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摘要 本文运用自动站实况资料、Micaps欧洲数值预报资料、卫星资料、营口雷达资料对此次过程进行研究，旨在提高营口局地暴雨的预报能力。本文先进行前期实况定性分析预测，再结合数值预报产品进行具体预报，其间运用T-logP图、雷达资料和卫星资料分析预报对流系统，最后进行预报检验，将实况与预报进行对比，分析成因。
关键词 暴雨；Micaps；T-logP图；预报检验；对比分析；辽宁营口
中图分类号 P458.1 21.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）15-0182-03
暴雨是影响我国的重要灾害性天气，其成因和特征一直都是气象工作者研究的重点[1-2]。营口夏季暴雨天气的预报预警工作与人们的生活密切相关。本文对营口地区一次暴雨过程进行诊断分析，以期为营口地区暴雨的准确预报提供依据。
1 降水概况
7月22日14：00—18：00，营口地区降局地暴雨，其中盖州国家基本气象站74 mm。23日6：00—17：00，营口地区普降阵雨或雷阵雨，雨量分布不均，其中营口市区、产业基地，盖州矿洞沟、十字街、杨运降暴雨，雨量50～70 mm。
2 前期实况定性分析
2.1 天气形势
对22日8：00的天气形势进行分析。由图1可以看出，500 hPa从西到东呈“高—低—高”分布，低涡位于内蒙东部，向青海伸出一个横槽，从河北东部到四川东部也可以分析一条槽线，组成“丁字槽”型形势，预计未来横槽转竖两槽有合并趋势并加深缓慢东移，低涡缓慢东移，本地处于槽前。700、850、925 hPa从辽西到河北与山东交界，有一东北—西南向的冷式切变线，切变线以东为西南气流、切变线以西为偏北气流，与之伴随的是切变线以东的暖脊和切变线以西的冷舌。就目前形势看，切变线会东移，则本地受其影响发生降水的可能性较大。目前，风速未达到急流强度，结合500 hPa形势预计未来西南气流会维持并加强，因而也需要考虑强降水发生的可能性。
2.2 物理量场
对22日8：00的物理量场进行分析。500 hPa涡度平流场显示，正的大值区位于青海湖附近，负的大值区位于蒙古国南部，因而横槽将南压并逐渐转竖，而湖北与河南交界位置也为正涡度平流区，故位于四川东部的槽将向东北方向移去。500 hPa温度平流场显示，青海北部为正温度平流大值区，四川西北—陕西西南—山东一线为负温度平流区。因此，横槽转竖过程中会减弱、移速变化，位于四川东部的槽在东北移过程中会加强、移速变慢，两槽逐渐接近而合并。从假相当位温实况可以看出，青海—宁夏—陕西—山西—河北—辽宁一线为假相当位温梯度较大的地带，即能量锋区，强降水会发生在能量锋区大值区一侧。从大气可降水量实况可以看出，从广西北部至河北北部伸出一脊，本地大气可降水量介于50～60 mm之间，预计随着西南气流的增强，本地大气可降水量将会增大。
3 结合欧洲数值预报产品的具体预报
用500 hPa高度场、850 hPa风场和海平面气压场预报结果分析动力条件，用850 hPa相对湿度场预报结果分析水汽条件。22日20：00到23日20：00，500 hPa低涡东移南压，高空槽东移，副高西伸北抬加强，等高线密度增大，环流经向度加强；850 hPa风速南风分量加强，相对湿度增大，海平面气压降低，动力条件和水汽条件都朝着有利于降水的方向发展。从细网格850 hPa风场预报可知，没有切变线过境或切变线偏西距离较远，850 hPa风速没有达到西南急流的标准；从1 000 hPa风场预报可知，没有锋面气旋。因此，数值预报显示没有系统性的抬升条件，这是降水发生的不利条件。但这并不意味着将没有降水发生。综合分析22日20：00至23日20：00各时次欧洲细网格物理量预报，可知23日14：00降水条件最有利，着重分析该时次的物理量预报结果。由图2可以看出，850 hPa营口地区上升运动较强，假相当位温值较大、能量条件较好，相对湿度较大、接近饱和，比湿较大、绝对湿度条件较好。因此，考虑未来24 h有降雨，并伴有雷电，23日午后降雨强度最大，局部地区有可能出现暴雨。
4 基于T-logP图、雷达资料和卫星资料的对流系统分析预报
