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摘要：利用自动站资料，micpas高空、地面资料，对2017年8月3日发生在朝阳地区的大暴雨天气过程的成因进行分析。结果表明：此次大暴雨过程是一次极端降雨过程，產生在极为有利的水汽、动力和能量条件作用下，具有雨量大、范围广的特点。受北上气旋和副热带高压共同作用，区域性上升运动较好，水汽是此次大暴雨形成的重要因素。各家模式在此次暴雨的落区和强度预报上都有一定指示意义，德国模式较朝阳本站预报更为理想。
关键词：暴雨;水汽输送;低空急流;气旋
1过程实况
2018年8月2日08时到3日08时，河北的东部和辽宁的西南部出现区域性暴雨天气，尤其河北和辽宁的交界处出现区域性大暴雨天气，最大降水量出现在朝阳站降水量达到180mm。2018年8月3日08时到4日08时雨区向东北方向移动，东北的中西部出现区域性暴雨天气，其中黑龙江和吉林的中西部出现条状大暴雨天气，最大降水量出现在扶余市，降水量186mm，辽宁的西部也出现区域性暴雨，其中朝阳出现73mm降水。
8月3日过程降水量主要集中在辽宁的西部，其中朝阳8月3日02-08时、08-14时3小时降雨量分别达到120mm和75mm，达到短时强降水级别，可见本次雨强之大，持续时间之长，朝阳机场本场8月3日01时-14时降雨量达到196mm，其中02时-06时和10时-13时，达到短时强降水级别，最大小时降水出现在04时，小时降水雨量达到 26.0 mm。
2天气形势
2.1高度场分析
本次过程500hpa欧亚大陆的环流形势为两槽三脊，乌拉尔山以东、内蒙古西北部、东北地区分别为三个脊所控制，而新疆北部、华北北部为一槽和一涡的环流形势，此外华南也存在一个高空槽，副高位于海上。8月2日20时，朝阳位于华北北部的弱槽前，槽前有正的涡度平流，对产生上升运动有利。受南部低压系统影响，副热带高压北切断为两部分，主体位于太平洋上，西北部副高位于朝鲜半岛和日本南部，呈块状，584线西伸至我国华东至东北的南部，朝阳位于副高西北侧、副高后部水汽输送带上，槽前上升区和副后水汽的不断输送造成了本次强降水天气过程。8月3日08时，华北北部的槽和华南槽合并加深，并整体东移，朝阳仍处于槽前的位置，但由于槽的加深造成槽前正涡度平流加大、上升运动加强，此时朝阳降水强度加大，西北部副高明显减弱，几乎分析不出588线，同时584线东移南落，强降水时段发生在副高东退的过程中。
2.2850hpa风场分析
与500hpa高度场相对应，朝阳地区的主要影响系统为位于华南的低涡和下游的副高，2日20时，华南低涡中心位于安徽境内，低涡前的偏南气流伸至华北北部、东北南部，与500hpa副高相对应，朝阳下游地区为反气旋控制，低涡与反气旋环流之间的偏南气流存在大风速带，中心最大风速达到18m/s，朝阳位于最大风速带的前端，有较弱的风速辅合。3日08时，低涡明显北上，低涡顶部已经发展为明显的切变，下游反气旋环流稳定维持，低涡与反气旋环流之间的大风速带明显加强，并北上，如图所示，朝阳位于切变前部，急流的头部，风速辅合较强，且北部存在一个暖切变，起到了对北上水汽的阻隔作用，因此3日08时前后，朝阳的降水量得到明显加强，雨强明显加大。
2.3海平面气压场分析
本次过程海平面气压场主要受到华北气旋北上影响，图中给出了华北气旋从2日20时至3日17时的气旋中心移动路线，气旋移动的路线主要受高空引导气流的引导，自西南向东北移动，此外，随着高空槽的不断加深，槽前正涡度平流增大，以及低层的暖平流作用，华北气旋北上的过程中得到加强，朝阳位于北上华北气旋的头部，有明显的负变压，存在辅合上升，另外气旋头部为偏南气流或东南气流，气流将渤海和华南的水汽输送至朝阳地区，使得水汽得到补充，结合高空槽前急流的抽吸作用，朝阳降水得到明显增强。
3物理量分析
3.1水汽条件
