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摘要 根据Micaps系统提供的天气预报资料、卫星云图资料，结合多普勒雷達回波4种产品的分析，利用天气动力学知识，对2016年7月25日辽宁省喀左县暴雨天气过程进行分析。结果表明，低空急流的建立和切变线的形成，为此次暴雨的发生提供了触发机制；雷达基本反射率可直观地反映降水强度变化和发展过程；基本径向速度产品正负速度区的变化及零等速线的形状，对暴雨的强度和落区有很好的指示意义。
关键词 切变线；华北气旋；卫星云图；多普勒雷达回波；辽宁喀左；2016年7月25日
中图分类号 P458.121.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2018）17-0206-02
东北地区受高、中、低纬度系统相互作用的影响，暴雨具有时间集中、强度大、地形影响大等特征。持续大范围的暴雨常会引发洪涝灾害，给人们的生产、生活造成不利影响，甚至危害人们的生命财产安全。辽宁省年降水量不大，但是暴雨极端值很大，而且预报难度较大。目前，暴雨预报尤其连续性暴雨的落区、强度以及起止时间的预报，仍然是辽宁省气象预报业务的重点和难点[1-2]。本文以一次强降水天气为例，分析其过程，以期为暴雨预报提供参考。
1 天气实况
受低层切变线和华北气旋共同影响，2016年7月25日辽宁省喀左县出现了一次强降水天气过程，全县各乡镇均出现了暴雨量级降水，平均降水量达到57.5 mm，水泉镇降水量达到90.1 mm。此次降水过程具有稳定性、持续性的特点。
2 环流背景及影响系统
2.1 500 hPa环流形势
暴雨通常是在有利的大尺度环流背景下，由中小尺度天气系统发展而成。7月24日8：00，500 hPa高空环流场温度槽明显落后于高度槽，高空槽东移发展，喀左地区受西南风的影响，副热带高压稳定；25日8：00，-12 ℃的冷中心与高度中心接近重合，高空槽开始减弱，喀左地区逐渐转为受平直西风影响，副热带高压南落。高空槽前有明显的正涡度平流产生上升运动，为此次暴雨天气过程的发生提供了动力条件。
2.2 急流与切变线分析
7月24日8：00至25日8：00，850 hPa低层切变东移，沿急流轴方向，有一明显的暖舌和湿舌延伸到辽西地区。配合低层向喀左地区输送的暖湿平流，使急流轴附近上空产生位势不稳定层结，而且急流轴最大风速中心前方有明显的辐合上升运动。低空急流的建立和切变线的形成，为7月25日喀左地区的强对流天气过程提供了有利的热力和动力条件[3]。
2.3 地面天气系统演变
7月25日8：00，喀左县位于华北气旋东北侧，受东北风影响，风速较大，气旋向偏东方向移动。
3 卫星云图
从风云二号红外卫星云图分析，7月25日1：00—3：00，有一块状云团影响喀左地区，由于云团在移动过程中西北部又有新生成的云团，导致喀左县北部降水持续时间较长、雨量较大；7：00—9：00，有一块颜色较深的云团逐渐向东北方向扩展，云团逐渐变得更加紧密，而且颜色逐渐变深，说明积云得到了发展，云顶高度升高且云顶温度降低，对应地面降水强度较大，小时最大雨强30～40 mm；14：00，有一明显发展的云团由承德市沿东北方向向辽宁省方向发展，该云团最大影响范围延伸至吉林省东南部；20：00，云团移出喀左地区上空，喀左县处于云团北部边缘地区，该阶段以稳定性降水为主。
喀左地区25日的主要降水过程分为3次，明显对应了云团的移动和发展过程，由此说明根据卫星云图中云团所在的位置可以判断出可能发生强对流天气的地区范围，卫星云图对于强对流天气过程的预报具有较好的指示性作用[4]。
4 多普勒雷达产品应用
4.1 雷达产品在短时预报中具有指导意义
