2019年6月26日滿洲里市一次強(qiáng)降雨天氣過程分析

彭 鵬

內(nèi)蒙古滿洲里市氣象局，內(nèi)蒙古滿洲里 021600

滿洲里市位于內(nèi)蒙古呼倫貝爾大草原的西北部，介于117°12′E～117°53′E及49°19′N～49°41′N之間，其東部毗鄰新巴爾虎左旗，西部與南部均臨近新巴爾虎右旗，北部與俄羅斯聯(lián)邦為鄰。全市總面積為732.44 km2，境內(nèi)主要包括丘陵、洼地、山脈等多種地形，并整體具有西北高、東南低的變化特征。滿洲里市隸屬于中溫帶大陸性草原氣候區(qū)，呈現(xiàn)出春季干燥且風(fēng)大，夏季溫涼且短促，秋季氣溫下降明顯，冬季寒冷漫長等特點(diǎn)。受到當(dāng)?shù)貧夂颉⒌匦蔚榷喾N因素的影響，滿洲里市暴雨、短時強(qiáng)降雨等天氣現(xiàn)象頻發(fā)，極易引發(fā)泥石流、山體滑坡、洪澇等多種次生災(zāi)害[1-3]。每年6—8月為滿洲里市降水多發(fā)時期，持續(xù)性強(qiáng)降雨天氣現(xiàn)象頻發(fā)，其中以6月最集中[4]。以2019年6月26日發(fā)生在滿洲里的一次強(qiáng)降雨天氣過程為例，重點(diǎn)探討了本次強(qiáng)降雨過程的形成機(jī)理，以期能夠為今后該地區(qū)此類強(qiáng)降雨天氣的預(yù)報預(yù)警、做好氣象服務(wù)工作等提供借鑒。

1 強(qiáng)降雨天氣實況

受高空冷渦、地面冷鋒等因素的影響，2019年6月26日07:00～27日07:00內(nèi)蒙古呼倫貝爾市出現(xiàn)強(qiáng)降雨天氣現(xiàn)象，本次降水主要為中雨至大雨，部分地區(qū)為暴雨甚至大暴雨，而且還伴隨有大風(fēng)、冰雹等氣象災(zāi)害。據(jù)自動氣象站觀測資料統(tǒng)計，呼倫貝爾市有4個站點(diǎn)出現(xiàn)大暴雨（100.0～249.9 mm），13個站點(diǎn)出現(xiàn)暴雨（50.0～99.9 mm），60個站點(diǎn)出現(xiàn)大雨（25～49.9 mm），35個站點(diǎn)出現(xiàn)中雨（10.0～24.9 mm），80個站點(diǎn)出現(xiàn)小雨（0.1～9.9 mm）。其中，以莫力達(dá)瓦達(dá)斡爾族自治旗騰克的降水量最大，為184.6 mm，阿榮旗興安鎮(zhèn)26日17:00～18日的雨強(qiáng)最大，為35.4 mm/h。

2 環(huán)流形勢分析

2019年6月26日08:00，500 hPa高度位置處有一深厚冷渦出現(xiàn)在貝湖周圍，而且副熱帶高壓呈現(xiàn)出北抬趨勢，對冷渦向東南方向移動起到一定的阻塞作用。副熱帶高壓與冷渦之間強(qiáng)烈的西南氣流為該區(qū)域暴雨天氣過程提供了有利的環(huán)流形勢。此時，高度脊影響與控制呼倫貝爾市500 hPa大部分位置區(qū)域。6月26日20:00短波槽由冷渦前部分裂而出，并對呼倫貝爾滿洲里市產(chǎn)生一定的影響，導(dǎo)致該地區(qū)出現(xiàn)短時強(qiáng)降雨天氣，同時該過程也與短波槽降水特點(diǎn)保持一致（圖1）。

圖1 2019年6月26日20:00 500 hPa高空形勢圖（a）及海平面氣壓場地面圖（b）

700 hPa與850 hPa不 僅 出 現(xiàn) 冷渦，還出現(xiàn)有明顯的輻合切變。6月25日08:00～20:00滿洲里市由之前的低壓中心控制轉(zhuǎn)為冷鋒控制。到6月26日08:00冷鋒強(qiáng)度明顯增強(qiáng)，并在滿洲里市出現(xiàn)錮囚，這時系統(tǒng)強(qiáng)度較強(qiáng)，為本次強(qiáng)降雨過程創(chuàng)造了有利的環(huán)流背景。

