常姝婷，徐玉秀，常 松

（1.蘭州大學(xué)大氣科學(xué)學(xué)院，甘肅 蘭州 730000；2.錦州市氣象局，遼寧 錦州 121299；3.北鎮(zhèn)市氣象局，遼寧 北鎮(zhèn)121300）

暴雨是在大尺度環(huán)流提供有利天氣尺度背景下，中尺度系統(tǒng)提供充足的水汽條件和不穩(wěn)定的大氣層結(jié)構(gòu)，以及中小尺度系統(tǒng)提供有利于氣流上升運(yùn)動(dòng)機(jī)制下的多尺度天氣系統(tǒng)相互作用的產(chǎn)物，暴雨具有局地性、突發(fā)性強(qiáng)、降水時(shí)間短且集中等特點(diǎn)，容易在較短時(shí)間內(nèi)造成洪澇災(zāi)害，并易引發(fā)山洪、泥石流和山體滑坡等氣象次生災(zāi)害［1］，給人類的生活環(huán)境、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸和社會(huì)發(fā)展等帶來(lái)諸多不利，甚至造成重大經(jīng)濟(jì)損失［2-3］，我國(guó)每年因氣象災(zāi)害造成損失已達(dá)國(guó)民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值的 4%～6%［4］。長(zhǎng)期統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，引起我國(guó)暴雨的天氣系統(tǒng)主要有鋒、氣旋、切變線、低渦、槽、臺(tái)風(fēng)、東風(fēng)波和熱帶輻合帶等，而其主要的影響系統(tǒng)是中小尺度天氣系統(tǒng)。

國(guó)內(nèi)已有很多專家和學(xué)者對(duì)暴雨的成因特征及趨勢(shì)進(jìn)行了大量的分析，劉小寧［5］關(guān)于暴雨趨勢(shì)研究表明，我國(guó)暴雨極端事件出現(xiàn)頻數(shù)上升、強(qiáng)度加大的趨勢(shì)。 陸爾等［6］、高守亭等［7］關(guān)于暴雨成因分析的研究表明，東移南壓的西北冷空氣與副熱帶高壓西側(cè)北上的暖濕空氣交匯容易引起強(qiáng)降水，在冷暖氣團(tuán)交匯處，冷空氣迫使暖濕空氣沿傾斜的等熵面爬升，與此同時(shí)，等熵面的傾斜使水平風(fēng)速垂直切變和大氣濕斜壓性增強(qiáng)，促進(jìn)渦度增長(zhǎng)，驅(qū)動(dòng)中尺度對(duì)流系統(tǒng)迅速發(fā)展，引發(fā)暴雨。孫軍等［8］關(guān)于東北地區(qū)暴雨過(guò)程分析也指出，東北地區(qū)穩(wěn)定而異常的天氣形勢(shì)導(dǎo)致了較強(qiáng)偏南暖濕氣流與冷空氣在遼寧中東部和吉林中東部交匯，形成了持續(xù)不斷的降雨過(guò)程；且造成強(qiáng)降雨的主要高空系統(tǒng)有低渦（切變）北上和冷渦（地槽）東移兩大類。此外，孫欣等［9］、陳傳雷等［10］、康曉玉等［11］針對(duì)遼寧省幾次暴雨過(guò)程也都做了較為詳細(xì)的解析。

遼寧省暴雨多為局地性暴雨，尤其中南部是遼寧省暴雨的典型多發(fā)區(qū)，因其強(qiáng)度大、降水時(shí)間集中的特點(diǎn)使其成為遼寧地區(qū)的主要災(zāi)害性天氣，主要集中在7—8月［7］。暴雨造成圈舍倒塌、養(yǎng)殖場(chǎng)（戶）受損、農(nóng)田受災(zāi)，對(duì)當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。筆者針對(duì)2013年8月15—17日遼寧省特大暴雨天氣過(guò)程，利用加密自動(dòng)站、客觀分析資料及常規(guī)觀測(cè)資料對(duì)該次遼寧不同地區(qū)大暴雨成因進(jìn)行分析，并對(duì)比分析了降水雨強(qiáng)及持續(xù)時(shí)間與災(zāi)情的關(guān)系，綜合考慮基于雨強(qiáng)和持續(xù)時(shí)間而確立的暴雨強(qiáng)度指數(shù)，并就暴雨對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)牧業(yè)的影響進(jìn)行了分析，從而加深對(duì)遼寧局地短時(shí)特大暴雨天氣及災(zāi)情的認(rèn)識(shí)，對(duì)進(jìn)一步認(rèn)識(shí)遼寧地區(qū)持續(xù)性暴雨的形成機(jī)理和提高局地對(duì)流天氣的預(yù)報(bào)和預(yù)警水平具有重要意義。

