2017年7月14日沈阳地区大雨局部暴雨过程分析

张帅　崔景林　徐爽

摘 要：该文利用实况观测资料，针对2017年7月14日沈阳地区一次大雨过程进行了分析。利用高空探测、地面等常规资料，欧洲细网格等数值预报产品对此次过程的成因进行了分析，重点研究了环流背景场、探空资料场、散度场、假相当位温场、比湿场等方面，得出此次大雨发生的主要原因，为今后的大雨预报提供很好的借鑒。

关键词：大雨；假相当位温；比湿；沈阳地区

中图分类号 P458.121.1 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2018）02-0110-03

大雨通常产生在有利的大尺度环流背景下，由中小尺度天气系统发展形成，它常常引起洪涝灾害，对基础设施和人民生命财产造成损失。近年来，国内许多专家学者利用各类物理量对中小尺度暴雨进行了诊断分析， 以揭示暴雨过程中各类物理量场的演变特征。谢梦莉[1]用假相当位温（θse）对江西一次持续性暴雨分析，指出暴雨落区位于高θse区。李云等[2]分析了暴雨云团与强烈的水汽辐合有关，同时白肇烨等[3-9]对暴雨成因机理在物理量场等方面进行了研究。本文从天气学条件、物理量场诊断等方面分析这次大雨的活动规律和物理成因，以期加强对该类天气过程的认识，提高其预报准确率。

1 天气概况

受冷涡影响，7月14日14—19时，沈阳市市区出现了强对流天气，以短时强降水为主，降水量分布不均，全市7个国家气象观测站平均降水量为32.0mm；最大降水量73.3mm，出现在苏家屯；沈北降水量最小，仅为0.6mm；康平、法库、新民、辽中无降水。

全市237个区域自动站中，降水量超过25mm的有45个，超过50mm的有12个，超过100的有1个，有35个站出现小时降水量超过20mm的短时强降水，降水量最大的地区集中在城区、浑南和苏家屯，最大降水量和最大小时降水量均出现在市区北陵公园泵站，分别为102.5mm和82.2mm（见图1、图2）。

2 成因分析

2.1 资料与方法 利用高空探测、地面等常规资料；欧洲细网格等数值预报产品对此次过程的成因进行了分析。得出此次大雨发生的主要原因，为今后的大雨预报提供很好的借鉴。

2.2 天气尺度系统分析

2.2.1 环流背景分析

2.2.1.1 500hPa 2017年7月14日08时（图3）500hPa欧亚中高纬度环流形势为两槽两脊型，欧洲东部有一强高压脊、贝加尔湖西南部有一弱高压脊， 在俄罗斯西部80°E，60°N和东北地区北部分别存在冷涡中心，东北冷涡底部为深厚的槽区，槽线由黑龙江北部一直延伸至辽宁西部，槽后的冷空气随西北气流源源不断的向下堆积。7月14日20时东北冷涡向东北方向移动，槽线也随之上摆至黑龙江东部一带，且由东北—西南向转为西北—东南向，沈阳地区转而受到高压脊的控制。

2.2.1.2 850hPa 2017年7月14日08时（图4）850hPa形势场与500hPa配合较好，低压中心同样位于东北地区北部，黑龙江南部到辽宁西部有一条东北—西南向狭长的切变线，切变线以东吉林东部有一条明显西南急流带。7月14日20时切变线显著增强且东移下摆，由黑龙江东部一直延伸到渤海，沈阳城区正好压在切变线上，降水过程即将结束。

2.2.1.3 地面 2017年7月14日08时（图5）黑龙江北部有一个东北气旋，气旋中心气压为995.0hPa，沈阳地区位于气旋南部，上游有冷式切变线。14日11时，东北气旋位置稳定少动，其底部分裂出一个低压槽压在沈阳地区北部，14日14时，低压槽进一步南压，14日17时，东北气旋减弱北退，中心气压减弱到997.5hPa，沈阳地区降水减弱并趋于结束。

