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摘要 利用吉林省人工观测站及加密自动站资料对2001—2012年的48个区域暴雨个例的高空、地面等常规实况资料按照影响系统及气象要素进行分析，并按照影响系统进行分型，建立吉林省区域暴雨天气模型。
关键词 暴雨；天气模型；中尺度分析；吉林省
中图分类号 P426 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2015）14-0239-04
1 资料使用及暴雨标准
使用2001—2012年的人工观测站及2009—2012年加密自动站降水资料。暴雨标准（暴雨日定义）分别如下：①人工观测站资料：站点数≥5，且降雨量≥50 mm；或相邻站点数≥3，降雨量≥50 mm，且至少有1个站降雨量≥100 mm。②加密自动站资料：站点数≥30，且降雨量≥50 mm[1]。
2 暴雨影响系统分类
利用天气图，确定暴雨影响系统共有5类，即切变线、副高后部切变、副高后部高空槽、高空槽、冷涡[2-3]。这5类又可以分别按照地面影响系统再分类，具体如表1所示。
3 各影响系统出现次数
从暴雨的影响系统看，12年间48次区域暴雨过程，各种影响系统出现次数大致相当，分别为：高空槽11次，副高后部高空槽10次，副高后部切变9次，切变线冷涡9次。
从暴雨的地面影响系统看，48次暴雨过程中，以冷锋和华北气旋为主，分别为14次和13次，倒槽、蒙古气旋、台风水汽、其他分别为4、4、4、9次。
4 暴雨发生的时间统计
48次暴雨均发生在5—9月，主要发生在7月和8月，分别为23、19次，5月、6月、9月分别为2、2、2次。其中，切变线、副高后部切变、副高后部高空槽这3种影响系统下发生的暴雨全部出现在7月和8月；台风暴雨共4次，其中3次发生在8月，1次发生在9月；对于冷锋影响产生的暴雨中，有8次发生在7月，6次发生在8月；其他的影响系统所引发的暴雨发生时间上并不是很集中；“七下八上”期间共发生暴雨18次，占样本总数（48次）的37.5%；“七下八上”期间的18次暴雨过程中，副高后部暴雨9次，占比50%，也就是说“七下八上”期间有50%的暴雨是副高后部系统造成的。
5 暴雨发生的空间统计
统计48个区域暴雨个例发现，吉林省各地均有暴雨天气发生。从暴雨发生次数角度统计，吉林省暴雨呈现“中间多，两头少”“南边多，北边少”的态势，具体情况如表2所示。
6 区域暴雨模型的建立
根据48个暴雨个例，按照20种暴雨分类，建立5大类共20种暴雨模型。这20种模型是在对每个个例分析后，找出典型个例，建立典型个例模型，并作为这类暴雨的模型。利用micaps3气象信息综合分析处理系统制作暴雨模型，模型包括地面图，850、500、200 hPa高空图的相应影响系统及要素综合分析，线条按照micaps3“中尺度分析工具箱” 中的定义绘画[4]。
6.1 切变类
切变类模型共分为4种，具体如表3所示。以“切变 华北气旋”型为例做模型概述，如图1所示。该模型高空200 hPa等压面有急流，急流从（115°E，40°N）开始向东北方向延伸，到双辽附近再向东延伸，急流核风速达到60 m/s，在急流核左侧为气旋性涡度中心，而暴雨区正好在其右后方正涡度平流和辐散区内，高空辐散有利于大尺度强迫抬升，产生暴雨。500 hPa等压面上，在辽宁省与吉林省交界附近东西向有一条切变线，切变线附近抬升的作用非常强，暴雨区在切变线东端的附近。850 hPa等压面上（120°E，40°N）至蛟河附近有低空切变的存在，切变线上有强辐合上升运动，其附近往往会有暴雨发生。850 hPa与500 hPa温度差大于等于25℃，表明大气处于不稳定状态。另外，山东沿海至辽宁沿海存在一条西南急流，急流携带大量水汽向暴雨区输送。但急流出口区在暴雨区以南，即急流并未延伸到暴雨区，风速在暴雨区以南便减小了，但正是由于风速的减小，造成暴雨区附近风速的辐合，利于加强辐合上升运动。同时，850 hPa上有湿舌和湿轴，暴雨区位于湿舌的头部，湿轴指向暴雨区。地面影响系统是华北气旋，暴雨发生在华北气旋东北部。地面存在湿舌，比湿≥15 g/kg，3 h变压<0，中心值为-17 hPa。