1 資料概況

500 hPa流場(chǎng)和850 hPa風(fēng)場(chǎng)來(lái)自探空資料，地面氣壓場(chǎng)來(lái)自氣象臺(tái)站地面實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，局地對(duì)流有效位能Cape值與對(duì)流抑制能量CIN值來(lái)源于Micaps中physic數(shù)據(jù)，雨強(qiáng)資料選取清原縣、黑山縣、撫順市、新賓縣、西豐縣5個(gè)代表站，數(shù)據(jù)均來(lái)自于遼寧省氣象中心。

200 hPa風(fēng)速、200 hPa與850 hPa散度、整層大氣可降水量、1 000～300 hPa比濕、850 hPa垂直速度（w）數(shù)據(jù)均來(lái)自ECWMF再分析資料中每日4次再分析資料，水平分辨率均為0.5°×0.5°。

2 遼寧省降水和災(zāi)情概況

2.1 “8·16”降水概況

圖1為2013年8月15日20時(shí)—17日08時(shí)遼寧省的降水量分布情況。由圖1可以看出，清原縣的降水超過(guò)了250 mm，黑山縣的降水量超過(guò)200 mm，西豐縣、撫順市的降水量都超過(guò)了100 mm，降水量最大的地區(qū)為清原縣。全省1 576個(gè)省級(jí)自動(dòng)站中，有777個(gè)站大于50 mm，其中，328個(gè)站大于100 mm、31個(gè)站大于200 mm、6個(gè)站大于300 mm。該次暴雨的強(qiáng)降水中心位于遼寧省西部山區(qū)的背風(fēng)坡以及東部山區(qū)的迎風(fēng)坡，降水范圍大、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、降水強(qiáng)度大，雨強(qiáng)和持續(xù)性是影響災(zāi)情的重要因子，給該省的道路交通和部分基礎(chǔ)設(shè)施造成了較大的負(fù)面影響，引起了全社會(huì)的關(guān)注。

圖1 2013年8月15日20時(shí)—17日08時(shí)遼寧省雨情分布

2.2 雨強(qiáng)及降水持續(xù)時(shí)間分析

2.2.1雨強(qiáng)概況：在不考慮其他因素的情況下，降雨強(qiáng)度與災(zāi)情程度成正比關(guān)系，降雨強(qiáng)度大、突發(fā)性強(qiáng)，其破壞力就越強(qiáng)，災(zāi)情也越嚴(yán)重。根據(jù)資料分析顯示，撫順市小時(shí)最大雨強(qiáng)為34.5 mm（見(jiàn)圖2），出現(xiàn)在16日18—19時(shí)，3 h最大雨強(qiáng)為60.7 mm，6 h最大雨強(qiáng)為 99.1 mm，12 h最大雨強(qiáng)為136.9 mm。黑山縣小時(shí)最大雨強(qiáng)108.2 mm，出現(xiàn)在16日01—02時(shí)，3 h最大雨強(qiáng)為208.8 mm，6 h最大雨強(qiáng)為256.8 mm，12 h最大雨強(qiáng)為262.1 mm。清原縣小時(shí)最大雨強(qiáng)為54.0 mm，出現(xiàn)在16日18—19時(shí)，3 h最大雨強(qiáng)為67.9 mm，6 h最大雨強(qiáng)為117.5 mm，12 h最大雨強(qiáng)為229.9 mm。西豐縣小時(shí)最大雨強(qiáng)為26.8 mm，出現(xiàn)在16日11—12時(shí)。新賓縣小時(shí)最大雨強(qiáng)為29.6 mm，出現(xiàn)在16日20—21時(shí)，3 h最大雨強(qiáng)為52.5 mm，6 h最大雨強(qiáng)為92.9 mm，12 h最大雨強(qiáng)為98.7 mm。