综上分析，东北气旋底部的西南风大风速带为沈阳带来充足水汽，高空槽和地面系统的配合为沈阳地区的大雨天气提供了很好的动力抬升条件。

2.2.2 探空资料分析 图6为14日08时沈阳单站探空图，850hPa以下有喇叭口形结构，且0～1km具有较强的垂直风切变，利于下沉气流蒸发冷却，有利于雷暴大风的产生；中层600～700hPa有强干冷空气侵入，0～-20℃层具有明显的Cape值，有利过冷水滴之间的相互碰撞，虽然0℃高度为4798m，但仍有冰雹发生的可能。低层700～850hPa为湿层，700hPa以上为干区，有利于短时强降水的产出。

2.2.3 物理量诊断分析

2.2.3.1 动力条件 通过500hPa和925hPa散度场分析可知（图7），14日08时沈阳位于500hPa正散度中心前部，散度中心强度为38.1×10-6s-1，沈阳地区散度值为10×10-6s-1，925hPa上沈阳西部地区（康平、法库、新民、辽中）散度值为正，东部地区（浑南、沈北、苏家屯）散度值为负，这也与降水落区相对应。沈阳东部这种低层辐合、高空辐散的配置，促进了中低层空气垂直上升运动，有利于降水产生。

2.2.3.2 热力条件 假相当位温是表征大气温度、压力、湿度的综合特征量，表示了大气的温湿特征和垂直运动，其水平分布和垂直分布与对流天气的发生发展有极大关系，也反映了大气中能量的分布。分析14日850hPa假相当位温场可以看出（图8），此次过程中的强降雨带与假相当位温线密集带对应，低层高湿的不稳定能量与中层向下渗透的冷空气导致中低层位势不稳定的建立，从而为此次强降雨过程提供了热力条件。

2.2.3.3 水汽条件 比湿是指单位质量湿空气实际含有的水汽质量。充沛的水汽来源及输送是形成较大降水的必要条件。由14日08时850hPa比湿图（图9）可以看出，比湿大值区位于山东半岛附近，由东南向西北方向递减，沈阳东南部地区比湿达到12g·cm-1·hPa·s-1，西部则只有10g·cm-1·hPa·s-1，这与降水落区对应较好，充足的水汽条件时此次大雨形成的主要原因。

3 结论

（1）东北气旋底部的西南风大风速带为沈阳带来充足水汽，高空槽和地面系统的配合为沈阳地区的大雨天气提供了很好的动力抬升条件。

（2）探空图上850hPa以下有喇叭口形结构，且0～1km具有较强的垂直风切变，利于下沉气流蒸发冷却，有利于雷暴大风的产生。低层700～850hPa为湿层，700以上为干区，有利于短时强降水的产出。

（3）沈阳东部低层辐合、高空辐散的配置，促进了中低层空气垂直上升运动，有利于降水产生。

（4）此次过程中的强降雨带与假相当位温线密集带对应，低层高湿的不稳定能量与中层向下渗透的冷空气导致中低层位势不稳定的建立，从而为此次强降雨过程提供了热力条件。

（5）此次过程沈阳东南部地区湿度条件较好，西部地区湿度条件较差。这与降水落区对应较好，充足的水汽条件时此次大雨形成的主要原因。

参考文献

[1]謝梦莉.江西“98·6”连续大暴雨过程的θse场特征[J].气象，1999（9）：49-51.

[2]李云，缪启龙，江吉喜.2005年8月16日天津大暴雨成因分析[J].气象，2007，33（5）：84-88.

[3]白肇烨，徐国昌，孙学筠，等.中国西北天气[M].北京：气象出版社，1988：299-300.

[4]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，1992：462-634.

[5]吉惠敏，冀兰芝，王锡稳，等.一次强对流天气综合分析[J].干旱气象，2006，24（2）：12-14.

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[8]兰晓波，杨晓玲，李岩瑛.民勤一次大到暴雨天气诊断分析[J].干旱气象，2007，25（增刊）：43-45.

[9]樊晓春，董彦雄，王若安.一次强对流性天气的发生条件及云图演变特征[J].干旱气象，2004，22（增刊）：26-28。

（责编：张宏民）