錦州市區(qū)局地暴雨預報方法分析

史虹婷++李明慧++白雪++溫舟++楊桂娟++張翠艷

摘要 本文通過搜集整理2004—2013年間錦州市區(qū)局地暴雨的歷史個例資料，運用常規(guī)地面觀測、高空觀測、加密自動站等資料，對錦州市區(qū)局地暴雨發(fā)生發(fā)展特點進行分析，進而得到錦州市區(qū)局地暴雨預報方法及預警指標。結果表明，錦州市區(qū)局地暴雨多發(fā)于7月及10月，影響系統(tǒng)以地面倒槽和氣旋為主，錦州市區(qū)是否產(chǎn)生局地暴雨由850 hPa急流軸位置決定；建立錦州市局地暴雨預警指標。

關鍵詞 暴雨；預報方法；地面倒槽；850 hPa急流；遼寧錦州

中圖分類號 P456 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）19-0193-02

暴雨是主要氣象災害之一，不僅影響工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，還有可能危及人民生命，造成嚴重的經(jīng)濟損失。因此，暴雨研究及預報一直是氣象工作者關注的課題[1-3]，錦州市地處遼寧西部，7—8月是錦州市強降水的多發(fā)季節(jié)，這種過程具有降水時間長、強度大的特點。研究錦州市區(qū)局地暴雨的預報方法具有一定的指導意義。

1 錦州市區(qū)局地暴雨發(fā)生時間及概率

統(tǒng)計2004—2013年共計12年間，錦州市區(qū)出現(xiàn)暴雨次數(shù)為27次，其中有6次為局地暴雨（圖1），概率為22.22%。其中5月、6月分別出現(xiàn)1次，7月、10月分別出現(xiàn)2次，在時間分布上不具有顯著特征。

2 錦州市區(qū)局地暴雨環(huán)流背景分析

對于2004—2013年間錦州市區(qū)局地暴雨發(fā)生發(fā)展環(huán)流背景進行分析，分析結果如表1所示。將錦州市區(qū)局地暴雨按地面系統(tǒng)分型，可以分為蒙古低壓型、地面倒槽型、江淮氣旋型、華北氣旋型[4-5]。配合時間可以看出，對于6—7月暴雨頻發(fā)季節(jié)，以地面倒槽型為主，而在5月及10月，則以氣旋型為主。分析原因，極有可能是5月、10月水汽條件相對較差，需要氣旋型系統(tǒng)攜帶大量水汽，才能形成錦州市區(qū)局地暴雨。

經(jīng)過整理，錦州市區(qū)局地暴雨各高度層環(huán)流形勢分析如下：

（1）500 hPa。在35°～45°N，110°～120°E存在槽，槽區(qū)相對錦州地區(qū)區(qū)域性暴雨而言較為偏南，同時多數(shù)在黑龍江地區(qū)存在一起到阻擋作用的高脊。

（2）850 hPa。35°～42°N，113°～122°E有低渦，切變位于遼寧西部。低渦經(jīng)遼寧西部北上，未到達渤海灣中部，同時存在有偏南風帶，風速≥6 m/s。當急流軸位于渤海灣未深入錦州境內時，錦州市區(qū)才有可能出現(xiàn)局地暴雨。

（3）925 hPa。存在風切變，切變位置與850 hPa位置大致相同略偏東，降水開始前，錦州地區(qū)處于切變前部，隨著切變東移，降水開始發(fā)展。

（4）地面。38°～42°N，113°～122°E有倒槽、低壓或氣旋頂部。錦州局地出現(xiàn)暴雨時，一般系統(tǒng)并未深入向北發(fā)展，錦州市區(qū)多位于有利降水系統(tǒng)外圍。

3 錦州市區(qū)局地暴雨中尺度分析

3.1 物理量場

2003—2014年錦州市區(qū)局地暴雨發(fā)生發(fā)展物理量場統(tǒng)計分析如表2所示?？梢钥闯?，200 hPa急流范圍為25～50 m/s，850 hPa急流范圍為8～19 m/s；925 hPa比濕范圍為9.0～15.5 g/kg，850 hPa比濕范圍為7.0～11.8 g/kg，700 hPa比濕范圍為4.0～7.3 g/kg；850 hPa與500 hPa溫差范圍為19～26 ℃，850 hPa假相當位溫范圍為44.71～65.50 ℃，K指數(shù)范圍為25～35，SI指數(shù)范圍為-2.14～8.00。