圖2 各代表站小時(shí)最大雨強(qiáng)

2.2.2降水持續(xù)性概況：為了更加客觀地考查降水的持續(xù)性，只有當(dāng)某一降水時(shí)次之后超過(guò)2 h沒(méi)有降水時(shí)，才判定一次降水過(guò)程的結(jié)束，將一次降水時(shí)間開(kāi)始至結(jié)束間的小時(shí)數(shù)定義為降水的持續(xù)時(shí)間［12］。撫順市持續(xù)性降水從16日11時(shí)開(kāi)始，到17日1時(shí)基本結(jié)束，持續(xù)時(shí)間為14 h。黑山縣持續(xù)性降水從15日23時(shí)開(kāi)始，到16日6時(shí)基本結(jié)束，降水持續(xù)時(shí)間為7 h。清原縣持續(xù)性降水過(guò)程從16日12時(shí)開(kāi)始，到17日2時(shí)基本結(jié)束，降水持續(xù)時(shí)間為14 h。新賓縣持續(xù)性降水從16日12時(shí)開(kāi)始，到17日3時(shí)基本結(jié)束，降水持續(xù)時(shí)間大約為15 h。西豐縣持續(xù)性降水從16日6時(shí)開(kāi)始，到17時(shí)基本結(jié)束，降水持續(xù)時(shí)間大約為13 h。降水持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)的是新賓縣，其次為撫順市、清原縣、西豐縣和黑山縣（見(jiàn)圖3）。

圖3 各代表站降水持續(xù)時(shí)間

2.2.3雨強(qiáng)和降水持續(xù)性對(duì)災(zāi)情的影響：2013年8月15—17日，由于受高空切變和低空急流的共同影響，遼寧省出現(xiàn)的暴雨過(guò)程由于強(qiáng)度大、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，給遼寧各地區(qū)帶來(lái)不同程度的洪澇災(zāi)害，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。筆者選取遼寧西部的黑山縣，遼寧東部的西豐縣、撫順市、新賓縣和清原縣為代表站統(tǒng)計(jì)災(zāi)害情況。該次降水過(guò)程黑山縣降水總量達(dá)264.1 mm，最大降水出現(xiàn)在黑山縣常興鎮(zhèn)，降水量為272.0 mm，雖然在該次暴雨過(guò)程中，全縣無(wú)一人傷亡，但造成的直接經(jīng)濟(jì)損失卻高達(dá)6.66億元人民幣。西豐縣普降大暴雨并伴雷電，該站降水量111.3 mm，致全縣18個(gè)鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）均遭受洪澇災(zāi)害，受災(zāi)人口21.0萬(wàn)人，緊急轉(zhuǎn)移人口1.015 6萬(wàn)人，直接經(jīng)濟(jì)損失4.75億元人民幣。撫順市該次暴雨災(zāi)害造成全市受災(zāi)人口19 533人，緊急轉(zhuǎn)移人口2 167人，全縣經(jīng)濟(jì)損失共計(jì)1.08億元人民幣。新賓縣全縣受災(zāi)人口71 040人，緊急轉(zhuǎn)移人口13 046人，需要救濟(jì)人口21 700人，受淹行政村54個(gè)，直接經(jīng)濟(jì)損失14.26億元人民幣。清原縣特大暴雨歷時(shí)短、強(qiáng)度大，該站降水量達(dá)264.7 mm，造成全縣14個(gè)鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）受災(zāi)，全縣受災(zāi)人口達(dá)21萬(wàn)人，直接經(jīng)濟(jì)損失60.90億元人民幣。

