qū)出現(xiàn)暴雨、大暴雨天氣，整個過程歷時近60 h。本文分析了臺風(fēng)“安比”北上變性后對遼寧的降水影響，殘余云系及副高后部暖濕氣流與冷空氣再度結(jié)合以后對遼寧地區(qū)產(chǎn)生罕見的滯后影響，以及在大尺度、長歷時降水中存在的短時強(qiáng)降水天氣特點遇到的疑難問題。

1 ? ?臺風(fēng)“安比”移動路徑及風(fēng)雨實況

1.1 ? ?移動路徑

2018年第10號臺風(fēng)“安比”于7月18日20：00在西北太平洋菲律賓以東洋面上生成，中心氣壓998 hPa，先向東北北方向移動，19日晚上開始轉(zhuǎn)向西北方向，20日8：00加強(qiáng)為強(qiáng)熱帶風(fēng)暴，一路西北上向我國東部沿?？拷Ｓ?2日12：30前后在上海市崇明島沿海登陸，登陸時中心附近最大風(fēng)力達(dá)10級（28 m/s），中心最低氣壓為982 hPa。臺風(fēng)“安比”登陸強(qiáng)度為強(qiáng)熱帶風(fēng)暴級別，登陸后一路西北上，于24日8：00在天津市南部開始轉(zhuǎn)向東北方向移動，24日17：00進(jìn)入遼寧西部，強(qiáng)度為熱帶風(fēng)暴級，并繼續(xù)向東北方向移動，于25日8：00在吉林西部減弱消亡（圖1）。

1.2 ? ?風(fēng)雨實況

受臺風(fēng)“安比”和冷空氣共同影響，7月24—26日大連、錦州、營口、朝陽、盤錦、葫蘆島地區(qū)出現(xiàn)100～250 mm降水;過程最大降水量214.6 mm，出現(xiàn)在葫蘆島連山區(qū)孤竹營鄉(xiāng);1 h最大降水量102.4 mm，出現(xiàn)在瓦房店市將軍石（26日10：00—11：00）;遼寧西部地區(qū)出現(xiàn)7～8級陣風(fēng)9～10級大風(fēng)，最大風(fēng)力出現(xiàn)在葫蘆島市綏中縣永安鄉(xiāng)，為10級（26 m/s）。主要降水過程可劃分為2個階段，分別為24日1：00至25日5：00和25日5：00至26日20：00。第一階段遼寧受臺風(fēng)“安比”外圍云系直接影響，以穩(wěn)定性降水為主，由于臺風(fēng)路徑偏西，降水強(qiáng)度和范圍不大，最大小時雨強(qiáng)<30 mm。第二階段受西風(fēng)帶冷空氣、變性臺風(fēng)后部冷空氣及副高外圍暖濕氣流的共同影響，遼寧以對流性降水為主，降水強(qiáng)度大，還伴有雷暴大風(fēng)。25日5：00至26日2：00是最強(qiáng)降水時段，強(qiáng)降水落區(qū)位于朝陽、葫蘆島、錦州地區(qū)，最大降水量為179 mm，最大小時降水量為80.3 mm，撫順、遼陽地區(qū)也出現(xiàn)了分散性的強(qiáng)降水。26日2：00—20：00遼西地區(qū)降水減弱，系統(tǒng) 東移南壓，主要降水落區(qū)位于環(huán)渤海沿岸，大部分降水降落在海面上，陸地強(qiáng)降水范圍不大，但是降水強(qiáng)度大，最大小時降水量就出現(xiàn)在這一時段（圖2）。

2 ? ?大尺度環(huán)流形勢分析

夏季遼寧地區(qū)出現(xiàn)暴雨與副高位置關(guān)系密切，副高的分布形態(tài)往往決定著遼寧地區(qū)水汽輸送條件的利弊，通常副高呈經(jīng)向型分布時，對該區(qū)水汽輸送比較有利。西太平洋臺風(fēng)的移動，主要受太平洋副熱帶高壓和西風(fēng)帶環(huán)流的影響。