3.2 雷達產(chǎn)品特征

根據(jù)降水強度與回波強度的對應關系[6]，利用最優(yōu)擬合法計算出適合錦州地區(qū)的對流性降水的Z-R關系：Z=320R1.44。平均回波強度超過40 dBZ時可以產(chǎn)生強度超過10 mm/h的降水，達到短時暴雨量級，因而可以將40 dBZ作為預報短時暴雨的閾值。

分析多個樣本資料發(fā)現(xiàn)，雷達產(chǎn)品上回波多以片狀或混合狀出現(xiàn)，范圍大，強度一般超過40 dBZ，速度產(chǎn)品上有低空急流配合；還有一種情況是回波呈帶狀，帶狀回波的走向與移向一致，在同一地區(qū)形成列車效應，產(chǎn)生突發(fā)局地暴雨。因此，當雷達產(chǎn)品上回波多以片狀出現(xiàn)或混合狀，范圍大，強度一般超過40 dBZ，速度產(chǎn)品上有低空急流配合時錦州市區(qū)將出現(xiàn)局地暴雨；另一種情況是回波呈帶狀，帶狀回波的走向與移向一致，在同一地區(qū)形成列車效應，錦州市區(qū)將出現(xiàn)局地暴雨。

4 錦州市區(qū)局地暴雨預警指標

4.1 暴雨藍色預警

葫蘆島市區(qū)或朝陽市區(qū)上空有大范圍片狀回波出現(xiàn)，移動方向為東或東南向，回波強度為25～35 dBZ，自動站資料顯示明顯的風輻合，回波頂高在9 km以下，上游觀測站實況小時降水量為6～10 mm，預計區(qū)域內降水持續(xù)時間將達6～12 h。

4.2 暴雨黃色預警

葫蘆島市區(qū)或朝陽市區(qū)上空有片狀較強回波出現(xiàn)，移動方向為東或東南向，回波強度為35～40 dBZ，自動站資料顯示明顯的風輻合，回波頂高在9 km以下，上游觀測站實況小時降水量為10～15 mm，預計區(qū)域內降水持續(xù)時間將達3～6 h。

4.3 暴雨橙色預警

葫蘆島市區(qū)或朝陽市區(qū)上空有片狀強回波出現(xiàn)，移動方向為東或東南向，回波強度40～45 dBZ，自動站資料顯示明顯的風輻合，回波頂高在9 km以下，上游觀測站實況小時降水量為18～33 mm，預計降水持續(xù)時間2～3 h，未來2 h逐小時雷達定量降水預報>20 mm。

4.4 暴雨紅色預警

葫蘆島市區(qū)或朝陽市區(qū)上空有特強回波出現(xiàn)，移動方向為東或東南向，回波強度>45 dBZ，自動站資料顯示明顯的風輻合，回波頂高在9 km以下，上游觀測站實況小時降水量>35 mm，預計降水持續(xù)時間將達2～3 h，未來2 h逐小時雷達定量降水預報>40 mm。

5 結論

（1）錦州市區(qū)局地暴雨多發(fā)生于7月及10月，5月、6月偶有發(fā)生。

（2）錦州市區(qū)局地暴雨按地面系統(tǒng)分型，可以分為蒙古低壓型、地面倒槽型、江淮氣旋型、華北氣旋型；配合時間可以看出，對于6—7月暴雨頻發(fā)季節(jié)，以地面倒槽型為主，而在5月及10月，則以氣旋型為主。

（3）錦州市區(qū)是否產(chǎn)生局地暴雨由850 hPa急流軸位置決定。當急流軸位于渤海灣未深入錦州境內時，錦州市區(qū)才有可能出現(xiàn)局地暴雨。

（4）建立了錦州市區(qū)局地暴雨預警指標。

6 參考文獻

[1] 江靖.2014年夏季內蒙古通遼市局地暴雨中尺度特征分析與討論[J].中國農(nóng)學通報，2015（17）：196-201.

[2] 王穎，劉一瑋，何群英，等.天津局地暴雨特征及落區(qū)預報分析[J].氣象與環(huán)境學報，2014（6）：52-60.

[3] 張文龍，范水勇，陳敏.中尺度模式探空資料在北京局地暴雨預報中的應用[J].暴雨災害，2012（1）：8-14.

[4] 李青春，苗世光，鄭祚芳，等.北京局地暴雨過程中近地層輻合線的形成與作用[J].高原氣象，2011（5）：1232-1242.

[5] 吳慶梅，郭虎，楊波，等.東南風氣流對夏季北京局地暴雨的影響[J].廣東氣象，2009（6）：19-22.

[6] 高留喜.北京“7.31”局地暴雨過程的天氣分析[J].氣象，2008（增刊1）：105-111.