由表1可以看出，清原縣、新賓縣和西豐縣小時(shí)最大雨強(qiáng)越大，經(jīng)濟(jì)損失越嚴(yán)重，尤其清原縣南口前鎮(zhèn)受災(zāi)最嚴(yán)重，南口前村淹沒(méi)深度達(dá)到4.12 m，海陽(yáng)村淹沒(méi)深度達(dá)到2.32 m，南口前鎮(zhèn)三面環(huán)山，兩側(cè)有河流經(jīng)過(guò)，超強(qiáng)降水使得流域內(nèi)河流水位暴漲，在短時(shí)間內(nèi)形成巨大洪流，清原縣的雨強(qiáng)雖未超過(guò)黑山縣雨強(qiáng)，但造成的經(jīng)濟(jì)損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)黑山縣。撫順市同屬遼東地區(qū)，其經(jīng)濟(jì)損失雖較為嚴(yán)重，但由于撫順市城市建設(shè)、基礎(chǔ)設(shè)施和排水系統(tǒng)相對(duì)完善，因此，經(jīng)濟(jì)損失較其他縣（鎮(zhèn)）小，黑山縣降水強(qiáng)度最大，但由于黑山縣強(qiáng)降水持續(xù)時(shí)間較短，經(jīng)濟(jì)損失較清原縣、新賓縣小。綜合考慮雨強(qiáng)和持續(xù)時(shí)間的暴雨強(qiáng)度指數(shù)，統(tǒng)計(jì)出黑山縣、清原縣、撫順市、新賓縣、西豐縣的災(zāi)害定性分級(jí)（見(jiàn)表 1）。

3 遼寧“8·16”暴雨雨強(qiáng)和持續(xù)性分析

3.1 大氣環(huán)流形勢(shì)分析

2013年8月15日20時(shí)500 hPa存在副熱帶高壓且強(qiáng)度很大，已經(jīng)延伸到內(nèi)陸，在西西伯利亞和東西伯利亞上空有低壓槽，在貝加爾湖的北部形成了阻塞高壓，且在阻塞高壓的南部存在橫槽，冷空氣在橫槽后堆積，大尺度環(huán)流形勢(shì)為兩槽一脊，我國(guó)東北地區(qū)處在槽后，盛行西北氣流，因此，遼寧地區(qū)此時(shí)還未出現(xiàn)強(qiáng)降水現(xiàn)象。8月15日，溫度場(chǎng)落后于高度場(chǎng)，有利于槽脊發(fā)展，16日遼寧省存在一定的上升運(yùn)動(dòng)，大尺度天氣形勢(shì)仍是兩槽一脊形勢(shì)，但貝加爾湖西北部的阻塞高壓強(qiáng)度減弱，橫槽減弱，整個(gè)系統(tǒng)向東運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明有冷空氣進(jìn)入我國(guó)北方，副熱帶高壓給遼寧省帶來(lái)西南氣流，到16日20時(shí)阻塞高壓消失，橫槽減弱并且繼續(xù)向東移動(dòng)，遼寧省上空風(fēng)向由偏西風(fēng)轉(zhuǎn)為西北風(fēng)，從大尺度環(huán)流形來(lái)看，說(shuō)明遼寧省上空的波動(dòng)已經(jīng)經(jīng)過(guò)遼寧，向海上移動(dòng)，此時(shí)溫度場(chǎng)仍落后于高度場(chǎng)，溫壓場(chǎng)繼續(xù)發(fā)展，東北地區(qū)上空西風(fēng)槽加深，高空槽北段有暖平流切入，南部有較強(qiáng)冷平流，在冷暖平流的作用下，槽的南部不斷加深，而槽的北部有加壓作用，使得南北斷裂，到17日08時(shí)在東北地區(qū)上空形成深厚的冷渦且穩(wěn)定的東北冷渦，遼寧省上空盛行西風(fēng)，初步推斷東北冷渦建立后，遼寧省出現(xiàn)的天氣過(guò)程可能結(jié)束。綜上所述，遼寧省8月的這場(chǎng)暴雨可能與西西伯利亞冷空氣南下遇到副熱帶高壓帶來(lái)的暖濕西南氣流造成的天氣過(guò)程。

表1 各代表站暴雨災(zāi)情

研究表明，700 hPa低空急流與850 hPa切變線之間會(huì)出現(xiàn)降水落區(qū)，暴雨一般降落在低空急流的左前方以及切變線的右后方［13］，15日20時(shí)850 hPa，在內(nèi)蒙古到遼寧西部之間存在橫向切變線，對(duì)于遼寧省來(lái)講，此時(shí)切變線只影響遼寧西部，說(shuō)明此時(shí)底層有較弱的氣流輻合上升，海上向陸地輸送西南暖濕氣流以及東南暖濕氣流，在16日08時(shí)、20時(shí)，17日08時(shí)對(duì)流層700 hPa都出現(xiàn)了低空急流，16日08時(shí)地面出現(xiàn)冷鋒，說(shuō)明地面氣流輻合上升運(yùn)動(dòng)較強(qiáng)，700 hPa槽均處在地面鋒線的前面，所以冷鋒造成的天氣現(xiàn)象為鋒前壞天氣，在冷鋒線的前面有強(qiáng)烈降水，冷鋒逐漸從華北地區(qū)移向遼寧西部然后向遼寧東部運(yùn)動(dòng)，且冷鋒逐漸變強(qiáng)，直到16日20時(shí)冷鋒逐漸到達(dá)遼寧的中東部，17日08時(shí)冷鋒斷裂，冷鋒北段入海，降水帶逐漸從遼寧西部移到遼東中東部。