对于强对流天气过程，由于系统具有多变性，若单纯从天气形势分析，降水的强度和落区很难准确预报。通过对基本反射率产品和垂直积分液态水含量产品的分析，可显示对流单体的具体位置；径向速度产品和风廓线产品的分析，可以推测回波单体的移动方向、辐合辐散情况、冷暖平流和是否有合并加强的趋势[5-6]。
4.2 基本反射率与垂直积分液态水含量分析
由图1可以看出，7月25日1：18、8：05、15：06雷达VCP21的0.5°仰角基本反射率最大回波强度分别为53、57、57 dBZ，喀左地区均存在50 dBZ以上的回波；25日1：18、8：05、15：06垂直积分液态水含量最大值分别达到17、23、18 kg/m2，喀左地区均有含水量大值区。垂直积分液态水含量产品表示的是将反射率资料转换成等价的液态水的量值[7-8]。7月25日1：18，喀左县北部乡镇有较大的液态水含量区，小时最大雨强超过40 mm，喀左县出现了雷暴天气过程。因此，雷达产品与过程降水量有一定的对应关系，综合分析此2种雷达产品，可以确定对流单体发生的具体位置，对预报有一定的指导意义。
4.3 基本径向速度和风廓线分析
从7月25日8：57 0.5°仰角径向速度图（图2）分析，零等速度线由低层到高空呈现明显的S型，且其两侧低层和高层均出现了速度中心。低层入流速度中心风速在25 m/s左右，出流速度中心风速在15 m/s左右，存在明显的风速辐合和西南急流；高层入流速度中心风速在27 m/s左右，出流速度中心风速为20 m/s，存在风速辐散和西南急流。说明风场由低层到高层发生了顺转，降水性质也由局地对流性降水向大范围稳定性降水转变[9-10]。
从雷达速度方位显示风廓线（图3）分析，7月25日8：57，由低层到高层，风向从东南风顺转为西南风。这表明从低层到高层为暖平流，因而高低空存在强烈的对流不稳定。
5 结语
（1）高空槽前明显的正涡度平流，会有上升运动，为强对流天气过程的发生提供了动力条件[11-12]；低空急流的建立和切变线的形成为暴雨发生提供了触发机制；从卫星云图中云团所在的位置可以判断出可能发生强对流天气的地区范围，卫星云图对于强对流天气过程的预报具有较好的指示性作用。 （2）雷达基本反射率可直觀地反映雷达回波的强度变化和发展过程，雷达回波强度与降水量的对应关系很好，对预报有一定的指导意义。垂直积分液态水对天气过程的降水量预报分析具有一定的参考意义[6]。
（3）基本径向速度产品正负速度区的变化及零等速线的形状对暴雨的强度和落区都有很好的指示意义；由速度方位显示风廓线产品可以直观地分析出高低空风向、风速切变以及环境风随时间的变化。
6 参考文献
[1] 陈传雷，孙欣，李玉鸣，等.2010年辽宁主汛期暴雨过程副高、急流及层结特征分析[J].气象科技，2013，41（1）：147-151.
[2] 韩颖.辽宁中东部一次区域性暴雨天气过程分析[J].安徽农业科学，2011，39（13）：7795-7797.
[3] 朱乾根，林锦瑞，寿绍文，等.天气学原理和方法[M].北京：气象出版社，1992：531，549-551.
[4] 陈渭民.卫星气象学[M].北京：气象出版社，2005：264-265.
[5] 陈传雷，陈艳秋，孙欣.多普勒雷达回波在辽宁一次暴雨过程中的应用分析[J].气象与环境学报，2006，22（5）：28-31.
[6] 黄仪虹.2007年一次汕头大暴雨过程分析[C]//中国气象学会.中国气象学会2007年年会天气预报预警和影响评估技术分会场论文集.广州：中国气象学会，2007：8.
[7] 欧阳小娟.2015年6月湖南一次暴雨天气过程分析[J].安徽农业科学，2016，44（24）：188-194.
[8] 李建刚，马玉英，姜彩莲，等.天山山区中部一次局地暴雨成因分析[J].干旱气象，2014，32（6）：972-979.
[9] 邹海波，单九生，吴珊珊，尹洁.江西持续性暴雨的典型大尺度环流模型[J].暴雨灾害，2013，32（02）：126-131.