2.1 ? ?副熱帶高壓演變與臺風(fēng)路徑及影響分析

進(jìn)入2018年汛期以來，500 hPa西太平洋副熱帶高壓強(qiáng)盛，主體位置較常年北抬西伸明顯。從7月21日開始，副高北界位于東北地區(qū)中部約北緯45°，西脊點達(dá)到東經(jīng)105°。21—22日20：00，副高呈帶狀，脊線呈東西向，副高中心區(qū)域位于日本海，臺風(fēng)在副高西側(cè)東南氣流的引導(dǎo)下向西北方向移動，22日夜間開始，副高主體東退，臺風(fēng)沿副高西側(cè)偏南氣流的引導(dǎo)向北偏西方向移動。24日2：00，副高西脊點東撤，引導(dǎo)氣流減弱，臺風(fēng)向偏北方向移動，臺風(fēng)水汽開始影響遼寧;24日8：00，貝加爾湖以北冷渦發(fā)展加強(qiáng)，高空槽向東移動，迫使副高頂部隨之東移，副高西邊界轉(zhuǎn)為西南—東北走向，“安比”移動路徑也隨之轉(zhuǎn)為東北向移動，此時“安比”已開始進(jìn)入高空槽前，溫度不對稱結(jié)構(gòu)更加明顯。7月24日20：00，貝湖冷渦南壓，冷空氣與原河套地區(qū)冷空氣打通，副高外側(cè)引導(dǎo)氣流逐漸由偏南氣流轉(zhuǎn)為西南氣流，西風(fēng)槽處高度線與溫度線近乎垂直，大氣斜壓性增強(qiáng)，暖心結(jié)構(gòu)已經(jīng)遭到嚴(yán)重破壞，臺風(fēng)開始向北偏東方向移動，臺風(fēng)云系對遼寧降水的影響逐漸結(jié)束;25日2：00，850 hPa遼寧西部出現(xiàn)強(qiáng)盛西南急流，急流強(qiáng)度達(dá)到20 m/s。25日8：00開始，副高后部水汽輸送不斷加強(qiáng)，遼寧濕區(qū)范圍明顯加大，14：00切變線開始影響遼寧西部，25日夜間，切變線加強(qiáng)為低渦，并逐漸東移南壓，環(huán)渤海地區(qū)強(qiáng)降水開始發(fā)展，并維持至26日8：00。副高后側(cè)的西南氣流、臺風(fēng)與冷空氣結(jié)合形成的切變是影響強(qiáng)降水的主要系統(tǒng)（圖3）。

2.2 ? ?地面形勢演變及影響

從地面氣壓場及風(fēng)場分析，24日8：00遼寧受減弱的臺風(fēng)頂部暖區(qū)東南風(fēng)控制，西部開始出現(xiàn)降水;24日20：00臺風(fēng)北上，向東北方向移動，中心位于內(nèi)蒙東部，遼寧繼續(xù)受低壓前部偏南風(fēng)控制;25日8：00，臺風(fēng)中心位置東移至吉林西部，減弱變性為溫帶氣旋，遼寧位于低壓底部影響，西部地區(qū)有地面輻合線生成;同時在河北山東交界處有新的低壓中心生成;25日14：00—20：00，遼寧北側(cè)低壓中心快速東移，南側(cè)低壓中心發(fā)展為倒槽，中心位于渤海中部;內(nèi)蒙東部的高壓有所加強(qiáng)，日本海上為高壓中心，在這種鞍形場的形勢下遼西地區(qū)有弱冷鋒生成，強(qiáng)降水區(qū)域主要位于倒槽頂部與冷鋒附近（圖4）。