本次过程为副高后部降水，水汽较充足，从图3中可以看出，虽然588线收到北上低压气旋影响，被切断为两部分，主体位于太平洋，另一部分位于朝鲜半岛东北侧，其在500hpa上几乎分析不出588线，850hpa风场表现为反环流。但由于北上低压系统影响范围有限，586线依然西伸至华东沿海地区，水汽沿低层西南风急流被源源不断的输送至华北地区。从比湿场上可以看到从华东向华北存在明显的水汽梯度，急流的方向沿着水汽梯度的方向。3日08时，朝阳的850hpa比湿已经达到了14g/Kg，已经超过本地暴雨指标。从850hpa水汽通量图可以看出，大值区位于渤海地区，从低层形势场也可以看到，此区域为风速大值区和比湿大值区配合最好的地带，说明本次过程主要水汽来源与渤海地区。
b 8月3日08时850hpa水汽通量
3.2动力条件
500hpa高空槽前正涡度平流、低空风场的风速辅合，促使华北和东北地区产生了较强的垂直上升运动，从700hpa垂直速度场可以看到，垂直速度大值区为条状，从河北东部延伸至吉林西部，大值中心超过-40pa/s，朝阳靠近中心附近，上升速度较强。水汽通量散度为水汽的辅合程度，是动力条件和水汽条件结合而成。从低层的水汽通量散度看，存在两个大值中心，分别位于吉林西北部和辽宁的西南部，两中心分别与水汽通量的两个梯度大值区相对应，朝阳靠近辽宁的大值中心，说明水汽辅合较明显，此时雨强也较大，6小时就达到了暴雨的级别。
3.3不稳定能力条件
假相当位温代表了空气的高温高湿程度，从低层的假相当位温水平分布可以看到，存在一条高能量舌，从华东伸向华北地区，高能舌沿着副高外围586线分布，说明本次高温高湿的空气从华东向华北输送，虽然温度存在自南向北的梯度，但渤海水汽的补充，使得渤海附近的假相当位温分布呈现出明显的突起，朝阳位于高能舌的头部，达到了72℃以上，并且延续时间达到12小时以上，为本次过程提供了源源不断的高温高湿空气。 从朝阳附近赤峰站的tlnp图上看，红色区域面积较小，cape值较小，仅仅为184J，很難产生雷电、冰雹等强对流天气，而且不存在上干下湿的喇叭口型分布，因此本次过程也为出现雷暴大风等天气。本次过程的特点是，从低层到高层，温度和露点相接近，差值均在4℃甚至以下，说明本次过程整层水汽较好，可降水量较大，符合短时强降水类型，另外0度层和-20度层较高，说明低层空气温度较高，而高层又无冷空气侵入，因此无冰雹等强对流产生。因此本次主要是以短时强降水为主，充足的水汽和持续的上升运动为本次强降水提供了有利的背景条件。
4数值预报检验
本次区域性暴雨天气过程各家数值预报均报出了暴雨甚至大暴雨量级，但落区有所差异。EC细网格预报暴雨区位于吉林省西部延伸至华北的东北部，与实况比较吻合，且在吉林西部和辽宁西部均报出100mm以上的大暴雨区，也与实况较吻合。但朝阳的点雨量最大值，预报偏小一个量级，没有预报出来。Grapes也预报处了暴雨区，但落区与实况有差异，尤其是将大暴雨区报到了渤海湾，较实况落区明显偏南，朝阳本站预报了50mm，与实况差异较大。日本模式预报范围偏小，整体落区偏东偏南，且本站预报量级明显偏小，预报效果不理想。德国数值预报模式对本次的预报与EC细网格相近，两个降水大值区预报准确，中心数值也报到了100mm，朝阳本站降水量附近也报出了大值中心，预报效果较好。
5结论
本文对2017年8月3日朝阳大暴雨过程从实况分析、形势分析、物理量分析、数值预报检验等方面进行了详细分析，得到了以下结论：
1 本次过程降雨降水区域广、降水量级大、降雨强度强，属于较强区域性暴雨过程。
2本次强降水发生在副高后部，高空槽前的急流头部、华北气旋的头部，低层辅合和高层抽吸作用配合较好。
3 本次过程水汽条件充足，水汽主要来源为渤海，朝阳本站850hpa上比湿达到14g/kg。
4 本次过程区域性上升运动较好，朝阳位于700hpa垂直速度、850hpa水汽通量散度中心附近。
5 本次过程850hpa假相当位温达到72℃，空气高温高湿，且整层湿度较大，以短时强降水为主，但cape值较小，无冷空气侵入，无其他强对流天气产生。
6 各家数值预报均预报出了暴雨区，但grapes预报量级较小、预报落区偏差较大，德国和EC细网格模式对暴雨落区预报正确，德国模式较朝阳本站预报更为理想。
参考文献
[1] 丁一汇等.暴雨和强对流发生条件的对比分析[M].大气科学.1981.5（4）.
[2] 陶诗言等.中国之暴雨[M].北京：科学出版社，1980：8-11.
