8月15―16日黑山地区特大暴雨过程分析

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摘要 受地面鞍型场、高低空切变线共同影响，黑山地区在2013年8月15―16日夜间出现特大暴雨。本文阐述和分析此次特大暴雨的形成机制、特点，以为今后类似天气过程的预报提供参考。

关键词 特大暴雨；对流单体；黑山地区；2013年8月15―16日

中图分类号 P426 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）06-0216-02

2013年8月15―16日，黑山地区出现了一次大范围大暴雨，局地特大暴雨过程。强降水从15日23：00开始，16日6：00基本结束。暴雨中心在黑山常兴，降水量达273.3 mm，黑山城区降雨量为257 mm，为历史最大值。最大小时雨量出现在黑山常兴，16日2：00的小时雨量达116 mm/h。此外，黑山境内超过100 mm降水的乡镇有5个：姜屯、胡家、段家、大虎山、八道壕；50～100 mm之间的乡镇有6个：半拉门、新兴、大兴、历家、绕阳河、白厂门；北镇的中安、大市也出现暴雨。

降水时段可分为3个阶段，以常兴为例：第一阶段在15日23：00至16日0：50，降水较弱，小时雨强在15 mm左右；第二阶段在0：50―4：00，为强降水，最大小时雨强出现在1：00―2：00，为116 mm，最大10 min雨强为28.1 mm，最大分钟雨强为3.4 mm，累计降水达216.2 mm；第三阶段，4：00以后降水开始减弱，降水量为23.6 mm。降水到16日5：00基本结束，总共持续了6 h，雨量为273.3 mm。

1 环流形势

从15日20：00地面图可以看出，在河套地区和黑龙江北部，分别有一低压中心；贝加尔湖和渤海黄海分别有一高压中心和副高，中国东北处于“鞍型场”控制范围，黑山地区恰好处在鞍型场的（图1）。500 hPa，东北地区存在一条弱低压槽，黑山位于槽前。副高584线恰好经过黑山。700 hPa，与500 hPa相近，在黑山的西侧，存在一条南北方向的切变线，比500 hPa的深。850 hPa，受内蒙古北部的低压影响，自河套地区北部向辽宁西部有一条横向切变线，副热带高压的气流与切变线交汇于辽西地区（图2）。200 hPa，在辽宁中部，高空为显著分流区，有强烈辐散。

以上条件形成了暴雨的触发机制。低空辐合，高空辐散，高低空系统相耦合为本次降水过程的发生发展创造了良好的环境条件（图3）[1]。

2 水汽条件和抬升条件

2.1 抬升条件

受副高暖湿气流和低空切变线共同影响，此次降水过程由副高西南暖湿气流源源不断地输送水汽，并且在切变线底部即黑山地区辐合上升，高空存在强辐散，产生抽吸作用，使水汽源源不断地向上输送[2]。本次过程的强降水带位于医巫闾山背风坡一侧的东部，在西南暖湿气流中，迎风坡的抬升作用产生的上升运动极易造成深对流雷暴发展，由于西南暖湿气流的维持，和低空垂直切变环境得以维持，使得对流单体不断新生和发展。

2.2 水汽条件

我国东北一带被来自北太平洋地区气旋性环流所控制，受该系统西侧回流性水气输送的影响，东北地区水汽条件较好，为暴雨过程的出现提供了有利的水汽条件。

EC预报相对湿度850 hPa为80%，700 hPa为60%。T639预报，整个降水过程中，黑山850 hPa比湿Q在16左右；由实况天气图可知，黑山上空整层大气温度露点差在12以内，1 000 hPa T-Td=4；925 hPa T-Td=8；850 hPa T-Td=6；700 hPa T-Td=12；500 hPa T-Td=8，整层水汽含量很大，尤其是850 hPa以下，水汽很丰富。从T-lnp图可以看出，黑山上空存在强的风向风速切变；从垂直速度图看出，850、700 hPa分别有中心速度为16、36的垂直上升速度，15日夜间将影响黑山地区；地形影响：黑山西北侧有山区，底层湿空气自西南方向吹向黑山地区，在黑山处风向切变转为东南风，低层湿空气沿山迎风坡抬升。综上所述，黑山地区动力抬升条件很充分，有利于暴雨形成[3]。

本次暴雨过程中，常兴总雨量达到273.3 mm，降水自15日23：00开始，23：00―0：00 14.4 mm，0：00―1：00降雨30.5 mm，1：00―2：00雨势最大，达到116 mm，此时对流达到最旺盛，从自动站数据看出，后30 min每分钟雨量几乎都达到3 mm；2：00―3：00降雨87 mm并且雨势开始减弱，3：00以后累计降雨23.6 mm（图4、5）。

2.3 地面风场

23：50，地面风场开始出现明显横切变线，降雨逐渐开始。0：50，出现西南风和东北风对吹现象，中心恰好位于常兴，底层湿空气强烈辐合抬升。1：50，风向对吹还在持续，但已经开始呈偏离趋势，湿空气辐合上升减弱。2：40，风向对吹已经结束，但还是存在横向切变线，降水还在继续。3：50，横向切变减弱，辐合上升运动减弱，雨势减弱明显（图6）。

2.4 雷达回波

从图7可以看出，在黑山西部地区，出现强度大于55 dbz的回波，并且不断有新的强度大于55 dbz的回波在黑山西南部生成，持续影响黑山地区，分析原因主要是副高边缘588线维持在辽宁中部，系统无法持续向东推进，导致副高暖湿气流与东北冷涡不断在黑山地区形成对流单体，导致黑山出现特大暴雨。

3 结论与讨论

分析结果表明，欧亚大陆的乌拉尔山上空阻塞高压盛行，在庞大阻塞高压东侧发展出深厚的切断低压系统。我国东北一带正好处于切断低压系统的控制下。受到切断低压系统不稳定动力条件的影响，黑山地区出现强降水。副高西南气流带来暖湿空气，是此次暴雨发生的前提条件；西北方向来的低涡不断向东发展，与副高584线在辽宁境内相遇，是造成此次暴雨的重要原因。此次过程的环流形势是高层辐散、中低层低涡切变、辐合耦合的结果；低涡切变、低空急流、地面辐合线、地形等作用，在边界层极端高湿区域触发和维持了强降水。西南急流和东南急流在黑山上空形成很强的水汽辐合，特大暴雨落区位于急流汇合处。

此次特大暴雨过程是一次极端降雨过程，产生在极为有利的水汽、不稳定和底层触发作用下，具有时间短、雨量大、范围小的特点。今后要预报这种局地性大暴雨，要结合湿度条件，动力条件，环流形势等多方面考虑，加雨触发机制的掌握，加强在预警保障上的工作[4]。

4 致谢

感谢辽宁省预警中心提供的雷达资料。

5 参考文献

[1] 王敏，谭向诚.北京城市暴雨和雨型的研究[J].水文，1994（3）：58-64.

[2] 李廷福，廖晓农，余连芳.”98・7”北京大暴雨的中尺度分析[J].气象，1999，25（5）：44-48.

[3] 郝立生，丁一汇.华北降水变化研究进展[J].地理科学进展，2012，31（5）：593-601.

[4] 欠耐芳，赵思雄.1998年“二度梅”期间突发雨系统的中尺度分析[J].大气科学，2002（4）：526-540.