东北地区一次暴雨天气过程诊断分析

易希延 孙琳琳 马湘宜

摘要 本文利用风云卫星、高空及地面观测资料，分析2018年7月16—17日在东北地区出现的一次暴雨过程的天气特征。结果表明：（1）此次暴雨为经典的副高后部型暴雨，500 hPa高空槽与副高北部间强位势梯度导致低层低空急流加强并稳定维持，槽前正涡度平流导致的偏差风辐散使低层减压，配合低空急流中的切变涡度形成低空低涡，强降水主要出现在低涡的前侧、暖切变南侧;（2）200 hPa高空急流辐散区，地面中尺度低压和地面辐合线，配合地形辐合抬升作用为暴雨增幅提供有利条件;（3）模式降水预报偏小，可能与模式对副热带高压预报偏弱，以及850 hPa风场风速预报偏弱有较为密切的关系，同时模式对复杂地形的刻画能力不足，也是导致降水预报误差的原因。

关键词 暴雨;对流;多源观测;低空急流;低空低涡

中图分类号：P458 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2021）08–0047–02

Diagnosis and Analysis of a Heavy Rain Process in Northeast China

YI Xi-yan et al（Panjin Meteorological Bureau， Panjin， Liaoning 124010）

Abstract Using FY satellite， high-altitude and ground observation data to analyze the weather characteristics of a heavy rain process that occurred in the Northeast from July 16 to 17， 2018. The results show that： （1） This heavy rain is a classic rainstorm at the rear of the subtropical high. The strong geopotential gradient between the 500 hpa trough and the northern part of the subtropical high leads to the strengthening and stable maintenance of the low-level low-level jet， and the deviation wind caused by the positive vorticity advection in front of the trough. The divergence makes the lower layer decompress， and the shear vorticity in the low-level jet is an important mechanism for the formation of the low-level low vortex. Heavy precipitation mainly appears on the front side of the low vortex and the south side of the warm shear; （2） The 200 hPa high-altitude jet divergence area， the ground mesoscale low pressure and the ground convergence line， combined with the terrain convergence and uplift， provide favorable conditions for the increase of heavy rainfall; （3）And the weak wind speed forecast of the 850 hPa wind field has a close relationship. At the same time， the models insufficient ability to portray complex terrain is also the cause of precipitation forecast errors.

Key words Heavy rain; Convection; Multi-source observation; Low-level jet; Low-level vortex

我國受暴雨灾害影响较大，近年来对暴雨的研究也取得了一些成果[1-2]。本文旨在利用多种观测资料，分析2018年7月一次发生在东北地区的暴雨天气成因，结合多种物理量因子及其阈值，总结该类型天气发生的主要机理，为今后暴雨预报提供科学的依据。

1 降雨实况及资料方法

2018年7月16—17日，受低涡暖切变和副热带高压共同影响，东北地区北部出现明显降水。其中，暴雨区位于黑龙江西南和中南部地区，暴雨区范围较小。

2 天气尺度系统及物理量

2.1 高空及地面形势场

16日20：00，500 hPa副高西伸北抬，且维持稳定，北部脊线位于40°N以北，黑龙江长时间处于副高北部的暖湿环境中。副高西侧为位于山西、山东一带的低槽，槽前正涡度平流使低空系统加强北上。

16日，850 hPa低空急流出口区的暖式切变线配合地面中尺度低压和地面辐合线，为此次暴雨过程提供了良好的动力抬升条件，200 hPa急流右侧的辐散抽吸作用有利于上升运动的加强，850 hPa的垂直速度场显示黑龙江中南部地区位于大的上升速度区（图1）。从降雨分布上来看，大的暴雨区位于山脉和平原的过渡地带以及低空风垂直山脉，地形的抬升作用使上升运动加强。

由于副高的稳定维持，黑龙江长时间处于高温高湿的环境，同时850 hPa低空西南风急流和925 hPa超低空急流将南方水汽源源不断地向黑龙江地区输送，水汽通量散度场上在黑龙江南部地区有明显的水汽辐合。此次降水过程的水汽条件非常有利于暴雨的产生。

2.2 物理量

16日08：00 齐齐哈尔探空图中，虽然700 hPa以下相對湿度较大，但露点温度较高，绝对湿度较大，400 hPa到地面湿层深厚，同时0～6 km弱的垂直风切变也有利于暴雨的产生。

副热带高压及其西侧的高空槽维持稳定，槽前正涡度平流和低层暖平流的作用，包括高空急流的稳定少动，使地面气旋加强，整个高低空系统移动缓慢。925 hPa超低空急流持续的水汽输送使黑龙江地区降雨时间变得较长，有利于产生暴雨。

卫星云图显示有两块中尺度云团与黑龙江的暴雨区对应，暴雨云团的连续生长也有利于暴雨的形成。

3 模式偏差

模式降水与实况降水的对比情况如下：（1）模式漏报了黑龙江西南的暴雨区;对中南部的暴雨区预报偏南、偏弱。（2）500 hPa环流方面，实况588线对应模式的576线，模式预报偏弱;850 hPa风场上，模式预报较实况偏弱，暖式切变位置有较大偏差;模式对暖区暴雨的预报性能较差。（3）实况暴雨区位于平原和山脉的过渡地带，虽然模式对地形的刻画较好，但对于地形和降水的动力机制考虑不充分，导致模式对暴雨区强度预报有偏差。

4 结论

中低层低涡使其东侧出现强而稳定的低空急流，将南方暖湿空气持续向黑龙江输送，急流出口区的暖式切变为此次过程提供了有利的动力条件。

副高稳定维持使黑龙江长时间处于高温高湿的环境，850 hPa暖式切变、地面中尺度低压、地面辐合线也提供了有利的动力条件，高空急流加强上升运动，地形抬升也使上升运动加强。低空急流和超低空急流向黑龙江持续输送水汽，水汽在黑龙江南部地区辐合。高低空系统的稳定维持，使黑龙江地区降雨时间变得较长，暴雨云团的连续生长也有利于暴雨的形成。

此次过程模式降水预报偏小，副高强度预报偏弱，850 hPa风场偏弱，模式对暖区暴雨的预报性能较差，对地形的机制模拟较差。

参考文献

[1] 郑媛媛，张小玲，朱红芳，等.2007年7月8日特大暴雨过程的中尺度特征[J].气象，2009，35（2）：3-7.

[2] 曹小岗，张吉，王慧，等.“080825”上海大暴雨综合分析[J].气象，2009，35（4）：51 -59.

责任编辑：黄艳飞