2.3 ? ?水汽條件分析

2.3.1 ? ?大氣可降水量（PWV）。大氣可降水量取決于垂直風(fēng)切變大小以及垂直水汽通量。高降水效率往往需要大氣中有充沛的水汽，整層大氣可降水量（PWV）能夠表征整層水汽含量的多少，暴雨期間存在著極高的降水率。

從GPS反演的大氣可降水量分布來看（圖5），強(qiáng)降水期間（13：00—16：00、19：00—22：00）建昌縣PWV最大達(dá)到76 mm（13：30）。25日白天，受北上臺風(fēng)殘余水汽及副高后部暖濕氣流影響，PWV達(dá)到60 mm以上的時間長達(dá)5 h，PWV達(dá)到70 mm以上持續(xù)時間達(dá)1 h（13：00—14：00），小時雨強(qiáng)達(dá)到80 mm。25日夜間，PWV在22：00達(dá)到最大值65 mm，小時雨強(qiáng)達(dá)到64 mm。從PWV值與降水量對比分析可知，第一階段強(qiáng)降水的水汽條件明顯強(qiáng)于第二階段降水，持續(xù)時間、降水量及強(qiáng)降水區(qū)域也強(qiáng)于第二階段降水。

從全省1 h PWV變化量分析（圖6），發(fā)現(xiàn)其變化趨勢與1 h降水量有較好的相關(guān)性。在2個強(qiáng)降水時段前的1～3 h期間，均出現(xiàn)了PWV明顯增加的現(xiàn)象，最大可達(dá)11～15 mm，也說明水汽有1個累積的過程，由此可見，GPS可降水量的激增預(yù)示將有強(qiáng)降水發(fā)生，增幅達(dá)到8～10 mm以上時，有很大概率發(fā)生50 mm/h以上的強(qiáng)降水。在強(qiáng)降水出現(xiàn)后的1 h，PWV均出現(xiàn)了明顯的減少現(xiàn)象，最大可達(dá)10～14 mm。這表明水汽條件在降水發(fā)生后明顯減弱，說明本次暴雨過程以2～3 h內(nèi)的短時強(qiáng)降水為主。

2.3.2 ? ?低層水汽來源及變化。隨著臺風(fēng)北上減弱，25日8：00遼西地區(qū)850 hPa比濕下降到12～13 g/kg，降水減弱。25日白天隨著低層水汽輸送的增強(qiáng)，850 hPa比濕再次增大，25日14：00達(dá)到15～16 g/kg，并在整個第二階段降水過程中一直保持在15 g/kg以上。水汽主要有2個來源，一是山東半島的偏南氣流;二是變性臺風(fēng)后部的偏北氣流，這支氣流將臺風(fēng)中心15 g/kg以上的水汽向南回流，為遼寧提供充足的水汽，對強(qiáng)降水的維持起到重要作用。東北氣流也有利于低層低渦切變的發(fā)展，使水汽強(qiáng)烈輻合（圖7）。

2.4 ? ?暴雨過程物理量特征分析

大暴雨產(chǎn)生在深厚的水汽層結(jié)、水汽輻合及強(qiáng)烈的持續(xù)上升運(yùn)動區(qū)。強(qiáng)烈的垂直運(yùn)動有利于水汽向上輸送發(fā)生凝結(jié)，同時上升和下沉氣流共存有利于對流活動的持續(xù)發(fā)展，這些都為暴雨的發(fā)展提供了有利的動力條件。

2.4.1 ? ?動力條件。7月25—26日，遼寧位于200 hPa高空急流入口區(qū)右側(cè)，具有較強(qiáng)的高空輻散，起到抽吸作用，850 hPa、925 hPa低渦切變附近有明顯的輻合，高低空耦合作用有利于上升運(yùn)動的發(fā)展。25日14：00遼西地區(qū)200 hPa散度達(dá)4×10-5～5×10-5 s-1，850 hPa散度為-2×10-5～-1×10-5 s-1，此時700 hPa垂直速度約為-0.8 Pa/s。26日8：00高空輻散、低空輻合中心東移至渤海灣附近，200 hPa散度仍然達(dá)到4×10-5～5×10-5 s-1，低空輻合略有減小，700 hPa垂直速度約為-0.6 Pa/s。

