伊春市2013年8月区域性暴雨天气过程分析

吴 桐,关宁欣

(1.伊春市气象局，黑龙江 伊春 153000;2.牡丹江市气象局，黑龙江 牡丹江157000)

1 引言

2013年汛期期间，黑龙江省部分地区出现了近30 a一遇的灾害性暴雨天气，部分河流超出警戒水位，汛情形势严峻。伊春地区历年较大的降水过程主要集中在七月下旬到八月上旬，但达到暴雨量级的过程较少。汛期期间，伊春地区出现洪涝、泥石流等灾害，对人民生命财产安全造成巨大损失，因受小兴安岭区域地理环境影响，伊春地区降水的突发性、局地性更为显著，预报工作更难进行。

本次过程达到暴雨量级的区域主要集中在伊春中南部地区，嘉荫流域已经超出警戒水位，所以此次降水给防汛抗洪工作、保障农业安全生产工作带来了巨大的影响。本文对此次降水过程进行技术总结，对此类极端天气预报误差进行评定分析，揭示其成因，寻找此类天气过程预报着眼点。

2 降水实况

8月12-14日的降水为一次自南向北的过程，雨量较大时段主要集中在12日-13日白天，其中12日24 h内朗乡累计降雨量为70.9mm，五个区站累积量在10-30 mm之间；13日夜间铁力地区降雨量达到41.0 mm，14日金山屯地区降雨量达到58.1 mm，其余地区中到大雨不等。过程结束后15日伊春部分地区仍有降水，其中铁力桃山地区雨量达到10 mm，16-18日全市又有一次较大降水过程。此次降水持续时间较长，且两次较大降水过程连续，量级较大，范围较广，较为罕见。此次过程多数1 h雨量为0-5 mm，极少数1 h雨量为5-10mm，所以本次降水属于较为稳定性降水。

3 天气形势分析

3.1 高空形势分析

12日20时，500 hPa 高空图上欧亚大陆中高纬度地区为两槽一脊型[1]，贝加尔湖西部的高压脊稳定维持，巴尔喀什湖北部西西伯利亚地区与贝加尔湖附近被两个低压中心占据，受高压脊控制，有小股的冷空气南下。12-14日，影响黑龙江省的低涡加深并略向东移北抬，其中13日达到最强，伴随着低涡加深，不断有小槽波动东移，14日后此次系统过程逐渐减弱，下一个系统即将影响黑龙江省。西太平洋副热带高压一直位于我国东南沿海一带，副高西部的偏南气流从海上带来充沛的水汽，配合河套北部低涡中心的西北气流，一较深小槽影响我国北方地区，850 hPa上存在低空急流导致有大量的水汽输送而来，大气产生不稳定层结，有利于降水发生，且量级较高。到了13日08时，贝加尔湖附近的低涡加深，500 hPa槽线位于黑龙江省西部地区，经度加大，850 hPa的冷槽转为东北-西南走向，与500 hPa、700 hPa相配合，且有明显的风场气旋性切变，对应降水大值区。

3.2 地面形势分析

12日02时，从贝加尔湖东南部地区到我国东北地区都受地面低压控制，其中大兴安岭到内蒙古中部为冷锋带，吉林省与黑龙江省交界一带为暖锋，配合高空低涡系统，到了12日20时，低压加强，低压中心位于大兴安岭西部地区蒙古国境内，之后继续加强，位置少动。此时暖锋已经到达黑龙江省南部地区，暖锋附近出现明显降水。随着地面低压中心逐渐向北伸展，全省大部分地区开始出现降水，暖锋两侧的气压梯度加大，暖锋强度加强，降水强度也随之加强，此时伊春市部分区域降水较强，个别站点雨量达到暴雨量级。到了15日，低压中心强度减弱，此次降水主要过程趋于结束。在低压移动过程中，日本海域不断有水汽补充，使得低层水汽充沛，配合高空形势，降水量级较大。

3.3 物理量场

在散度场中高层辐散，低层辐合有利于大气的抽吸作用，使上升运动的趋势更强，这为此次强降水过程提供了有利的动力条件。通过12日20时500 hPa和850 hPa的散度场可知，此时700 hPa以下黑龙江省整个中部区域都为负散度场，最强辐合场位于850 hPa,处于辐合上升状态，辐合中心位于黑龙江省南部边缘区域。高层中西部地区为正散度场，为辐散下沉状态，辐散中心位于黑龙江省与吉林交界处以及黑河地区。此时高低层配置最好，辐散辐合基本垂直，地面降水开始。13日08时，辐散场北伸，黑龙江和吉林地区全部为其覆盖，辐合场也随之北抬，700 hPa黑龙江省西部为辐散区，东部为辐合区，20时，700 hPa以上为正辐散场，850 hPa一半为辐散区，一半为辐合区，降水区域减小，由全省性降水缩至东部降水，此时伊春市仍位于降水区域内，但强度减弱。14日08时，850 hPa以下为上升运动，白天的降水强度减到最弱，趋于停止，夜间受另一股空气补充影响，又有降水发生。