作者简介：林旭（1989 -）男，汉族，辽宁朝阳人，本科学历，助理工程师，从事气象预报工作。
（作者单位：1辽宁省机场管理集团朝阳机场有限公司;2吉林省四平市气象局）
关键词：暴雨;水汽输送;低空急流;气旋
1过程实况
2018年8月2日08时到3日08时，河北的东部和辽宁的西南部出现区域性暴雨天气，尤其河北和辽宁的交界处出现区域性大暴雨天气，最大降水量出现在朝阳站降水量达到180mm。2018年8月3日08时到4日08时雨区向东北方向移动，东北的中西部出现区域性暴雨天气，其中黑龙江和吉林的中西部出现条状大暴雨天气，最大降水量出现在扶余市，降水量186mm，辽宁的西部也出现区域性暴雨，其中朝阳出现73mm降水。
8月3日过程降水量主要集中在辽宁的西部，其中朝阳8月3日02-08时、08-14时3小时降雨量分别达到120mm和75mm，达到短时强降水级别，可见本次雨强之大，持续时间之长，朝阳机场本场8月3日01时-14时降雨量达到196mm，其中02时-06时和10时-13时，达到短时强降水级别，最大小时降水出现在04时，小时降水雨量达到 26.0 mm。
2天气形势
2.1高度场分析
本次过程500hpa欧亚大陆的环流形势为两槽三脊，乌拉尔山以东、内蒙古西北部、东北地区分别为三个脊所控制，而新疆北部、华北北部为一槽和一涡的环流形势，此外华南也存在一个高空槽，副高位于海上。8月2日20时，朝阳位于华北北部的弱槽前，槽前有正的涡度平流，对产生上升运动有利。受南部低压系统影响，副热带高压北切断为两部分，主体位于太平洋上，西北部副高位于朝鲜半岛和日本南部，呈块状，584线西伸至我国华东至东北的南部，朝阳位于副高西北侧、副高后部水汽输送带上，槽前上升区和副后水汽的不断输送造成了本次强降水天气过程。8月3日08时，华北北部的槽和华南槽合并加深，并整体东移，朝阳仍处于槽前的位置，但由于槽的加深造成槽前正涡度平流加大、上升运动加强，此时朝阳降水强度加大，西北部副高明显减弱，几乎分析不出588线，同时584线东移南落，强降水时段发生在副高东退的过程中。
2.2850hpa风场分析
与500hpa高度场相对应，朝阳地区的主要影响系统为位于华南的低涡和下游的副高，2日20时，华南低涡中心位于安徽境内，低涡前的偏南气流伸至华北北部、东北南部，与500hpa副高相对应，朝阳下游地区为反气旋控制，低涡与反气旋环流之间的偏南气流存在大风速带，中心最大风速达到18m/s，朝阳位于最大风速带的前端，有较弱的风速辅合。3日08时，低涡明显北上，低涡顶部已经发展为明显的切变，下游反气旋环流稳定维持，低涡与反气旋环流之间的大风速带明显加强，并北上，如图所示，朝阳位于切变前部，急流的头部，风速辅合较强，且北部存在一个暖切变，起到了对北上水汽的阻隔作用，因此3日08时前后，朝阳的降水量得到明显加强，雨强明显加大。
2.3海平面气压场分析
本次过程海平面气压场主要受到华北气旋北上影响，图中给出了华北气旋从2日20时至3日17时的气旋中心移动路线，气旋移动的路线主要受高空引导气流的引导，自西南向东北移动，此外，随着高空槽的不断加深，槽前正涡度平流增大，以及低层的暖平流作用，华北气旋北上的过程中得到加强，朝阳位于北上华北气旋的头部，有明显的负变压，存在辅合上升，另外气旋头部为偏南气流或东南气流，气流将渤海和华南的水汽输送至朝阳地区，使得水汽得到补充，结合高空槽前急流的抽吸作用，朝阳降水得到明显增强。
3物理量分析
3.1水汽条件
本次过程为副高后部降水，水汽较充足，从图3中可以看出，虽然588线收到北上低压气旋影响，被切断为两部分，主体位于太平洋，另一部分位于朝鲜半岛东北侧，其在500hpa上几乎分析不出588线，850hpa风场表现为反环流。但由于北上低压系统影响范围有限，586线依然西伸至华东沿海地区，水汽沿低层西南风急流被源源不断的输送至华北地区。从比湿场上可以看到从华东向华北存在明显的水汽梯度，急流的方向沿着水汽梯度的方向。3日08时，朝阳的850hpa比湿已经达到了14g/Kg，已经超过本地暴雨指标。从850hpa水汽通量图可以看出，大值区位于渤海地区，从低层形势场也可以看到，此区域为风速大值区和比湿大值区配合最好的地带，说明本次过程主要水汽来源与渤海地区。