2.4.2 ? ?垂直速度與時間廓線演變。雖然大尺度環(huán)流條件有利于產(chǎn)生上升氣流，但是仍然需要觸發(fā)機(jī)制將氣塊抬升到自由對流高度，將不穩(wěn)定能量轉(zhuǎn)為動能，進(jìn)一步加強(qiáng)上升運(yùn)動。遼寧西部地區(qū)均存在著明顯的上升氣流，東經(jīng)117°～119°附近為近乎垂直的上升運(yùn)動區(qū)，水平風(fēng)向為東南風(fēng)，風(fēng)速大值區(qū)域上升運(yùn)動中心近重合;臺風(fēng)中層500～700 hPa西側(cè)有下沉氣流，臺風(fēng)中心東側(cè)為上升運(yùn)動，垂直速度大值中心向冷空氣向西傾斜，呈現(xiàn)斜升結(jié)構(gòu)，見圖8（a）。

觀測強(qiáng)降水出現(xiàn)區(qū)域（葫蘆島地區(qū)）垂直速度廓線的時間演變情況，可以看到，在強(qiáng)降水期間（25日8：00—24：00），葫蘆島地區(qū)上空均存在著明顯的上升氣流。第一階段降水期間，葫蘆島市區(qū)的上升氣流位于850 hPa以上，主要集中在850～700 hPa，中心強(qiáng)度達(dá)到-0.6 Pa/s;第二階段降水期間，葫蘆島地區(qū)上升氣流集中在700 hPa以上，主要集中在700～600 hPa，中心強(qiáng)度為-0.5 Pa/s，強(qiáng)度要弱于第一階段降水。對比2次降水時段上升氣流區(qū)域的厚度和強(qiáng)度，說明第一階降水受切變系統(tǒng)影響，動力抬升條件極強(qiáng)，最終導(dǎo)致1 h雨強(qiáng)達(dá)到80 mm，見圖8（b）。

2.4.3 ? ?葫蘆島地區(qū)T-log p圖演變。在24日20：00，葫蘆島地區(qū)上空存在明顯的中低空急流，400～925 hPa均為明顯的西南風(fēng)，850 hPa風(fēng)速達(dá)到20 m/s。在25日2段強(qiáng)降水期間，葫蘆島地區(qū)上空持續(xù)存在西南氣流，中低層露點廓線十分接近溫度廓線，整層大氣比較濕潤，其廓線形態(tài)屬于典型的短時強(qiáng)降水T-log p圖模型。從動力條件分析，第一階段降水期間，13：00對流有效位能最大，達(dá)到3 200 J/kg以上;第二階段強(qiáng)降水期間，22：00對流有效位能也達(dá)到了2 200 J/kg以上。伴隨不穩(wěn)定能量的釋放，產(chǎn)生更強(qiáng)的上升氣流，有利于強(qiáng)降水的產(chǎn)生（圖9）。

3 ? ?強(qiáng)降水特點分析

3.1 ? ?強(qiáng)降水落區(qū)及特點

此次暴雨過程，累計降水量超過150 mm的地區(qū)主要出現(xiàn)在遼寧西部的朝陽縣、凌源市、喀左縣、葫蘆島市及建昌縣。降水中心位于凌源市、葫蘆島市區(qū)北部、建昌縣東北部及朝陽縣南部的交界處。強(qiáng)降水主要分為3個階段，分別出現(xiàn)在7月24日15：00—18：00、7月25日的13：00—16：00以及19：00—22：00，第一階段降水主要受臺風(fēng)云系影響，造成凌源市、建昌縣出現(xiàn)暴雨天氣;后2個階段的降水地點都主要出現(xiàn)在葫蘆島的北部地區(qū)（圖10）。