地面位置處出現(xiàn)氣旋中心，還出現(xiàn)較為強(qiáng)烈的上升運(yùn)動。隨著地面氣旋逐漸南移，東南氣流開始影響與控制呼倫貝爾滿洲里市，由此帶來的充沛的暖濕水汽為強(qiáng)降雨過程創(chuàng)造了有利條件。另外，東南氣流在途經(jīng)大興安嶺位置處開始爬坡，強(qiáng)烈的上升運(yùn)動導(dǎo)致滿洲里市降水強(qiáng)度明顯增強(qiáng)，進(jìn)而導(dǎo)致該地區(qū)出現(xiàn)強(qiáng)降雨天氣[5-7]。

3 物理量場分析

3.1 水汽條件

通常情況下，大氣當(dāng)中的水汽含量與強(qiáng)降雨的發(fā)生發(fā)展有密切聯(lián)系。通過比濕可以直接反映出強(qiáng)降雨發(fā)生區(qū)域大氣當(dāng)中的水汽含量；通過相對濕度可以反映出強(qiáng)降雨發(fā)生時大氣當(dāng)中水汽的飽和程度，通過水汽通量可以直觀反映出強(qiáng)降雨發(fā)生區(qū)域的水汽輸送情況。將從這三個方面分析2019年6月26日滿洲里市強(qiáng)降雨發(fā)生過程中的水汽條件[8]。

3.1.1 相對濕度滿洲里市夏季850hPa相對濕度場上的相對濕度在70%以上就應(yīng)當(dāng)考慮是否會出現(xiàn)強(qiáng)降水天氣。本次強(qiáng)降雨過程發(fā)生時的相對濕度超過80%，降雨集中時間段的相對濕度大于95%。

3.1.2 比濕 當(dāng)滿洲里市夏季850 hPa比濕場的比濕位于8 g/kg時就極易產(chǎn)生降水天氣。觀察6月26日08:00～6月27日20:00的比濕場可見，6月26日08:00 850 hPa位置處比濕達(dá)10 g/kg，到當(dāng)日20:00比濕值依然維持10 g/kg，尤其是強(qiáng)降雨過程發(fā)生時間段，部分時段比濕為12 g/kg，甚至在12 g/kg以上。

3.1.3 水汽通量水汽通量為滿洲里市強(qiáng)降雨發(fā)生過程中的水汽輸送創(chuàng)造了有利條件。2019年6月26日08:00 850 hPa位置處的水汽通量為12 g/（s·hPa·m），20:00該位置的水汽通量增加為16 g/（s·hPa·m），源源不斷的水汽輸送為滿洲里地區(qū)強(qiáng)降雨過程的持續(xù)與發(fā)展創(chuàng)造了有利條件，同時也為27日更大范圍的強(qiáng)降雨過程奠定良好的水汽基礎(chǔ)。

3.2 動力條件

3.2.1 高低空急流 此次強(qiáng)降雨過程發(fā)生時并未出現(xiàn)高空急流，高空位置處僅僅出現(xiàn)有一個較為明顯的渦旋式切變，為大氣當(dāng)中強(qiáng)烈的上升運(yùn)動提供了強(qiáng)有力的動力支撐。2019年6月26日08:00與20:00 850 hPa位置處出現(xiàn)有明顯的南風(fēng)急流，其中心位置處的風(fēng)速最高為20 m/s，滿洲里市地處低空急流出口區(qū)的左側(cè)，屬于輻合區(qū)（圖2a）。偏東風(fēng)及急流出現(xiàn)在出口位置，既有利于形成風(fēng)場切變，又為該位置處上升運(yùn)動的相互疊加創(chuàng)造了有利條件（圖2b），導(dǎo)致該地區(qū)出現(xiàn)強(qiáng)烈的上升運(yùn)動，進(jìn)而引發(fā)強(qiáng)降雨天氣[9]。

