一次中尺度辐合线引起的短时强降水天气

刘靖楠

摘 要：利用常規观测资料、自动加密站数据、卫星云图等资料对锦州地区7月1日短时强降水过程的天气形势、物理量条件、卫星云图等进行分析研究，结果表明：该次降水过程是由于低层冷空气入侵同时又有地面中尺度系统相配合产生的；低层充足的水汽与辐合上升运动有利于强降水的产生，不稳定能量较强有利于强对流天气的产生；中尺度对流云团的位置和持续时间与地面中尺度系统基本吻合，并与强降水落区和持续时间基本一致。

关键词：短时强降水 地面辐合线 中尺度对流云系

中图分类号：P458.121 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）01（c）-0095-02

随着国内外专家学者对短时强降水天气形成机制的不断深入研究，越来越多的研究表明中小尺度系统是导致短时强降水天气发生的主要原因[1]。因此，该文利用常规观测资料、自动加密站数据、卫星云图等资料对锦州地区7月1日短时强降水过程进行分析研究，以期对锦州地区的短时强降水有一个初步的了解。

1 天气实况

2017年7月1日20时起，锦州市出现强对流天气，雨量分布极为不均。1日20时～2日10时锦州市区域自动气象站和国家级自动气象站统计显示： 小雨14个站，中雨29个站，大雨25个站，暴雨10个站；其中最大降水量出现在凌海市谢屯乡，为94.6mm。这次降水过程强度大、历时短、局地性强，为明显的短时强降水天气。

2 天气系统

2.1 大尺度系统

1日20时，在500hPa上，欧亚大陆上为两槽一脊形势，我国西北地区中部为一低压槽，黑龙江地区中部有一低压槽，贝加尔湖地区至我国内蒙古中部地区受高压脊控制。在我国河南地区附近地区有一个低压系统存在。副高呈带状分布，其脊线位于27°N附近。700hPa上系统与500hPa上的系统基本一致。850hPa上，在我国中部地区有明显的低压系统存在，在东南沿海地区有较强的西南急流存在，在辽宁地区北部有弱的切边线存在。此时，低空急流的位置较为偏南而弱切变的位置较为偏北，不利于水汽向该市的输送。到2日08时，500hPa上的原位于地区附近的低压系统减弱东移，与原辽宁东部的小槽结合形成新的大槽系统。在850hPa上，辽宁地区北部的切变线稳定少动，此时该市降水过程仍在持续。

2.2 中尺度系统

1日20时，在地面上，辽宁省西北部地区有两条明显的、呈“丁”字型的辐合线，在两条辐合线交点处对应着最强辐合区域，该系统是造成锦州地区这场强降水过程的主要影响系统；在辽宁以南渤海湾附近也有一条辐合线，但由于该辐合线过于偏南，对该市降水影响较小。辽宁省西北部的辐合线逐步东移合并加强，在23时前后移动到该市偏北地区，此时该系统对该市影响最为强烈，辐合线附近不断触发对流，产生强降水。到2日08时，系统稳定少动，仍位于锦州偏北部地区，降水仍在持续。在2日11时，地面辐合线北上，对该市的影响减弱，该市的降水过程也减弱结束。由于该影响系统较为偏北、偏西，故该市的强降水地区也较为偏北、偏西。

3 短时强降水有利条件

3.1 水汽条件

在1日20时，锦州地区在500hPa以下层结温度露点差均小于6℃，大气水汽近乎饱和，水汽条件较好，湿层较为深厚，有利于降水的形成；在2日08时，锦州地区在850hPa附近出现了温度露点差10℃左右的较干燥区域，不利于降水的产生，其正好与实况相对应，1日20时前后，降水开始，强度较强，2日8点前后降水强度减弱，于10时前后结束降水。