3.2 ? ?強(qiáng)降水階段性特點

第一階段降水受臺風(fēng)水汽影響，暖區(qū)降水為主，持續(xù)時間長、雨強(qiáng)較小，最大小時雨強(qiáng)不超過30 mm，3 h最大降水量60 mm，未達(dá)到暴雨紅色預(yù)警發(fā)布標(biāo)準(zhǔn);后2個階段的降水特點以短時強(qiáng)降水為主，從出現(xiàn)大暴雨的鄉(xiāng)鎮(zhèn)5 min降水量柱狀圖及1 h雨量折線圖可以看到，5 min最大雨量可達(dá)12～15 mm，10 min最大雨量可達(dá)25 mm。最大1 h雨強(qiáng)可達(dá)40～80 mm;大部分站點3 h降水量均超過了100 mm，達(dá)到暴雨紅色預(yù)警信號發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)。

后2個階段的降水，小時雨強(qiáng)的強(qiáng)度類似，但小時最大雨強(qiáng)出現(xiàn)的時間段特點不同，對暴雨預(yù)警信號的提前發(fā)布有一定影響。第一個強(qiáng)降水時段，最大小時雨強(qiáng)均出現(xiàn)在降水發(fā)生的開始階段，通過雨強(qiáng)與雷達(dá)回波的對應(yīng)關(guān)系、強(qiáng)降水區(qū)域的發(fā)展及移動方向等條件分析，預(yù)警中心于15：00—15：40連續(xù)發(fā)布3個暴雨紅色預(yù)警信號，可以提前1～2 h準(zhǔn)確發(fā)布暴雨紅色預(yù)警信號。第二階段的降水，在雨強(qiáng)最大的20：00—21：00前2 h，都出現(xiàn)了雨強(qiáng)10～20 mm/h的降水，為提高暴雨紅色預(yù)警的準(zhǔn)確率，預(yù)警中心于20：43發(fā)布葫蘆島南票區(qū)暴雨紅色預(yù)警信號，提前時間在1 h以內(nèi)。

4 ? ?短臨預(yù)警技術(shù)應(yīng)用

4.1 ? ?多普勒天氣雷達(dá)觀測資料分析

為進(jìn)一步分析造成此次強(qiáng)降水過程的中尺度系統(tǒng)及其結(jié)構(gòu)特征，本文利用多普勒天氣雷達(dá)觀測資料對強(qiáng)降水的2個主要時段進(jìn)行了分析研究。圖11給出了25日13：50朝陽雷達(dá)觀測的回波頂高度、低仰角多普勒速度和基本反射率空間結(jié)構(gòu)。可以看到降水的第一個主要時段具有明顯的中尺度特征，對應(yīng)在雷達(dá)回波頂高的分布特征上，第一階段強(qiáng)降水的主要落區(qū)（葫蘆島建昌地區(qū)）存在回波頂高大于15 km的強(qiáng)回波區(qū)，強(qiáng)回波區(qū)的形狀近似為橢圓形，鑲嵌在片狀的層狀云降水回波之間。說明在強(qiáng)降水的第一個階段，葫蘆島西北部的主要降水落區(qū)上空存在有組織的中尺度對流系統(tǒng)。在相同時次的基本反射率空間結(jié)構(gòu)剖面圖上，可以清楚地看到強(qiáng)降水落區(qū)上空由若干個對流單體相互組織形成的多單體風(fēng)暴，風(fēng)暴前側(cè)相對成熟的對流單體有明顯的云砧結(jié)構(gòu)特征，風(fēng)暴后部的西南氣流入流區(qū)中仍有新生單體形成。從朝陽雷達(dá)1.5°仰角基本速度圖上可以看到，在葫蘆島西北部地區(qū)上空存在由正、負(fù)速度對組成的中氣旋系統(tǒng)，造成強(qiáng)降水的近橢圓形中尺度對流系統(tǒng)整體位于中氣旋的西南位相，說明在強(qiáng)降水的第一階段，對流層低層的中氣旋是中尺度對流系統(tǒng)維持加強(qiáng)的主要因子，對流單體在中氣旋的西南位相形成有組織的中尺度對流系統(tǒng)，隨著中氣旋西側(cè)的西南引導(dǎo)氣流向東北方向移動和傳播，進(jìn)而造成遼寧西部地區(qū)出現(xiàn)第一階段強(qiáng)降水過程。強(qiáng)降水回波具有“列車效應(yīng)”的特征，回波質(zhì)心較低，強(qiáng)回波基本在0 ℃層高度以下，不存在明顯回波懸垂。

