黑龙江省一次区域性暴雨的异常因子分析

张月,张宇

(黑龙江省气象台,黑龙江哈尔滨150030)

黑龙江省一次区域性暴雨的异常因子分析

张月,张宇

(黑龙江省气象台,黑龙江哈尔滨150030)

本文对2013年8月12日黑龙江省的一次区域性暴雨天气过程进行分析，使用相对阈值定义本次暴雨具有异常性。异常偏强的低涡和暖脊为降水提供了强盛的动力抬升条件。异常偏强的西太平洋副热带高压配合低层强大的西南风急流，同时南海附近有台风，为黑龙江地区输送了充足的水汽。低层暖脊异常偏强，使得黑龙江地区积累了大量不稳定能量。在这些条件的共同作用下，形成了本次异常暴雨天气过程。

暴雨;异常;标准差

1 引言

黑龙江省大范围暴雨多发生在黑龙江省7月中下旬至8月上中旬[1]，各地气象学者对东北地区的暴雨做了许多研究[2-6]。2013年8月发生一次罕见的区域性暴雨天气过程。受本次暴雨过程影响，绥北铁路线扎音河至海伦段，突发洪水，路基冲毁，一列货物列车脱线，所幸无人员伤亡。同时，受暴雨影响，部分农田被淹，造成严重的经济财产损失。有学者[7-8]用相对阈值定义极端事件，把相对于本站的大于95百分位的降水过程定义为异常降水。本次暴雨中心的三个测站：海伦、绥棱、明水，24 h累计降水量均超过99百分位的降水量，并且三个测站是相邻的。由此，考虑本次暴雨过程具有异常性。

本文重点分析主要有利于这次罕见暴雨天气发生的、异常的大气环流和物理量影响因素。在本文分析过程中使用实况观测资料和NCEP1°×1°资料，计算气候平均值使用资料年限是1981-2010年，并采用21 d滑动平均方法计算气候平均值，分析中使用的日高度、气压、风等各种要素量值是每天02时、08时、14时和20时的平均值。本文分析异常程度主要使用距平和标准差（σ）等统计量。

2 天气实况

2013年08月12日，黑龙江省出现一次区域性暴雨天气过程，暴雨中心位于绥化北部，24 h累计降水量分别为，海伦101 mm、绥棱102 mm、明水73 mm。从自动站雨量可以看出，主要的降水时段集中在12日下午，最大小时雨强出现在海伦的乐业，14-15时的小时雨量达到60.04 mm。

3 大尺度环流背景

2013年08月12日08时500 hPa形势场可以看出，贝加尔湖东部有一低槽，黑龙江东部有一暖脊，降水区位于槽前脊后。副热带高压（588）北伸点偏北位于41°N，有利于水汽输送，同时台风“尤特”位于副高南侧，提供了更好的水汽条件。

通过对2013年08月12日08时高空配合14时地面的中尺度分析，500 hPa高空冷槽位于内蒙古地区东部，850 hPa和925 hPa暖式切变线位于黑龙江省西南地区，同时14时地面暖锋已经位于黑龙江省中部地区，辐合条件很好。200 hPa急流可以看出高层辐散。有利于形成雷暴。700 hPa、850 hPa、925 hPa有西南急流输送水汽，在急流出口区有水汽辐合。雨区处于上干下湿，上冷下暖，有利于对流形成。

4 异常性分析

4.1 500hPa异常分析

500 hPa上，常年同期（8月12日）贝加尔湖东部存在低槽，低涡强度很强，在距平场上中心强度比常年同期低6 hPa，但其强度的标准化异常为－1σ倍，没有达到异常指标。西太平洋副热带高压强度的标准化异常为4σ倍，中心偏强，500 hPa等压面的588线位置偏北，有利于向黑龙江省输送暖湿空气。南海台风“尤特”中心值的标准化异常为－4σ倍，台风位于西太平洋副热带高压外围，沿着副热带高压向黑龙江省输送水汽。

4.2 850hPa异常分析

4.2.1 高度和温度异常分析

850 hPa上，贝加尔湖东部低涡，其强度的标准化异常为－5σ倍，异常偏低。日本海附近高压脊强度的标准化异常为2σ倍，位置偏北，有利于向黑龙江省输送暖湿空气。南海台风“尤特”中心值的标准化异常为－3σ倍，台风位于西太平洋副热带高压外围，沿着副热带高压向黑龙江省输送水汽。850 hPa上，山东省和江苏省交界处的暖中心，其强度的标准化异常为6σ倍。黑龙江省南部温度的标准化异常普遍大于3σ倍，异常偏高。强大的暖脊为黑龙江省南部地区积累了大量的不稳定能量，有利于雷暴天气的发生和发展。

4.2.2 比湿异常分析

850 hPa上，＞12 g/kg的比湿值的中心位于吉林省，黑龙江省比湿值位于8－12 g/kg之间，属于湿区。自渤海向东北地区比湿的标准化异常均＞3σ倍，黑龙江省西部地区比湿的标准化异常＞6σ倍。可见，黑龙江省西部地区比湿异常偏高，自渤海向黑龙江省有明显的水汽输送带，为降水提供了良好的水汽条件。4.2.3u、v风场异常分析