圖2 2019年6月26日08:00（a）與20:00（b）850 hPa風(fēng)場

3.2.2 散度與渦度水平輸送來的水汽在上升運(yùn)動的作用下持續(xù)向上輸送。同時，空氣在絕熱冷卻作用下逐漸接近飽和，最終凝結(jié)成為水滴而落下。通常情況下，使用垂直速度與渦度能夠直觀反映上升運(yùn)動的強(qiáng)度。主要從這2個方面分析此次強(qiáng)降雨天氣發(fā)生時的上升運(yùn)動條件。

2019年6月26日08;00，滿洲 里市850 hPa位置出現(xiàn)垂直速度中心，其強(qiáng)度為-5.5 m/s，到該日20:00垂直速度有所加快，為-9.5 m/s。由此可見，上升運(yùn)動呈現(xiàn)出增強(qiáng)的趨勢。6月26日08:00 850 hPa位置處位于負(fù)渦度區(qū)，其中心位置處的數(shù)值為40 m/s，到20:00此位置變?yōu)檎郎u度區(qū)，其中心位置的數(shù)值為80 m/s。由此可見，渦度呈現(xiàn)出明顯的增強(qiáng)趨勢，表明滿洲里市強(qiáng)降雨發(fā)生過程中維持強(qiáng)烈的上升運(yùn)動，為本次強(qiáng)降雨過程的發(fā)生與發(fā)展創(chuàng)造了有利的動力條件。

3.3 層結(jié)條件

在此次強(qiáng)降雨過程發(fā)生時，滿洲里市貯存了大量的不穩(wěn)定能量，主要表現(xiàn)為T-lnP圖上露點(diǎn)曲線與溫度層結(jié)曲線表現(xiàn)出向上開口的喇叭狀，而且存在著良好的不穩(wěn)定層結(jié)條件，為能量貯存創(chuàng)造了有利條件，最終引發(fā)了強(qiáng)降雨天氣[10]。

4 衛(wèi)星云圖與雷達(dá)圖分析

根據(jù)紅外云圖發(fā)現(xiàn)，2019年6月26日15:00出現(xiàn)一個較為明顯的帶狀云系，且自西向東對滿洲里市產(chǎn)生影響，滿洲里市位于云系的尾部。伴隨著地面氣旋的移動及強(qiáng)降雨的減弱，云系的強(qiáng)度也呈現(xiàn)出減弱的趨勢。

由雷達(dá)圖可見，雷達(dá)降水回波與云系的移動趨勢基本保持一致。雷達(dá)回波也呈現(xiàn)出帶狀分布，而且逐漸從西南方向移動至東北方向，最終影響滿洲里市。在此過程中，回波強(qiáng)度最大達(dá)到50 dBz，而且速度場較為均勻。另外，零速度線呈現(xiàn)出S型彎曲分布狀態(tài)，也出現(xiàn)暖濕氣流，并與天氣圖當(dāng)中風(fēng)場的分布相吻合。

5 結(jié)論

通過分析2019年6月26日滿洲里市的一次強(qiáng)降雨天氣過程，結(jié)論如下：

（1）500 hPa位置處貝加爾湖冷渦逐漸向東部移動，西太平洋副熱帶高壓呈北抬趨勢，能夠?qū)錅u的東移起到一定的阻塞作用，同時兩者之間較為強(qiáng)烈的西南氣流為該地區(qū)源源不斷的水汽輸送創(chuàng)造了有利條件。

（2）地面冷鋒過境，形成錮囚，加上高空形式的相互配合，為本次強(qiáng)降雨天氣現(xiàn)象創(chuàng)造了有利的環(huán)流背景條件；

（3）強(qiáng)烈的低空急流攜帶渤海附近的水汽到滿洲里市，既補(bǔ)充了當(dāng)?shù)氐乃?，又為?qiáng)降雨的持續(xù)維持創(chuàng)造了有利條件；相對濕度與比濕的含量表明強(qiáng)降雨發(fā)生過程中的水汽較為充沛；急流與輻合，再加上較大的垂直上升速度，為本次強(qiáng)降雨天氣過程創(chuàng)造了有利的動力條件；不穩(wěn)定層結(jié)為不穩(wěn)定能量的釋放創(chuàng)造了有利條件，進(jìn)而引發(fā)了強(qiáng)降雨天氣。

（4）在本次強(qiáng)降雨發(fā)生的過程中，出現(xiàn)一帶狀云系與雷達(dá)回波自西向東影響滿洲里市，且在此過程中其強(qiáng)度有所增強(qiáng)。