从垂直运动场和涡度场中可以得到全省较大降水过程主要集中在12日夜间到13日白天，其余时间为黑龙江省部分区域降水，伊春市降水主要集中在夜间进行。从散度场上可知，此次过程低层辐合运动较强，上升运动明显，高空辐散运动较弱，此种过程水汽输送强度加大，致使降水量级较高。

4 水汽条件分析

从东海、黄海、日本海一带输送来的水汽是此次降水的主要来源，从12日20时水汽通量场来看，完整的水汽通道主要是东海-黄海-日本海区域-吉林-黑龙江南部地区，13日南来的水汽输送达到最强。水汽通量场中心大值区分为两个，分别位于伊春市上空和吉林省南部，与降水大值区相对应，是暴雨的高发区，而此时伊春市降水极大值实况出现在12日夜间-13日白天以及13日夜间，对应了此时的水汽通量场图。14日08时，位于黑龙江省的水汽通量场大值区减弱并北抬，14日20时此系统入海，在吉林省上空又有新的大值区产生。

水汽通量散度场分析，12日20时黑龙江省中南部上空850 hPa为负值控制，中心位于黑龙江省南部，925 hPa负值中心强度加强，水汽辐合，有利于暴雨发生。到了13日20时，850 hPa以上西部为正值区，东部为负值区，西部低层水汽辐散，降水强度有所减弱，不利于暴雨发生发展。此次降水过程水汽通量散度场的低层辐合明显时段为12日20时-13日08时，水汽的辐合为降水提供了丰富的水汽，同时由于水汽凝结释放潜热使上升运动加强，对降水有反馈作用，使降水强度增加，加大了暴雨发生的可能性。

5 急流分析

在850 hPa高度场上，从河套以东渤海一带到吉林区域出现了风力达到12 m/s以上的西南风急流[2]，部分站点观测区域风力达到20 m/s以上。到了13日，西南风急流南收北伸，北部达到黑龙江省上空，南部收到辽东半岛一带，风力稍有加强。14日，风向转为偏西风。此次西南风低空急流对应此次降水过程向黑龙江省输送大量的水汽，同时也输送了热量，使受地面暖锋影响的暖湿气流在向北移动过程中因热力作用而产生上升运动，并与高空辐散下沉气流耦合，使大气层结不稳定，易发生强降水天气。

6 数值预报产品检验及预报着眼点

6.1 EC预报场和T639预报场中高纬环流预报检验

此次降水过程，在11日20时更新的EC和T639的500 hPa高度场，未来24 h变化两个预报场预报基本与实况相符，系统形势与低涡位置几乎没有偏差，随着时长延长，预报场误差增大，EC场48 h位置略偏北偏东，72 h预报场略快于实况场。T639预报场与实况场基本吻合。对西太平洋副高位置的预报EC预报场较实况场位置一直偏东，青藏高原上空没有闭合的高压中心，漏掉588线。

6.2 EC预报场和T639预报场温度预报检验

检验850 hPa温度场预报，11日20时的数值产品预报未来温度场变化，24 hEC和T639预报都与实况基本吻合，到了48 h，EC和T639的温度场落后于实况场，预测的温度略高，72 hEC场的东西边界与实况吻合度下降。

6.3 德国降水与T639预报场降水预报检验

两种数值预报产品都预报12日夜间到13日白天有较大量级降水，德国预报伊春市24 h累计量在15-20mm,雨区大值区偏西。T639预报伊春全区24 h累积量为1-10mm,雨区大值区也在黑龙江省西部地区。伊春市实况降水除铁力站为4.5 mm外，其余区站降水累计量都为20-30mm，两种产品预报量级偏低，T639预报误差大，且降水暴雨落区预报错误，此次过程整体来说德国降水准确率高于T639,降水量级更接近实况值。

7 总结

（1）本次暴雨过程是高低纬度共同作用的结果，受副高西南风影响，南方海上的水汽输送至北方地区，为本次暴雨过程提供充足的水汽条件。

（2）此次降水过程中地面上伊春市受暖锋过境影响，锋面附近有降水发生，且低压中心移动较慢，暖锋维持在伊春市上空时间长，导致此次降水过程时间较为长久。

（3）物理量场上黑龙江省高低空对流运动明显，但降水时间主要持续在12日夜间-13日，暴雨发生可能性较高。

（4）12日夜间到13日白天水汽通量散度场低层辐合明显，且水汽输送通道已经建立，所以降水得到了加强。

（5）分析急流，配合高低空天气图，水汽输送明显，且大气层结不稳定，易发生降水天气。

[1]寿绍文，王菁华，徐海明,等.天气学分析[M].北京:气象出版社，2006:100-150.

[2]朱乾根，林锦瑞，寿绍文,等.天气学原理和方法[M].北京:气象出版社，2000:105-220.