對于25日夜間的第二階段強(qiáng)降水過程，從25日21：39的朝陽雷達(dá)回波頂高和0.5°仰角基本速度圖上，同樣表現(xiàn)出與第一階段類似的顯著中尺度特征（圖12）。從雷達(dá)回波頂高的分布特征上，第二階段降水的中尺度對流系統(tǒng)位置相對偏南，位于葫蘆島市區(qū)上空，其回波頂高度在12 km左右，說明夜間第二階段強(qiáng)降水過程的中尺度系統(tǒng)強(qiáng)度和范圍相對偏弱。對比分析相同時次的雷達(dá)基本反射率空間結(jié)構(gòu)，造成第二階段強(qiáng)降水的中尺度系統(tǒng)依然表現(xiàn)出相互組織的多單體風(fēng)暴特征，風(fēng)暴前側(cè)有明顯的指向下游風(fēng)暴傳播方向的云砧結(jié)構(gòu)特征。從低仰角的雷達(dá)基本速度圖上，依然能看到明顯的中氣旋系統(tǒng)，說明在降水過程的2個主要時段，中尺度對流系統(tǒng)的組織、發(fā)展均與對流層低層的中氣旋密切相關(guān)。強(qiáng)降水落區(qū)上空的中氣旋為對流單體的發(fā)展和加強(qiáng)提供了有利條件，促使對流單體相互組織形成強(qiáng)度更高、范圍更大、生命周期更長的中尺度對流系統(tǒng)向下游傳播，進(jìn)而造成了遼寧西部大范圍的強(qiáng)降水過程。26日強(qiáng)降水反射率因子及垂直液態(tài)水含量更大，強(qiáng)回波擴(kuò)展到6～7 km，具有回波懸垂的特征，低層存在弱回波區(qū)，呈現(xiàn)出類似于雹暴的特征，還伴有8級以上的雷暴大風(fēng)。

4.2 ? ?衛(wèi)星圖像分析

4.2.1 ? ?紅外云圖分析。從此次遼西大暴雨形成過程中衛(wèi)星紅外云圖的演變看，7月24日8：00—20：00，在臺風(fēng)北上過程中，伴隨渦旋云系不斷北上，雖然在遼寧地區(qū)未與冷空氣結(jié)合，但持續(xù)時間較長，造成遼寧西部出現(xiàn)持續(xù)性降雨天氣（圖13）;7月25日5：00，臺風(fēng)云系進(jìn)入吉林西部，受副高后部暖濕氣流影響，在河北東部生成一個明顯的中尺度對流系統(tǒng)，但在向遼寧東移的過程中逐漸減弱;25日12：00，隨著冷空氣的補(bǔ)充合并，抬升運(yùn)動明顯增強(qiáng)，中尺度對流系統(tǒng)迅速增強(qiáng)，于25日14：00達(dá)到最強(qiáng)且范圍逐漸擴(kuò)大;由于副高主體位置移動緩慢，受其后側(cè)西南氣流影響，降水區(qū)域始終位于遼寧西部地區(qū);25日20：00—24：00，遼寧西部又一次出現(xiàn)中尺度對流云團(tuán)，其西側(cè)不斷有尺度更小的對流云團(tuán)生成，并快速移動與主體合并，造成了遼西地區(qū)第二階段強(qiáng)降水的產(chǎn)生。