850 hPa上，辽宁省、吉林省和黑龙江省南部均有＞8 m/s的西风，黑龙江省北部地区为东风，在黑龙江省中部地区存在东西风辐合带。辽宁省、吉林省和黑龙江省南部西风的标准化异常＞3σ倍，渤海北部西风的标准化异常为7σ倍，东北地区西风偏强。华北、东北地区有＞4 m/s的南风，其标准化异常＞3σ倍，均有异常偏强的南风。黑龙江省北部有＞8 m/s的南风，其标准化异常＞8σ倍。在东北地区，存在异常偏强的西风分量和南风分量，这就形成了异常偏强的西南风急流，为黑龙江省提供了水汽条件和风场辐合，有利于出现暴雨。

4.3 925hPa异常分析

925 hPa上，贝加尔湖东部低涡中心强度为64 gpm，其标准化异常为－6σ倍，黑龙江西部在低涡影响范围内，且黑龙江西部的标准化异常＜－3σ倍，异常偏低，为黑龙江的降水提供了动力条件。

925 hPa上，山东省和江苏省交界处的暖中心，其温度的标准化异常为7σ倍。黑龙江省南部温度的标准化异常普遍＞3σ倍，异常偏高。低层强盛的暖空气，有利于对流天气出现。

925 hPa上，辽宁省、吉林省和黑龙江省南部均有＞4 m/s的西风，黑龙江省北部地区为东风，在黑龙江省中部地区存在东西风的辐合带。辽宁省、吉林省和黑龙江省南部西风的标准化异常＞3σ倍，渤海北部西风的标准化异常为6σ倍，东北地区西风偏强。华北、东北地区有＞4 m/s的南风，其标准化异常＞4σ倍，均有异常偏强的南风。黑龙江省西部有＞8 m/s的南风，其标准化异常＞7σ倍。在东北地区，存在异常偏强的西风分量和南风分量，这就形成了异常偏强的西南风急流，为黑龙江省提供了水汽条件和风场辐合，有利于出现暴雨。

4.4 200hPa异常分析

黑龙江处于200 hPa脊区中，鄂霍次克海附近高度的标准化异常为3σ倍，异常偏强，高层有强烈的辐散，有利于加强低层辐合。

5 结论

综合以上各异常因子的分析，在高度场上，各层低涡均异常偏低，且随着高度降低高度的标准化距平越大，为降水提供了动力作用。位于鄂霍次克海到东北地区的高压脊，各层中均偏强，对低涡的东移有一定阻挡作用，使降水持续时间较长。南海台风的水汽随着副高输送到黑龙江省。

（1）本次降水，高空低槽配合地面暖锋，在黑龙江省中部地区出现一次区域性暴雨。

（2）500 hPa上西太平洋副热带高压中心异常偏高，其外围有台风，有利于水汽的输送。

（3）850 hPa和925 hPa上贝加尔湖东部低涡异常偏低，日本海附近高脊异常偏高，为暴雨提供了强盛的上升气流。同时配合异常偏高的暖空气，使黑龙江省南部地区积累了大量的不稳定能量，有利于雷暴天气的发生和发展。

(4)850 hPa黑龙江南部地区比湿异常偏高，为降水提供了充足的水汽条件。

(5)850 hPa和925 hPa上黑龙江省有异常偏强的西风分量和南风分量，形成了异常偏强的西南风急流，为黑龙江省提供了水汽条件和风场辐合，有利于出现暴雨。

[1]景学义,方丽娟,郭家林,等.黑龙江省暴雨的特征及天气学分类[J].自然灾害学报,2005,1:53-58.

[2]孙力,安刚.1998年松嫩流域东北冷涡大暴雨过程的诊断分析[J].大气科学,2001,25(3):342-354.

[3]黄泓,张铭.一次东北暴雨的诊断分析[J].解放军理工大学学报:自然科学版,2004,5(5):33-37.

[4]张继权,张会,韩俊山.东北地区建国以来洪涝灾害时空分布规律研究[J].东北师范大学报:自然科学版, 2006,38(1):126-130.

[5]刘实,朱其文.1995年吉林省异常旱涝的影响因子分析[J].吉林气象,1996,(1):11-13.

[6]许秀红,王承伟,石定扑,等.1998年盛夏嫩江、松花江流域暴雨过程中尺度雨团特征[J].气象,2000,26 (10):35-40.

[7]L.V.Alexander,X.Zhang,T.C.Peterson,etal.Global observed changes in daily climate extremes of temperatureandprecipitation[J].J.Geophys.Res.2006,111. D05109.

[8]M.Beniston,D.B.Stephenson,O.B.Christensen, et al.Future extreme events in European climate:an exploration of regional climate model projections[J]. Climatic Change,2007,81,71-95.

Abnormal factors analysis of a regional rainstorm in Heilongjiang province

ZHANG Yue,ZHANG Yu
(Meteorological observatory of Heilongjiang province,Heilongjiang Harbin 150030)

A regional heavy rain weather process in Heilongjiang province happened on August 12,2013 is analyzed,and the relative threshold value is used to define the anomaly.Unusually strong Western Pacific subtropical high pressure with strong southwest jet and the Typhoon near the South China Sea provide sufficient moisture to Heilongjiang province.The low layer warm ridge is anomaly strong,which accumulate a large number of unstable energy in Heilongjiang province.Under the combined action of these conditions,this abnormal rainstorm weather process has been formed.

Rainstorm；anomaly；standard deviation

P458.1+21.1

A

1002－252X(2016)04－0001－02

2016－9－1

张月（1989-），女，黑龙江省鸡西市人，成都信息工程大学,本科生，助理工程师.