高空急流的作用主要表現(xiàn)為風(fēng)速切變以及水平切變。高空急流對(duì)降水的影響顯著，在急流下方的強(qiáng)垂直切變的環(huán)境風(fēng)能提供對(duì)流發(fā)展的動(dòng)能，還在于急流區(qū)的強(qiáng)風(fēng)有利于對(duì)流云頂質(zhì)量輻散的增強(qiáng)和上升氣流的維持，另外，在對(duì)流云體發(fā)展過(guò)程中，由于水汽凝結(jié)釋放潛熱，會(huì)使對(duì)流云體上部溫度增加，使得大氣層結(jié)區(qū)域穩(wěn)定，因而抑制對(duì)流的發(fā)展，這時(shí)高空的強(qiáng)風(fēng)能將云體上部增暖的空氣帶走，達(dá)到通風(fēng)作用，從而有利于對(duì)流云的維持和發(fā)展。與低空急流一樣，高空急流也存在大風(fēng)核，即急流中心，在大風(fēng)核左側(cè)為氣旋性渦度中心，因此，在高空急流中心的左前方和右后方為正渦度平流和輻散區(qū)，而在急流中心的右前方和左后方情形相反，所以可以推斷在高空急流的入口區(qū)的垂直環(huán)流圈為暖空氣上升，冷空氣下沉的直接環(huán)流圈；而在高空急流的出口區(qū)為暖空氣下沉，冷空氣上升的間接環(huán)流圈，由于在這2個(gè)垂直環(huán)流圈內(nèi)出現(xiàn)相當(dāng)強(qiáng)的垂直運(yùn)動(dòng)，因而在高空急流中心的左前方和右后方，即在環(huán)流圈的上升支內(nèi)，有利于強(qiáng)對(duì)流運(yùn)動(dòng)的出現(xiàn)。由圖4可以看出，15日18時(shí)，對(duì)流層上層200 hPa存在高空急流中心，風(fēng)速超過(guò)了45 m/s，說(shuō)明此時(shí)急流強(qiáng)度很大，急流核主要存在于吉林省，遼寧省位于急流中心的右后方，所以遼寧省此時(shí)對(duì)流層高層200 hPa為輻散區(qū)，從圖4-（a）可以看出，遼寧西北部200 hPa輻散最強(qiáng)，遼寧南部小部分地區(qū)有弱的輻合。16日00時(shí)，急流強(qiáng)度減弱，急流中心消失，遼寧省幾乎全部處在輻散區(qū)，東北部和南部的輻散強(qiáng)度最大。16日06時(shí)，高空急流中心消失，只有遼寧南部的小部分地區(qū)處于弱輻散，此時(shí)遼寧西北部對(duì)流層高層200 hPa大部分為輻合區(qū)，12時(shí)遼寧東南部處于輻散，而且輻散強(qiáng)度加大，18時(shí)遼寧南部為輻散區(qū)，17日00時(shí)遼寧大部分地區(qū)對(duì)流層高層200 hPa處于輻合?？傮w來(lái)看，對(duì)流層高層的輻散中心逐漸由西北部向東向南移動(dòng)，強(qiáng)度逐漸減小。

圖4 遼寧地區(qū)200 hPa風(fēng)速場(chǎng)與散度場(chǎng)