[10] 杨康权，张琳，肖递祥，等.四川盆地西部一次大暴雨过程的中尺度特征分析[J].高原气象，2013，32（2）：2357-2367.
[11] 闵凡花，夏佰成，刘德，等.大气可降水量在重庆夏季暴雨天气过程中的特征分析[J].干旱气象，2013，31（1）：126-130.
[12] 刘新伟.甘肃暴雨天气气候特征及其成因研究[D].兰州：兰州大学，2013.
关键词 切变线；华北气旋；卫星云图；多普勒雷达回波；辽宁喀左；2016年7月25日
中图分类号 P458.121.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2018）17-0206-02
东北地区受高、中、低纬度系统相互作用的影响，暴雨具有时间集中、强度大、地形影响大等特征。持续大范围的暴雨常会引发洪涝灾害，给人们的生产、生活造成不利影响，甚至危害人们的生命财产安全。辽宁省年降水量不大，但是暴雨极端值很大，而且预报难度较大。目前，暴雨预报尤其连续性暴雨的落区、强度以及起止时间的预报，仍然是辽宁省气象预报业务的重点和难点[1-2]。本文以一次强降水天气为例，分析其过程，以期为暴雨预报提供参考。
1 天气实况
受低层切变线和华北气旋共同影响，2016年7月25日辽宁省喀左县出现了一次强降水天气过程，全县各乡镇均出现了暴雨量级降水，平均降水量达到57.5 mm，水泉镇降水量达到90.1 mm。此次降水过程具有稳定性、持续性的特点。
2 环流背景及影响系统
2.1 500 hPa环流形势
暴雨通常是在有利的大尺度环流背景下，由中小尺度天气系统发展而成。7月24日8：00，500 hPa高空环流场温度槽明显落后于高度槽，高空槽东移发展，喀左地区受西南风的影响，副热带高压稳定；25日8：00，-12 ℃的冷中心与高度中心接近重合，高空槽开始减弱，喀左地区逐渐转为受平直西风影响，副热带高压南落。高空槽前有明显的正涡度平流产生上升运动，为此次暴雨天气过程的发生提供了动力条件。
2.2 急流与切变线分析
7月24日8：00至25日8：00，850 hPa低层切变东移，沿急流轴方向，有一明显的暖舌和湿舌延伸到辽西地区。配合低层向喀左地区输送的暖湿平流，使急流轴附近上空产生位势不稳定层结，而且急流轴最大风速中心前方有明显的辐合上升运动。低空急流的建立和切变线的形成，为7月25日喀左地区的强对流天气过程提供了有利的热力和动力条件[3]。
2.3 地面天气系统演变
7月25日8：00，喀左县位于华北气旋东北侧，受东北风影响，风速较大，气旋向偏东方向移动。
3 卫星云图
从风云二号红外卫星云图分析，7月25日1：00—3：00，有一块状云团影响喀左地区，由于云团在移动过程中西北部又有新生成的云团，导致喀左县北部降水持续时间较长、雨量较大；7：00—9：00，有一块颜色较深的云团逐渐向东北方向扩展，云团逐渐变得更加紧密，而且颜色逐渐变深，说明积云得到了发展，云顶高度升高且云顶温度降低，对应地面降水强度较大，小时最大雨强30～40 mm；14：00，有一明显发展的云团由承德市沿东北方向向辽宁省方向发展，该云团最大影响范围延伸至吉林省东南部；20：00，云团移出喀左地区上空，喀左县处于云团北部边缘地区，该阶段以稳定性降水为主。
喀左地区25日的主要降水过程分为3次，明显对应了云团的移动和发展过程，由此说明根据卫星云图中云团所在的位置可以判断出可能发生强对流天气的地区范围，卫星云图对于强对流天气过程的预报具有较好的指示性作用[4]。
4 多普勒雷达产品应用
4.1 雷达产品在短时预报中具有指导意义
对于强对流天气过程，由于系统具有多变性，若单纯从天气形势分析，降水的强度和落区很难准确预报。通过对基本反射率产品和垂直积分液态水含量产品的分析，可显示对流单体的具体位置；径向速度产品和风廓线产品的分析，可以推测回波单体的移动方向、辐合辐散情况、冷暖平流和是否有合并加强的趋势[5-6]。