4.2.2 ? ?水汽圖像分析。水汽圖像代表著對流層高層的動力特征，水汽圖像結(jié)構(gòu)與導(dǎo)致垂直運(yùn)動和氣流變形場的大尺度天氣過程有關(guān)系。在水汽圖像中深灰色的色調(diào)與下沉運(yùn)動有關(guān)系;暗區(qū)與對流層中部槽干冷空氣有聯(lián)系，白亮灰度則是表征上升運(yùn)動（圖14）。

干侵入是水汽圖像上中等到近黑色灰度的特定區(qū)域，以重要天氣尺度云系為邊界，并與任何形式氣旋性環(huán)流相聯(lián)系。一般在氣旋性發(fā)展剛開始時出現(xiàn)在干帶前緣，與急流、位渦異常有關(guān)，也與天氣尺度的下沉運(yùn)動對應(yīng)，動力活躍的干帶可以激發(fā)氣旋生。

水汽圖像“暗區(qū)”為干侵入?yún)^(qū)，具有高位渦、低濕度 和“冷”的特征，高分辨率水汽圖像上的“暗區(qū)”能形象地揭示干侵入演變、發(fā)展和補(bǔ)充的精細(xì)過程。干侵入沿著等熵面由高層向低層侵入，增強(qiáng)降水區(qū)上空的對流不穩(wěn)定。

5 ? ?結(jié)論

（1）臺風(fēng)“安比”與西風(fēng)帶冷空氣結(jié)合，與副高后部的暖濕氣流交匯，在臺風(fēng)外圍水汽、副高后部暖濕氣流共同作用下水汽厚度增加形成有利于遼寧西南部地區(qū)強(qiáng)降水的環(huán)流形勢;副高后側(cè)暖濕氣流在冷空氣的作用下，激發(fā)出整層上升運(yùn)動;850 hPa形成的切變線，逐漸加強(qiáng)為低渦;地面在渤海附近低壓倒槽發(fā)展，鞍形場的形勢下冷鋒生成，強(qiáng)降水位于倒槽頂部與冷鋒附近。

（2）遼西地區(qū)高空輻散強(qiáng)烈，起到抽吸作用，低層低渦切變附近產(chǎn)生輻合，高低空耦合作用有利于上升運(yùn)動的強(qiáng)烈發(fā)展。遼寧西部地區(qū)大暴雨形成和維持的一個重要原因是干冷空氣侵入，源于干冷空氣的侵入加強(qiáng)了大暴雨區(qū)的對流性不穩(wěn)定，可見干侵入對暴雨的加強(qiáng)和發(fā)展起重要作用。

（3）臺風(fēng)“安比”影響遼寧前期，主要受臺風(fēng)外氣流影響，水汽厚度淺薄，但維持時間長，產(chǎn)生的累計雨量較大。后期臺風(fēng)殘余云系，在冷空氣的作用下，激發(fā)出冷暖空氣交界處的整層上升運(yùn)動區(qū)，以對流性降水為主。

（4）從雷達(dá)回波特征來看，2個階段的對流云團(tuán)具有不同特征。25日強(qiáng)降水回波具有列車效應(yīng)的特征，回波質(zhì)心較低，強(qiáng)回波基本在0 ℃層高度以下，不存在明顯回波懸垂;26日強(qiáng)降水反射率因子及垂直液態(tài)水含量更大，強(qiáng)回波擴(kuò)展到6～7 km，具有回波懸垂的特征，低層存在弱回波區(qū)，呈現(xiàn)出類似于雹暴的特征，還伴有8級以上的雷暴大風(fēng)。

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