b 8月3日08时850hpa水汽通量
3.2动力条件
500hpa高空槽前正涡度平流、低空风场的风速辅合，促使华北和东北地区产生了较强的垂直上升运动，从700hpa垂直速度场可以看到，垂直速度大值区为条状，从河北东部延伸至吉林西部，大值中心超过-40pa/s，朝阳靠近中心附近，上升速度较强。水汽通量散度为水汽的辅合程度，是动力条件和水汽条件结合而成。从低层的水汽通量散度看，存在两个大值中心，分别位于吉林西北部和辽宁的西南部，两中心分别与水汽通量的两个梯度大值区相对应，朝阳靠近辽宁的大值中心，说明水汽辅合较明显，此时雨强也较大，6小时就达到了暴雨的级别。
3.3不稳定能力条件
假相当位温代表了空气的高温高湿程度，从低层的假相当位温水平分布可以看到，存在一条高能量舌，从华东伸向华北地区，高能舌沿着副高外围586线分布，说明本次高温高湿的空气从华东向华北输送，虽然温度存在自南向北的梯度，但渤海水汽的补充，使得渤海附近的假相当位温分布呈现出明显的突起，朝阳位于高能舌的头部，达到了72℃以上，并且延续时间达到12小时以上，为本次过程提供了源源不断的高温高湿空气。 从朝阳附近赤峰站的tlnp图上看，红色区域面积较小，cape值较小，仅仅为184J，很難产生雷电、冰雹等强对流天气，而且不存在上干下湿的喇叭口型分布，因此本次过程也为出现雷暴大风等天气。本次过程的特点是，从低层到高层，温度和露点相接近，差值均在4℃甚至以下，说明本次过程整层水汽较好，可降水量较大，符合短时强降水类型，另外0度层和-20度层较高，说明低层空气温度较高，而高层又无冷空气侵入，因此无冰雹等强对流产生。因此本次主要是以短时强降水为主，充足的水汽和持续的上升运动为本次强降水提供了有利的背景条件。
4数值预报检验
本次区域性暴雨天气过程各家数值预报均报出了暴雨甚至大暴雨量级，但落区有所差异。EC细网格预报暴雨区位于吉林省西部延伸至华北的东北部，与实况比较吻合，且在吉林西部和辽宁西部均报出100mm以上的大暴雨区，也与实况较吻合。但朝阳的点雨量最大值，预报偏小一个量级，没有预报出来。Grapes也预报处了暴雨区，但落区与实况有差异，尤其是将大暴雨区报到了渤海湾，较实况落区明显偏南，朝阳本站预报了50mm，与实况差异较大。日本模式预报范围偏小，整体落区偏东偏南，且本站预报量级明显偏小，预报效果不理想。德国数值预报模式对本次的预报与EC细网格相近，两个降水大值区预报准确，中心数值也报到了100mm，朝阳本站降水量附近也报出了大值中心，预报效果较好。
5结论
本文对2017年8月3日朝阳大暴雨过程从实况分析、形势分析、物理量分析、数值预报检验等方面进行了详细分析，得到了以下结论：
1 本次过程降雨降水区域广、降水量级大、降雨强度强，属于较强区域性暴雨过程。
2本次强降水发生在副高后部，高空槽前的急流头部、华北气旋的头部，低层辅合和高层抽吸作用配合较好。
3 本次过程水汽条件充足，水汽主要来源为渤海，朝阳本站850hpa上比湿达到14g/kg。
4 本次过程区域性上升运动较好，朝阳位于700hpa垂直速度、850hpa水汽通量散度中心附近。
5 本次过程850hpa假相当位温达到72℃，空气高温高湿，且整层湿度较大，以短时强降水为主，但cape值较小，无冷空气侵入，无其他强对流天气产生。
6 各家数值预报均预报出了暴雨区，但grapes预报量级较小、预报落区偏差较大，德国和EC细网格模式对暴雨落区预报正确，德国模式较朝阳本站预报更为理想。
参考文献
[1] 丁一汇等.暴雨和强对流发生条件的对比分析[M].大气科学.1981.5（4）.
[2] 陶诗言等.中国之暴雨[M].北京：科学出版社，1980：8-11.
作者简介：林旭（1989 -）男，汉族，辽宁朝阳人，本科学历，助理工程师，从事气象预报工作。
（作者单位：1辽宁省机场管理集团朝阳机场有限公司;2吉林省四平市气象局）