3.2 水汽條件分析

圖5為整層大氣的含水量。含水量是指從地面底層到高層，一般指1 000 hPa到300 hPa單位面積氣柱內(nèi)的可降水量（mm），可以用來(lái)表示當(dāng)?shù)厮Y源的情況。當(dāng)然可降水量并不能直接顯示當(dāng)?shù)亟邓康拇笮。驗(yàn)檫€需要考慮抬升運(yùn)動(dòng)條件，不穩(wěn)定能量。在該次“8·16”特大暴雨之初，遼寧大部分地區(qū)可降水量豐富，可降水量的高值中心在遼寧的中西部，從15日18時(shí)到16日，可降水量最高值中心逐漸向東移動(dòng)，16日12時(shí)大氣可降水量的高值中心出現(xiàn)在遼寧省的西南部，并且高值中心逐漸移到遼寧省的南部，17日00時(shí)遼寧南部大氣可降水量的高值中心逐漸減弱，范圍逐漸變小。

比濕超過(guò)12 g/kg是出現(xiàn)大暴雨的必要條件，15日18時(shí)，比濕最大值在遼寧的西北部，之后逐漸向遼寧的中東部移動(dòng)，以及東南部移動(dòng)，在整個(gè)暴雨過(guò)程中比濕幾乎都大于12 g/kg，十分有利于局地暴雨的形成。

筆者選取了黑山縣、撫順市、清原縣和西豐縣為例，4個(gè)地方水汽條件都非常好，在遼寧東部撫順市、清原縣、西豐縣對(duì)流層低層的比濕已經(jīng)達(dá)到了20 g/kg，濕層均達(dá)到了550 hPa，黑山縣對(duì)流層低層的水汽高值中心出現(xiàn)在16日00時(shí)，為黑山縣出現(xiàn)的小時(shí)最大雨強(qiáng)提供了良好的水汽條件，撫順市、清原縣和西豐縣的水汽高值中心與黑山縣相比出現(xiàn)的晚些，因此，最大雨強(qiáng)出現(xiàn)的時(shí)間也較晚，最大水汽中心逐漸向東向北移動(dòng)，撫順市、清原縣和西豐縣比濕高值中心要比黑山縣較高一點(diǎn)。

根據(jù)對(duì)遼寧省上空大氣可降水量，850 hPa比濕以及比濕的垂直剖面圖分析可以得出，該次降水過(guò)程發(fā)生之初，水汽高值中心在遼寧省的中西部，之后水汽高值中心逐漸移向東部以及東南部。

3.3 垂直運(yùn)動(dòng)條件

圖5 遼寧地區(qū)上空大氣可降水量

由圖6可以看出，850 hPa對(duì)流層低層在僅遼寧西北部有明顯的輻合，說(shuō)明此時(shí)遼寧西北地區(qū)水汽交匯明顯，并存在上升氣流，16日00時(shí)遼寧的北部大部分地區(qū)存在明顯的輻合區(qū)，且西部部分地區(qū)輻合強(qiáng)度增強(qiáng)，到16日06時(shí)遼寧東北部的輻合強(qiáng)度為最強(qiáng)，之后逐漸減小，到16日12時(shí)，遼寧北部大部分地區(qū)處于強(qiáng)輻散區(qū)，17日00時(shí)，整個(gè)遼寧低層輻散強(qiáng)度增強(qiáng)，上升運(yùn)動(dòng)減弱。