1日20时，锦州地区1000hPa上比湿达到14g/kg左右，同时该层结上水汽通量散度为负值，水汽辐合；但在2日08时，锦州地区1000hPa上比湿仍然较大，可达15g/kg左右，但水汽通量散度变为正值，水汽辐散。这说明，在1日20时，低层水汽条件较好，且水汽辐合，有利于短时强降水天气的出现；在2日08时，虽然水汽条件仍然较好，但水汽辐散，不利于短时强降水天气的出现。

3.2 不稳定层结条件

1日20时，锦州地区500hPa以下为湿区，湿区较为深厚，形成上干冷下暖湿的大气层结结构，并且温度垂直递减率较大，均有利于对流性天气的产生。同时中层大气较为干燥，下层大气较为潮湿，更加有利于对流性强风暴的产生。K指数可以反映大气的层结稳定情况，K指数越大，层结越不稳定。在20时，K指数较大，可达到40℃左右，层结不稳定，有利于对流性天气的产生。2日08时锦州地区整层湿度条件都较好，同时K指数较大，可达32℃左右，仍有出现对流性天气的可能。并且2日08时的探空图为典型的降水中的探空图，湿度条件较好且温度层结曲线、露点层结曲线与状态曲线基本重合。

1日08时，v-3θ图上整层为顺滚流，500hPa有较薄冷层，250hPa到200hPa有较弱冷层，相当于冷盖，600hPa附近湿度较大，整体略呈蜂腰状结构，预示了未来将会出现对流性天气。至1日20时，整层大气仍为顺滚流，冷盖高度由500hPa附近上升至400hPa附近，700hPa到600hPa附近整层为湿层，蜂腰状结构明显，说明未来对流天气将变得更加剧烈。

3.3 动力条件

从7月1日20时垂直速度沿41°N纬向剖面图上可以看出，1日20时辽宁省中部地区基本上整层处于垂直上升运动中，垂直上升运动中心大致位于500hPa，上升速度可以达到11.5hPa/s。7月1日20时散度纬向剖面图上，锦州地区（120°43E～122°36E）500hPa以下基本为负散度， 500hPa以上都为正散度且锦州地区正好对应着正散度中心。7月1日20时涡度纬向剖面图上，锦州地区850hPa以下为正涡度区，850hPa到250hPa为负涡度区，250hPa以上为正涡度区。上述动力场配置显示：锦州地区上升运动较强，且低层辐合、中高层辐散。这种配置可使低层形成强烈的辐合上升运动，有利于短时强降水的产生。

4 卫星云图

从卫星云图演变过程来看，1日下午，13：30在辽宁、河北、内蒙古三省交界的地区生成了降水云系；14：30，降水云系迅速发展，形成了中-β尺度对流云团；17：30时，降水云系继续东移发展，到达辽宁省北部地区；20：30时，降水云系东移，开始影响该市；22：30，降水云系为明显的MCS云系，云顶亮温可达235K，此时云系大致位于该市凌海市与北镇市的交接处，对应交界处的乡镇产生短时强降水，最大小时雨量达到39.5mm；2日6：30，降水云系明显减弱；12：30，降水云系移出该市，该市降水结束。中尺度对流云团的位置和持续时间与地面中尺度系统基本吻合，并与强降水落区和持续时间基本一致。

5 结论

（1）该次过程降水时段较为集中，降水量较大，同时还出现了雷暴等天气现象，为明显的强对流天气过程。

（2）该次降水过程是由于中高层冷空气入侵同时有地面辐合线抬升作用产生的。

（3）低层充足的水汽与辐合上升运动有利于强降水的产生，不稳定能量较强有利于强对流天气的产生。

（4）中尺度对流云团的位置和持续时间与地面中尺度系统基本吻合，并与强降水落区和持续时间基本一致。

参考文献

[1] 郭虎，段丽，杨波，等.0679香山局地大暴雨的中尺度天气分析[J].应用气象学报，2008，19（3）：265-276.

[2] 李燕.2013年大连地区短时强降水天气特征及机制分析[A].中国气象学会.第31届中国气象学会年会S2灾害天气监测、分析与预报[C].2014：20.