齐齐哈尔2013年7月3日暴雨成因分析

祝玉梅，周显伟，刘长成

（齐齐哈尔市气象局，黑龙江 齐齐哈尔161006）

1 引言

随着社会经济快速发展，暴雨带来的灾害越来越严重。2013年齐齐哈尔市遭遇了1998年以来最大的洪涝灾害，尼尔基水库上游发生了50 a一遇特大洪水，嫩江干流全线发生了20 a一遇洪水，主要江河水位、流量的连续上涨，使多地发生了洪涝灾害，直接经济损失近700万元。近年来，随着中尺度自动观测资料和卫星云图及多普勒雷达的应用，对暴雨的分析研究越来越精细，一些中小尺度系统特征被揭示[1]，短时临近预报技术有了较大进步[2]。研究表明暴雨的发生发展是在一定的大尺度环流背景下由中尺度对流系统直接触发而产生的[3]。高低空急流在暴雨的发生、发展以及增幅中起着至关重要的作用。林毅等[4]研究了高低空急流在闽西北大暴雨过程中的作用。

2013年7月2日08时至3日08时,黑龙江西南部和吉林西部普降暴雨，其中齐齐哈尔全区均有降水，讷河、克山两个县达到暴雨，其他各县都在大雨以上（除泰来外），由于部分县镇降雨强度较大、时间长，致使许多乡村农田被淹和房屋倒塌，路面、桥涵、排水设施、树木、花卉等城镇基础设施损毁,给工农业生产、交通运输和人民财产安全带来了较严重的影响。本文利用常规观测资料、黑龙江省地面加密雨量点资料、国家气象卫星中心提供的FY-2C卫星TBB资料、NCEP再分析资料和齐齐哈尔雷达回波资料对2013年7月3日齐齐哈尔地区暴雨过程进行分析，试图找出此类天气的形成机理，为今后的暴雨天气提供有益的预报思路。

2 天气形势场特征

7月1日20时500 hPa高度场上,欧亚中高纬地区为西低东高型，贝加尔湖以东大兴安岭被深槽控制，而且槽后有明显的冷平流，促使槽未来继续发展加深，使冷空气从贝加尔湖北侧输送到大兴安岭南麓上空，黑龙江省东部和北部为一强大高压脊，阻止系统东移，使冷空气在大兴安岭南麓西侧堆积。

2日08时500 hPa上位于大兴安岭的低槽进一步发展，使得聚集的冷空气向东南已经扩散到黑龙江省西部齐齐哈尔地区，库页岛的强大高压脊持续阻挡，使得系统移动缓慢，使得降水时间较长。200 hPa风场（图略）上看，齐齐哈尔位于蒙古国和我国内蒙古交界处的一条准东西向强劲西风急流出口区的左侧辐散区，最大风速在70m/s以上。

槽位置看，各层位置变化不大，齐齐哈尔位于槽前。温度层结看，槽前500 hPa有弱冷平流，700 hPa无明显温度平流，850、925 hPa有暖平流，下暖上冷，层结不稳定条件较好。

02日02时地面图上（图略），齐齐哈尔市位于地面低压前部，齐齐哈尔地区处于低压横轴的前部，低压向齐齐哈尔移近的同时会继续发展加强。随着引导气流海平面气压场北上，暖锋逐渐北抬，齐齐哈尔处于暖锋前南气流中，地面风力较小，扰动较弱，有利于地面偏南气流的堆积，风向、风速及水汽辐合均明显加强，使不稳定能量堆积，促使上升运动加强。

01日20时沿47.2°N垂直剖面图上，低层有较强的暖湿气流从渤海和日本海输送到齐齐哈尔地区，并且有水汽通量的辐合，致使齐齐哈尔地区925 hPa比湿达到12 g/kg，齐齐哈尔地区低层上升运动较强。

3 卫星云图分析

利用气象卫星云图能够直观地看到各种天气系统下产生的云系演变情况，同时也可以帮助识别云系对应的天气系统[4]。本文利用每小时一次的FY-2E卫星资料，对影响2013年7月2-3日齐齐哈尔地区暴雨的中尺度对流混合体进行初步分析。2日08时红外云图上，在内蒙古的东北部和黑龙江西部都为大面积层状云带，云顶亮温TBB≥-35℃，范围较大，强度不强，中心值为-40℃。随着暖锋西移北抬，在齐齐哈尔讷河处开始有对流单体生成，并逐渐向南扩大发展加强，02日20时在齐齐哈尔讷河站形成范围较小对流云团，云顶亮温TBB=-45℃，此时讷河地区开始产生强降水。在03日08时（图略），随着高空急流转向和低空急流被阻断，暴雨区的水汽输送减弱，对流混合体也开始减弱东移，冷云面积减小，云顶亮温TBB低值中心由-45℃升到-35℃，说明对流开始减弱，03日20时对流云团主体移出齐齐哈尔地区，齐齐哈尔暴雨区主体降水过程结束。

4 探空资料分析

由2013年7月1日20时齐齐哈尔探空站上空的温、湿、风的特征（图略）可知，CAPE（湿对流有效位能）为 1 095 J·kg-1，K 指数 36 ℃，沙氏指数-1.15，层结不稳定；计算各种对流参数可得，850 hPa与500 hPa的温度差达到 25 ℃，θse（850hPa-500hPa）达到 8.78 ℃，大气上冷下暖的结构非常明显；500 hPa以下风随高度顺时针旋转，有暖平流活动，高层偏西风输送的干冷空气与低层偏南暖湿空气在齐齐哈尔北部叠加，大气层结不稳定加剧，为对流天气的发生发展提供较大的不稳定能量、水汽条件和触发条件。

5 雷达反射率产品分析

分析这次暴雨过程的反射率产品，时间长、层状降水回波是造成这次齐齐哈尔地区暴雨过程的主要因素。自7月02日07时齐齐哈尔雷达站东部开始有强度为30 dBz层状回波移入，逐渐西移过程中,19时在讷河站附近有对流单体生成并逐渐加强，21时对流单体减弱,3日20时层状回波整体移出齐齐哈尔地区。雷达反射率因子分析这次降水主要是层状回波，强回波中心强度在35 dBz左右，高度在4 km左右，降水持续时间长是这次暴雨形成的主要原因。速度图上底层有“牛眼”的存在，底层的风速较大，为降水持续输送水汽。

6 结论

（1）高空弱冷空气、低空暖湿气流与地面低压暖锋配合，为短时强降水的发生提供了动力和水汽条件。

（2）850 hPa切变线的存在为降水区提供了充沛的水汽和不稳定能量的堆积，在高空冷空气的触发下释放是产生大暴雨的主要原因。

（3）近地层偏东气流与低空偏南气流形成了垂直风切变，加强了对流的发展，使暴雨得以维持。

[1]卓鸿,赵平,任健,等.2007年济南"718"大暴雨的持续拉长状对流系统研究[J].气象学报,2011,69(2):263-276.

[2]俞小鼎,周小刚.雷暴与强对流天气临近预报技术进展[J].气象学报，2012，70（3）:311-337.

[3]陶诗言．中国之暴雨[M]．北京：科学出版社,1980：51-64．

[4]林毅,刘铭,刘爱鸣.高低空急流在闽西北大暴雨过程中的作用及数值模拟[J].气象科学,2006,26(4):449-455.