遲春艷，楊文艷，韓慶婷，陳紅磊

（盤錦市氣象局，遼寧盤錦124010）

盤錦市位于遼河下游入?？谔帲|河三角洲中心地帶，地勢平坦，屬溫帶大陸性氣候。全年降水量分布不均勻，降水主要集中在7、8月份。暴雨是主要災害性天氣之一，會引發(fā)城市內(nèi)澇、農(nóng)田滯澇等次生災害，造成人員傷亡和財產(chǎn)損失，是天氣預報的重點和難點[1-4]。本文旨在利用衛(wèi)星、多普勒雷達、風廓線雷達以及地面加密自動氣象站等常規(guī)資料，對2020年8月24日高空槽與華北氣旋引發(fā)的暴雨到大暴雨天氣成因進行分析，結合多種物理量因子在氣旋發(fā)展各階段的作用，總結該類天氣過程的主要形成機理，為今后預報提供參考依據(jù)。

1 降水實況

2020年8月24日2—17時，盤錦市普降暴雨到大暴雨，全市44個氣象站出現(xiàn)50～100 mm降雨15個，出現(xiàn)100 mm以上降水29個，全市平均降雨量107.8 mm，最大降雨量158.2 mm，出現(xiàn)在大洼區(qū)榆樹街道。各縣（區(qū)）降雨情況：盤山縣平均降雨量107.6 mm，大洼區(qū)平均降雨量110.8 mm，興隆臺區(qū)平均降雨量98.1 mm，雙臺子區(qū)平均降雨量97.9 mm。此次降水過程特點：持續(xù)時間短，降雨總量最大，是盤錦地區(qū)2020年汛期最大1次降雨過程。

本文利用衛(wèi)星云圖、多普勒雷達及地面加密自動氣象站等觀測資料，分別從大尺度環(huán)流形勢演變、影響系統(tǒng)、水汽條件、能量分析等方面對此次強降水過程的成因進行了分析。

2 天氣尺度系統(tǒng)分析

2.1 高空及近地面形勢場分析

從23日20時500 hPa高空圖（圖1）上可以看到，中高緯度西風帶上，河套地區(qū)高空槽和貝加爾湖附近的東北冷渦不斷東移，槽前850 hPa西南急流明顯加強，沿海至遼寧東部有急流，最大風速18 m/s，925 hpa也有急流存在，最大風速16 m/s。副熱帶高壓東退到日本以東洋面，臺灣地區(qū)東南海面上發(fā)展起來的臺風沿副熱帶高壓西邊界向東北方向移動，臺風渦旋北側的東南風氣流和西南急流同時向遼寧省輸送水汽，水汽異常充沛。

圖1 23日20時500 hPa高度場及850 hPa風場

2.2 地面形勢場分析

從地面圖（圖2）上可以看出，從23日夜間開始，華北地區(qū)的低壓帶逐漸東移加強為華北氣旋，氣旋不斷東移北上，低壓中心在24日早間移動到盤錦市附近，盤錦市處于低壓中心頂部，低壓倒槽附近的東南風從海上帶來充沛的水汽輸送，配合氣旋強烈的上升運動帶來的動力條件，為長時間的強降水提供了有利的條件。

圖2 23日20時海平面氣壓場

3 物理量條件分析

3.1 水汽條件

從850 hpa比濕場來看（圖3），24日8時盤錦地區(qū)比濕大于12 g/kg，為強降水的產(chǎn)生提供了良好的水汽條件，且遠遠超過本地暴雨預報指標。水汽通量散度位于大值區(qū)，標志著降水前期遼寧地區(qū)上游水汽通道的完全建立，中部處于水汽通量散度的強輻合區(qū)。

圖3 24日08時850 hpa比濕場

圖4 24日08時850 hpa假相當位溫和風場

3.2 不穩(wěn)定度分析

假相當位溫θse是表征大氣中能量分布的物理量[5]，24日8時遼寧東南部地區(qū)CAPE值較大，達到500 J/kg左右，并且最優(yōu)抬升指數(shù)BLI達到-3℃，同時副高外圍的急流具有高溫高濕的特征，表明此次暴雨過程具有較強的不穩(wěn)定能量，降水存在一定的對流性質(zhì)。從850 hPa假相當位溫場（圖4）分布可見存在一支明顯的高能舌，遼寧地區(qū)已經(jīng)超過340 k，表征著整個副熱帶夏季風的強烈北推，強降水主要出現(xiàn)在高能舌頂部能量鋒區(qū)附近。此外，地形對此次暴雨天氣也有一定的增幅作用。

4 雷達回波圖分析

24日早間時段降水回波對盤錦市范圍產(chǎn)生了較強的降水，7—9時盤錦市平均降水量分別為20.4 mm和16.1 mm。從雷達回波圖（圖5、圖6）可以看出，降水回波呈東北西南走向，向西南方向移動，并不斷有新回波在其上游生成，體現(xiàn)出一定的“列車效應”。中心強度超過了55 dBZ，降水效率非常高。同時，從強回波的形狀分布上來看，強降水的范圍很廣，產(chǎn)生了大范圍的短時強降水。9時對流發(fā)展比較旺盛的回波移動到盤錦市東南部地區(qū)，整體強度有所下降，強降水回波掃過盤錦市西北部地區(qū)在2 h內(nèi)較多站點達到暴雨標準。隨后強降水回波繼續(xù)向東南方向移動，后部依然不斷有降水回波東移，較長的持續(xù)時間也是盤錦市產(chǎn)生大范圍暴雨到大暴雨的重要原因。

圖5 24日07時雷達回波圖

圖6 24日09時雷達回波圖

5 云圖分析

從衛(wèi)星云圖的資料（圖7、圖8）可以明顯看出，降水云系位于高空槽前，強降水發(fā)生的時間段，盤錦市處于地面氣旋的暖區(qū)云系控制，高空槽后的冷空氣不斷東移，河北及內(nèi)蒙古地區(qū)的干冷空氣向東侵入，使得盤錦市上空冷暖空氣交匯產(chǎn)生了較為強烈的對流降水云團。但整體系統(tǒng)移動較慢，系統(tǒng)后部的干冷空氣還位于河北省中部，云系完全東移需要較長時間，冷空氣不斷東移南下同暖空氣交匯激發(fā)對流云團，使得較強的降水持續(xù)了較長時間，使整個過程降水量偏大。

圖7 24日10時紅外云圖

圖8 24日14時紅外云圖

6 結論與討論

分析2020年8月24日在盤錦地區(qū)出現(xiàn)的暴雨到大暴雨天氣過程的多尺度天氣特征。得到以下結論：一是此次暴雨為典型的高空槽與華北氣旋冷暖空氣交匯的暴雨。西南急流和臺風北側的東南氣流為盤錦地區(qū)輸送了大量暖濕氣流，為本次降水提供充足水汽條件。二是500 hPa高空槽與副高西北部之前強位勢梯度使得低空急流穩(wěn)定維持，槽前正渦度平流的輻散作用使得低層減壓,低空急流中的切變渦度擾動是低空低渦形成的重要機制。強降水主要出現(xiàn)在低渦的前側，地面倒槽頂部的地區(qū)。良好的動力抬升、水汽輸送、不穩(wěn)定能量及東部的地形抬升等多種有利條件的共同作用是產(chǎn)生此次暴雨天氣的主要原因。三是衛(wèi)星紅外云圖顯示在低空急流軸附近不斷有MCS生成，并沿著槽前西南氣流向東北方向移動，起到“列車效應”作用。低空和超低空急流在遼寧中部建立并加強，使得盤錦出現(xiàn)暴雨到大暴雨。