用营口国家基本气象站22—23日的最高气温和露点订正当日8：00锦州探空站的T-logP图，用22日20：00营口西炮台的温度和露点订正20：00锦州的T-logP图，其中红色实线为订正后的状态曲线（图3）。可见，探空订正后CAPE值均增大，CIN值均减小。在22—23日白天，订正前，低层大气温度递减率接近干绝热递减率；订正后，低层大气温度增大、湿度增大，但湿度增加不及温度增加明显，使低层大气的温度递减率更接近干绝热递减率，虽然抬升凝结高度升高，但自由对流高度下降（此时抬升凝结高度等于自由对流高度）。因此，有利于气块抬升至自由对流高度以上，发生对流性天气，在22—23日午后若低层有抬升运动，则将会有对流系统发生发展。22日20：00，订正后，CAPE值明显增大，CIN值减小，抬升凝结高度降低，自由对流高度也降低。因此，弱低层存在抬升运动，也能促使对流的发生和发展。
5 预报检验及成因分析
对23日8：00 850 hPa的垂直速度场进行预报检验得出，垂直速度预报值较实况明显偏小，实况显示营口地区850 hPa垂直上升速度达到2 Pa/s以上，而预报数值则在0 Pa/s附近，最大也不超过4 Pa/s。因此，此次过程数值预报降水预报量级偏小是有原因的，其中垂直速度预报偏小是原因之一，也是比较关键的原因，因为垂直运动是触发对流发展的机制，只有足够的垂直运动条件才能充分触发对流发展[3-4]。
6 结论与讨论
（1）降水发生时间可以参考产生抬升触发机制的时间，量级大小可以参考最大可降水量、比湿以及850 hPa风速大小、辐合强度等。
（2）及时利用地面观测资料等对数值预报结果进行订正，并在此基础上进行短临预报，可以提高暴雨预报准确率。
（3）此次局地暴雨过程发生在暖区当中，暴雨结束后850 hPa风向仍为南风，暖区暴雨预报不确定性較大。降水发生时间与降水量级不好把握。由于午后局地加热产生的孤立系统，这种午后对流的抬升触发机制预报，以及对流发展是加强还是减弱的预报也是着眼点与难点[5-6]。
7 参考文献
[1] 朱乾根，寿绍文.天气学原理和方法[M].4版.北京：气象出版社，2007.
[2] 俞小鼎，姚秀萍，熊廷南，等.多普雷天气雷达与业务应用[M].北京：气象出版社，2006.
[3] 俞小鼎，2012年7月21日北京特大暴雨成因分析[J].气象，2012，38（11）：1313-1329.
[4] 陆忠艳，吴晓峰.辽宁一次暴雨过程及暴雨落区预报失误原因分析[J].气象与环境学报，2014，30（6）：31-36.
[5] 何晗，谌芸，肖天贵，等.冷涡背景下短时强降水的统计分析[J].气象，2015，41（12）：1466-1476.
[6] 丁一汇.天气动力学中的诊断分析方法[M].北京：科学出版社，1989：46-47.
关键词 暴雨；Micaps；T-logP图；预报检验；对比分析；辽宁营口
中图分类号 P458.1 21.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）15-0182-03
暴雨是影响我国的重要灾害性天气，其成因和特征一直都是气象工作者研究的重点[1-2]。营口夏季暴雨天气的预报预警工作与人们的生活密切相关。本文对营口地区一次暴雨过程进行诊断分析，以期为营口地区暴雨的准确预报提供依据。
1 降水概况
7月22日14：00—18：00，营口地区降局地暴雨，其中盖州国家基本气象站74 mm。23日6：00—17：00，营口地区普降阵雨或雷阵雨，雨量分布不均，其中营口市区、产业基地，盖州矿洞沟、十字街、杨运降暴雨，雨量50～70 mm。
2 前期实况定性分析
2.1 天气形势
对22日8：00的天气形势进行分析。由图1可以看出，500 hPa从西到东呈“高—低—高”分布，低涡位于内蒙东部，向青海伸出一个横槽，从河北东部到四川东部也可以分析一条槽线，组成“丁字槽”型形势，预计未来横槽转竖两槽有合并趋势并加深缓慢东移，低涡缓慢东移，本地处于槽前。700、850、925 hPa从辽西到河北与山东交界，有一东北—西南向的冷式切变线，切变线以东为西南气流、切变线以西为偏北气流，与之伴随的是切变线以东的暖脊和切变线以西的冷舌。就目前形势看，切变线会东移，则本地受其影响发生降水的可能性较大。目前，风速未达到急流强度，结合500 hPa形势预计未来西南气流会维持并加强，因而也需要考虑强降水发生的可能性。
2.2 物理量场
