2017年8月4日鞍山地区暴雨天气过程诊断分析

高清源 1 田璐 1 孙瑶 2 韩颖 1 徐庆喆 1

摘 要：利用常规气象观测资料和NCEP/NCAR再分析资料，对2017年8月4日鞍山地区一次暴雨天气过程进行诊断分析。结果表明：此次暴雨天气过程主要受北上的热带低压、副热带高压和西风带短波槽脊的共同影响，副高外围偏南的低空急流输送了大量的水汽和能量，西风带短波槽脊活动带来了高层的干冷空气，冷暖气流在鞍山东南部地区交汇，形成强降水天气。低空急流最大风速达到32m/s，鞍山地区中低层有较强的水汽辐合，且湿层较厚，为暴雨提供了充足的水汽和能量条件，并且强降水时段，低空急流有明显的加强，之后低空急流风速快速减弱，对应强降水结束。高低层呈上层干冷，下层暖湿的对流的不稳定结构，有利于强对流天气触发。

关键词：暴雨；水汽；低空急流；对流不稳定；诊断

一、降水概况

受今年第10号台风“海棠”减弱的热带低压和副热带高压共同影响，8月2日01时至4日21时，鞍山地区出现一场强降雨天气过程，降水分布不均，中西部地区出现了中到大雨，岫岩县普降大到暴雨，局部特大暴雨，全市平均降水量146毫米。此次强降雨范围广、强度大，对工农业生产和人民生命财产安全造成严重损失。

二、天气形势分析

台风“海棠”减弱形成的低压系统和副热带高压是此次强降水天气过程的主要影响系统，尤其是副热带高压西北侧的偏南暖湿急流，为此次强降水天气过程提供了充沛的水汽和能量条件。降水期间，亚欧大陆中高纬度呈两脊一槽天气形势，西太平洋副热带高压稳定少动，宽广槽内多低值系统和短波槽脊活动，同时受到副热带高压的阻挡作用，短波槽移动缓慢，持续时间长，有利于天气系统的发生、维持。

暴雨天气过程中，高空200hPa辽宁省位于高空急流出口处，高空的辐散作用非常明显，有利于低层对流的发生发展；高空500hPa高度，位于朝鲜半岛地区的副热带高压稳定少动，辽宁地区由副热带高压边缘西北侧的偏南气流影响，暖湿条件较好，同时辽宁地区受明显的西风带高空槽脊的影响，冷暖气流交汇，有利于形成强对流天气。高空850hPa，低涡系统经辽宁西部地区北上，形成了辽宁西部地区的强降水，辽宁中东部地区受明显的偏南暖湿急流的影响，为暴雨天气提供了充足的水汽和能力条件，同时中低层存在明显的切变线，有利于强对流天气的触发，易于形成强降水天气。

三、对流性特大暴雨天气的诊断分析

1 水汽条件分析

强降水的产生，需要充足的水汽条件，包括暴雨区空气水汽饱和，还有关键的持续的水汽输送。在此次强降水过程中，暴雨区水汽条件很好，空气湿度较大，辽宁大部分地区的比湿都达到了14g/kg，甚至超过16g/kg，空气湿度非常大，达到了辽宁地区强降水的阈值。同时，沿着副热带高压西北侧的偏南暖湿急流，为强降水提供了持续的水汽输送，在强降水过程中，低层始终存在着水汽通量散度的大值区，说明大量水汽在辽宁东南部地区辐合，并且持续时间较长，为强降水的形成和发展提供了充足的水汽。

2 不稳定层结条件分析

此次降水天气过程伴有明显雷电天气，短时强降水特征明显，具有明显的对流性特征。 高低层冷暖平流特征明显，高层辽宁北部地区冷平流和辽宁南部暖平流区，在辽宁中部地区交汇，有利于强对流天气的形成和发展。从高低空配置来看，高层为冷平流，低层北部为冷平流，南部为暖平流，呈上干下湿不稳定结构。

3 探空曲线分析

图1选取暴雨发生前沈阳、丹东探空站探空图进行分析，发现,两站均为中低层的高湿状态，且具有一定的不稳定能量。暴雨发生前，850-500hPa，风场随高度顺转，为暖平流，中低层较为深厚的南风有利于系统的垂直发展，且低层为明显的低空急流，为强降水的形成提供了热量和水汽条件，完成不稳定能量的积蓄。

图1 2017年8月3日20时沈阳、丹东探空图

4 低空急流

从850hPa低层风场来看，8月3日08时，鞍山地区上空存在明显的低空急流，低空急流风速达到22m/s，辽宁地区位于急流顶部，8月3日20时，鞍山地区上空低空急流明显加强，低空急流最大风速达到30 m/s，甚至辽宁北部地区最大风速达到了32 m/s，强的低空急流，为鞍山地区强降水提供了充足的水汽条件和能量条件，并且强降水时段，低空急流有明显的加强，之后低空急流风速快速减弱，对应强降水时段结束。

四、结论

1 此次对流性强降水过程主要受北上的热带低压、副热带高压和西风带短波槽脊的共同影响，副高外围偏南的低空急流输送了大量的水汽、热能和不稳定能量，西风带短波槽脊活动带来了高层的干冷空气，冷暖气流在鞍山东南部地区交汇，形成强降水天气。

2 通过诊断分析，发现对流性强降水天气需要水汽和动力条件得相互配置，鞍山上空中低层有较强的水汽辐合，周围水汽向此输送，且湿层较厚，为暴雨过程的产生提供了充足的水汽输送条件。

3 强降水过程中，存在明显的低空急流，低空急流最大风速达到32m/s，强的低空急流，为鞍山地区强降水提供了充足的水汽条件和能量条件，并且强降水时段，低空急流有明显的加强，之后低空急流风速快速减弱，对应强降水结束。

4 此次降水天气过程中，高层500hPa为冷平流，低层850hPa辽宁北部为冷平流，南部为暖平流，呈上层干冷，下层暖湿的对流的不稳定结构，有利于强对流天气触发发展，同时中空干冷空气侵入也是触发暴雨产生的重要机制。

参考文献

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