垂直對(duì)流運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度可以根據(jù)局地對(duì)流不穩(wěn)定能量Cape值大小來(lái)分析，黑山縣和清原縣是8月16日暴雨降水量最多的地區(qū)，超過(guò)250 mm，達(dá)到特大暴雨級(jí)別。除了局地不穩(wěn)定熱力層結(jié)的影響，地形也是暴雨形成的觸發(fā)條件，黑山縣位于醫(yī)巫閭山的東側(cè)，醫(yī)巫閭山走向?yàn)槲髂稀獤|北，15日20時(shí)、23時(shí)，16日02時(shí)、05時(shí)，遼寧省盛行偏東南風(fēng)，地面風(fēng)場(chǎng)都為從海上吹來(lái)的偏南風(fēng)，帶來(lái)暖濕水汽，從地面流場(chǎng)可以看出，15日23時(shí)、16日02時(shí)黑山縣的風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)2 m/s，低層濕空氣沿山迎風(fēng)坡抬升，到16日05時(shí)黑山縣風(fēng)向轉(zhuǎn)為西南風(fēng)，這時(shí)風(fēng)向與山的走向相平行，所以水汽輻合強(qiáng)度減小。當(dāng)暴雨雨強(qiáng)最大時(shí)，東南風(fēng)的風(fēng)速最大，最大達(dá)到 11 m/s，加劇了當(dāng)?shù)厮妮椇仙仙?，?qiáng)降水發(fā)生前，因?yàn)榈匦蔚脑?，風(fēng)向發(fā)生切變，到達(dá)黑山縣時(shí)，形成東南風(fēng)。偏東風(fēng)能在局地形成較強(qiáng)的輻合，暖濕空氣局地集中和形成熱力不穩(wěn)定，容易引起強(qiáng)降水，在黑山縣由于地形產(chǎn)生的輻合運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致對(duì)流單體的形成，并沿著山脈東側(cè)生成、發(fā)展和移動(dòng)，與短時(shí)持續(xù)對(duì)流性強(qiáng)降水有密切的聯(lián)系，高濕層從對(duì)流層低層一直延伸到對(duì)流層中高層。撫順市的強(qiáng)降水及強(qiáng)對(duì)流單體的形成也受到東高西低地形的影響，對(duì)西南氣流有明顯的抬升作用，大伙房水庫(kù)至清原縣渾河一帶地勢(shì)呈現(xiàn)東北—西南走向，對(duì)西南氣流有明顯的狹管作用，加劇了西南氣流對(duì)當(dāng)?shù)靥鞖獾挠绊?，地形的?dòng)力作用表現(xiàn)在地形使系統(tǒng)性的風(fēng)向發(fā)生改變，從而在某些地形產(chǎn)生地形輻合或者輻散，因而影響垂直運(yùn)動(dòng)和降水。清原縣有莫紅日山，海拔為1 030 m，阻擋了來(lái)自海上的偏南氣流。綜上所述，地形對(duì)特大暴雨中心形成有十分重要的意義，降水一般都在山地的迎風(fēng)坡，多山地區(qū)形成暴雨的可能性要比其他地區(qū)要高。通過(guò)分析大氣環(huán)流形勢(shì)、水汽條件、垂直運(yùn)動(dòng)條件可知，大中尺度環(huán)流場(chǎng)為遼寧“8·16”暴雨提供了十分有利的背景條件，高空急流和低空切變提供良好的動(dòng)力抬升條件，地形和局地水汽量是不同地區(qū)雨強(qiáng)和雨量存在差別的重要因子。

圖6 遼寧地區(qū)850 hPa散度場(chǎng)

圖7 遼寧地區(qū)850 hPa垂直速度分布圖

圖7為對(duì)流層低層850 hPa的垂直速度，15日18時(shí)遼寧地區(qū)對(duì)流層低層氣流基本處于上升狀態(tài)，在16日00時(shí)黑山—鐵嶺一帶，即遼寧省中部部分地區(qū)存在上升運(yùn)動(dòng)，其他地區(qū)的上升速度沒(méi)有黑山—鐵嶺一帶運(yùn)動(dòng)強(qiáng)，16日06時(shí)黑山周圍地區(qū)上升運(yùn)動(dòng)減弱，對(duì)流層低層上升運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度中心移動(dòng)到了遼寧東部，遼寧東部的上升運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度有明顯的增強(qiáng)，直到17時(shí)00時(shí)，遼寧大部分地區(qū)對(duì)流層為下沉運(yùn)動(dòng)，只有小部分地區(qū)有強(qiáng)度較弱的氣流上升，說(shuō)明此時(shí)天氣過(guò)程趨于結(jié)束。