4.2 基本反射率与垂直积分液态水含量分析
由图1可以看出，7月25日1：18、8：05、15：06雷达VCP21的0.5°仰角基本反射率最大回波强度分别为53、57、57 dBZ，喀左地区均存在50 dBZ以上的回波；25日1：18、8：05、15：06垂直积分液态水含量最大值分别达到17、23、18 kg/m2，喀左地区均有含水量大值区。垂直积分液态水含量产品表示的是将反射率资料转换成等价的液态水的量值[7-8]。7月25日1：18，喀左县北部乡镇有较大的液态水含量区，小时最大雨强超过40 mm，喀左县出现了雷暴天气过程。因此，雷达产品与过程降水量有一定的对应关系，综合分析此2种雷达产品，可以确定对流单体发生的具体位置，对预报有一定的指导意义。
4.3 基本径向速度和风廓线分析
从7月25日8：57 0.5°仰角径向速度图（图2）分析，零等速度线由低层到高空呈现明显的S型，且其两侧低层和高层均出现了速度中心。低层入流速度中心风速在25 m/s左右，出流速度中心风速在15 m/s左右，存在明显的风速辐合和西南急流；高层入流速度中心风速在27 m/s左右，出流速度中心风速为20 m/s，存在风速辐散和西南急流。说明风场由低层到高层发生了顺转，降水性质也由局地对流性降水向大范围稳定性降水转变[9-10]。
从雷达速度方位显示风廓线（图3）分析，7月25日8：57，由低层到高层，风向从东南风顺转为西南风。这表明从低层到高层为暖平流，因而高低空存在强烈的对流不稳定。
5 结语
（1）高空槽前明显的正涡度平流，会有上升运动，为强对流天气过程的发生提供了动力条件[11-12]；低空急流的建立和切变线的形成为暴雨发生提供了触发机制；从卫星云图中云团所在的位置可以判断出可能发生强对流天气的地区范围，卫星云图对于强对流天气过程的预报具有较好的指示性作用。 （2）雷达基本反射率可直觀地反映雷达回波的强度变化和发展过程，雷达回波强度与降水量的对应关系很好，对预报有一定的指导意义。垂直积分液态水对天气过程的降水量预报分析具有一定的参考意义[6]。
（3）基本径向速度产品正负速度区的变化及零等速线的形状对暴雨的强度和落区都有很好的指示意义；由速度方位显示风廓线产品可以直观地分析出高低空风向、风速切变以及环境风随时间的变化。
6 参考文献
[1] 陈传雷，孙欣，李玉鸣，等.2010年辽宁主汛期暴雨过程副高、急流及层结特征分析[J].气象科技，2013，41（1）：147-151.
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[5] 陈传雷，陈艳秋，孙欣.多普勒雷达回波在辽宁一次暴雨过程中的应用分析[J].气象与环境学报，2006，22（5）：28-31.
[6] 黄仪虹.2007年一次汕头大暴雨过程分析[C]//中国气象学会.中国气象学会2007年年会天气预报预警和影响评估技术分会场论文集.广州：中国气象学会，2007：8.
[7] 欧阳小娟.2015年6月湖南一次暴雨天气过程分析[J].安徽农业科学，2016，44（24）：188-194.
[8] 李建刚，马玉英，姜彩莲，等.天山山区中部一次局地暴雨成因分析[J].干旱气象，2014，32（6）：972-979.
[9] 邹海波，单九生，吴珊珊，尹洁.江西持续性暴雨的典型大尺度环流模型[J].暴雨灾害，2013，32（02）：126-131.
[10] 杨康权，张琳，肖递祥，等.四川盆地西部一次大暴雨过程的中尺度特征分析[J].高原气象，2013，32（2）：2357-2367.
[11] 闵凡花，夏佰成，刘德，等.大气可降水量在重庆夏季暴雨天气过程中的特征分析[J].干旱气象，2013，31（1）：126-130.
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