对22日8：00的物理量场进行分析。500 hPa涡度平流场显示，正的大值区位于青海湖附近，负的大值区位于蒙古国南部，因而横槽将南压并逐渐转竖，而湖北与河南交界位置也为正涡度平流区，故位于四川东部的槽将向东北方向移去。500 hPa温度平流场显示，青海北部为正温度平流大值区，四川西北—陕西西南—山东一线为负温度平流区。因此，横槽转竖过程中会减弱、移速变化，位于四川东部的槽在东北移过程中会加强、移速变慢，两槽逐渐接近而合并。从假相当位温实况可以看出，青海—宁夏—陕西—山西—河北—辽宁一线为假相当位温梯度较大的地带，即能量锋区，强降水会发生在能量锋区大值区一侧。从大气可降水量实况可以看出，从广西北部至河北北部伸出一脊，本地大气可降水量介于50～60 mm之间，预计随着西南气流的增强，本地大气可降水量将会增大。
3 结合欧洲数值预报产品的具体预报
用500 hPa高度场、850 hPa风场和海平面气压场预报结果分析动力条件，用850 hPa相对湿度场预报结果分析水汽条件。22日20：00到23日20：00，500 hPa低涡东移南压，高空槽东移，副高西伸北抬加强，等高线密度增大，环流经向度加强；850 hPa风速南风分量加强，相对湿度增大，海平面气压降低，动力条件和水汽条件都朝着有利于降水的方向发展。从细网格850 hPa风场预报可知，没有切变线过境或切变线偏西距离较远，850 hPa风速没有达到西南急流的标准；从1 000 hPa风场预报可知，没有锋面气旋。因此，数值预报显示没有系统性的抬升条件，这是降水发生的不利条件。但这并不意味着将没有降水发生。综合分析22日20：00至23日20：00各时次欧洲细网格物理量预报，可知23日14：00降水条件最有利，着重分析该时次的物理量预报结果。由图2可以看出，850 hPa营口地区上升运动较强，假相当位温值较大、能量条件较好，相对湿度较大、接近饱和，比湿较大、绝对湿度条件较好。因此，考虑未来24 h有降雨，并伴有雷电，23日午后降雨强度最大，局部地区有可能出现暴雨。
4 基于T-logP图、雷达资料和卫星资料的对流系统分析预报
用营口国家基本气象站22—23日的最高气温和露点订正当日8：00锦州探空站的T-logP图，用22日20：00营口西炮台的温度和露点订正20：00锦州的T-logP图，其中红色实线为订正后的状态曲线（图3）。可见，探空订正后CAPE值均增大，CIN值均减小。在22—23日白天，订正前，低层大气温度递减率接近干绝热递减率；订正后，低层大气温度增大、湿度增大，但湿度增加不及温度增加明显，使低层大气的温度递减率更接近干绝热递减率，虽然抬升凝结高度升高，但自由对流高度下降（此时抬升凝结高度等于自由对流高度）。因此，有利于气块抬升至自由对流高度以上，发生对流性天气，在22—23日午后若低层有抬升运动，则将会有对流系统发生发展。22日20：00，订正后，CAPE值明显增大，CIN值减小，抬升凝结高度降低，自由对流高度也降低。因此，弱低层存在抬升运动，也能促使对流的发生和发展。
5 预报检验及成因分析
对23日8：00 850 hPa的垂直速度场进行预报检验得出，垂直速度预报值较实况明显偏小，实况显示营口地区850 hPa垂直上升速度达到2 Pa/s以上，而预报数值则在0 Pa/s附近，最大也不超过4 Pa/s。因此，此次过程数值预报降水预报量级偏小是有原因的，其中垂直速度预报偏小是原因之一，也是比较关键的原因，因为垂直运动是触发对流发展的机制，只有足够的垂直运动条件才能充分触发对流发展[3-4]。
6 结论与讨论
（1）降水发生时间可以参考产生抬升触发机制的时间，量级大小可以参考最大可降水量、比湿以及850 hPa风速大小、辐合强度等。
（2）及时利用地面观测资料等对数值预报结果进行订正，并在此基础上进行短临预报，可以提高暴雨预报准确率。
（3）此次局地暴雨过程发生在暖区当中，暴雨结束后850 hPa风向仍为南风，暖区暴雨预报不确定性較大。降水发生时间与降水量级不好把握。由于午后局地加热产生的孤立系统，这种午后对流的抬升触发机制预报，以及对流发展是加强还是减弱的预报也是着眼点与难点[5-6]。
7 参考文献
[1] 朱乾根，寿绍文.天气学原理和方法[M].4版.北京：气象出版社，2007.
[2] 俞小鼎，姚秀萍，熊廷南，等.多普雷天气雷达与业务应用[M].北京：气象出版社，2006.
[3] 俞小鼎，2012年7月21日北京特大暴雨成因分析[J].气象，2012，38（11）：1313-1329.
[4] 陆忠艳，吴晓峰.辽宁一次暴雨过程及暴雨落区预报失误原因分析[J].气象与环境学报，2014，30（6）：31-36.
[5] 何晗，谌芸，肖天贵，等.冷涡背景下短时强降水的统计分析[J].气象，2015，41（12）：1466-1476.
[6] 丁一汇.天气动力学中的诊断分析方法[M].北京：科学出版社，1989：46-47.