3.4 8.16暴雨對(duì)遼寧地區(qū)農(nóng)牧業(yè)影響的分析

8月15日23時(shí)—16日06時(shí)，黑山縣出現(xiàn)自1949年后有氣象記錄以來(lái)罕見(jiàn)的突發(fā)特大暴雨，農(nóng)牧漁業(yè)受災(zāi)情況嚴(yán)重，其中，農(nóng)田內(nèi)澇1.79萬(wàn)hm2，減產(chǎn)5.5萬(wàn)t，直接經(jīng)濟(jì)損失1.1億元人民幣；蔬菜大棚受淹0.4萬(wàn)hm2，直接經(jīng)濟(jì)損失1億元人民幣；養(yǎng)殖小區(qū)受淹5個(gè)，直接經(jīng)濟(jì)損失189萬(wàn)元人民幣；合計(jì)直接經(jīng)濟(jì)損失2.12億元人民幣。16日09—16時(shí)，在前期降水較為頻繁、土壤水分近飽和的前提下，西豐縣普降大暴雨并伴雷電，農(nóng)作物受災(zāi)、成災(zāi)、絕收面積分別為29 273.3、28 473.3、9 000 hm2，減產(chǎn)糧食13.0萬(wàn)t，農(nóng)牧漁業(yè)損失2.745億元人民幣；倒塌農(nóng)房50戶125間，嚴(yán)重?fù)p壞農(nóng)房150戶375間，一般損壞農(nóng)房70戶175間，損失0.06億元人民幣；損毀林地140.333 3 hm2、林木5.2萬(wàn)株、苗圃6.0 hm2，林業(yè)損失0.172 86億元人民幣；水毀耕地2 080 hm2，損失0.561 6億元人民幣。8月15日20時(shí)—17日08時(shí)，撫順市出現(xiàn)暴雨到大暴雨、局部特大暴雨天氣，該過(guò)程歷時(shí)短、強(qiáng)度大、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。撫順市農(nóng)作物受災(zāi)面積1 803.47 hm2、成災(zāi)面積970 hm2、絕收面積828.53 hm2，直接經(jīng)濟(jì)損失2 366萬(wàn)元人民幣。16日11時(shí)—17日11時(shí)，新賓縣遭特大暴雨的侵害，降雨時(shí)段短、強(qiáng)度較大，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，導(dǎo)致南雜木、上夾河鎮(zhèn)多處公路斷裂，部分農(nóng)田受損。新賓縣農(nóng)作物受災(zāi)總面積5 244.3 hm2，成災(zāi)面積4 387 hm2，絕收面積 1 341.5 hm2，毀壞耕地面積890.3 hm2。在該次暴雨中，新賓縣死亡大牲畜135頭、羊50只。

4 結(jié)論

①雨強(qiáng)和降水持續(xù)時(shí)間與各地災(zāi)情的災(zāi)害定性等級(jí)表現(xiàn)為，黑山縣為特別重，清原縣等級(jí)為重，撫順市、新賓縣、西豐縣為中等。

②“8·16”暴雨是典型的鋒面降水，500 hPa 大氣環(huán)流呈現(xiàn)兩槽一脊形式，溫度場(chǎng)落后于高度場(chǎng)，槽后冷空氣進(jìn)入我國(guó)東北部，與副熱帶高壓北側(cè)的暖濕氣流交匯于遼寧地區(qū)，同時(shí)由于高、低空急流的影響，遼寧省部分地區(qū)上升運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，高空槽前的正渦度加劇暖濕氣團(tuán)抬升的劇烈程度，導(dǎo)致暴雨。地面圖上表現(xiàn)為副冷鋒向東南移動(dòng)，有利于在冷渦的西—西南—南—東南方向移動(dòng)，降水強(qiáng)度高值中心也逐漸向東南方向移動(dòng)。

③不同地區(qū)雨強(qiáng)不同，該次暴雨主要降水中心集中在黑山縣和遼寧東北部地區(qū) （尤其是撫順市）的原因：一是這些地區(qū)水汽條件和垂直運(yùn)動(dòng)條件較其他地區(qū)好；二是地形起了非常重要的作用。

④該次暴雨對(duì)遼寧省的農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)造成重大經(jīng)濟(jì)損失，遼寧省農(nóng)業(yè)受災(zāi)情況嚴(yán)重。暴雨對(duì)黑山縣農(nóng)牧漁業(yè)生產(chǎn)造成的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)到2.12億元人民幣；西豐縣的農(nóng)牧漁業(yè)損失2.745億元人民幣；撫順市農(nóng)作物受災(zāi)面積為1 803.47 hm2、成災(zāi)面積970 hm2、絕收面積828.53 hm2，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成的直接經(jīng)濟(jì)損失為2 366萬(wàn)元人民幣；新賓縣農(nóng)作物受災(zāi)總面積5 244.3 hm2、成災(zāi)面積4 387 hm2、絕收面積 1 341.5 hm2、毀壞耕地面積890.3 hm2，死亡大牲畜135頭、羊50只。