6.2 副高后部切变类
该类模型共分5种，如表4所示。以“副高后部切变 华北气旋”型为例，做模型概述，如图2所示。该模型200 hPa有高空急流，急流核风速达到54 m/s，暴雨区位于急流轴右侧，急流核右后方正涡度平流和辐散区内，高空辐散有利于大尺度强迫抬升，产生暴雨。500 hPa副高特征线588线与吉林省东边界重合，584线位于吉林省东部，切变线位于吉林省西部白城与松原交界地带，呈东北—西南向。500 hPa切变线促进中空的上升运动，冷槽呈东北—西南向，而暴雨区就在冷槽附近，表明暴雨区上空有冷空气侵入，增强不稳定条件[5]。850 hPa等压面上，吉林省大部位于暖脊中，低层较暖，并且有偏南急流向北输送暖湿空气，造成底层的不稳定能量增加，加之中层有冷空气侵入，因此这种形式有利于对流不稳定的发生。偏南急流出口区位于降水区以南，即风速在暴雨区附近减小，风速减小造成风速在暴雨区附近辐合，加强上升运动。另外850 hPa切变呈东北—西南向穿过吉林省东部。加强低层的辐合上升运动。湿舌头部覆盖吉林省中东部，表明中东部水汽充足并且有位势不稳定能量将要释放。暴雨发生在副高后部中低空切变线之间，且在湿舌范围内。地面图上，有华北气旋，位于渤海附近，暴雨区发生在华北气旋东北部。吉林省、辽宁省和河北省大部分位于3 h显著降压区内，华北气旋将继续北上，影响吉林省。
6.3 副高后部高空槽类
该类模型共分4种，如表5所示。以“副高后部高空槽 冷锋”型为例，做模型概述，如图3所示。该模型200 hPa有高空急流，急流核风速达到54 m/s。暴雨发生在高空急流的急流核的右后方，但距离高空急流有一定的距离。500 hPa副高呈带状，588线与吉林省东边界基本重合，副高后部高空槽南北向穿过内蒙古和山西，并且有冷槽存在，表明有冷空侵入，吉林省位于冷槽中，因此中层有冷空气入侵。加强高低层的不稳定性。副高后部有高空槽，槽前有西南急流，风速≥20 m/s，利于中层上升运动。850 hPa有暖脊，吉林省位于暖脊中，西南急流沿东北—西南向穿过辽宁省，急流头直指吉林省西南角，在急流头部以北有辐合线，表明气流在这里辐合抬升。湿舌及湿轴沿东北—西南向通过渤海，携带大量水汽，穿过辽宁省及朝鲜，继续向北通过吉林省到达黑龙江省北部，吉林省范围内的暴雨区发生在湿区范围内。地面有冷锋，冷锋附近抬升条件加强，冷锋穿过吉林省附近产生暴雨。综上所述，此类型暴雨发生在高空急流核右后方水汽、动力及热力条件均较好的地方。 6.4 高空槽类
该类模型共分3种，如表6所示。以“高空槽 华北气旋”型为例，做模型概述，如图4所示。该模型200 hPa有急流，暴雨区发生在急流出口区的右侧，并且有一定的距离，但考虑到暴雨区上方850 hPa为西南风，500 hPa为西南风，但200 hPa为偏西风，这种风随高度顺转，说明有暖平流，使暖湿空气向暴雨区输送，低层不稳定能量增加，水汽含量增加。而500 hPa有冷槽，说明中层有干冷空气侵入，与低层的暖湿空气形成不稳定条件，有利于暴雨发生。500 hPa高空槽附近动力条件较好，且中层急流核风速达28 m/s，这里强迫抬升作用较强，利于暴雨发生。另外，850 hPa有暖脊，暴雨区位于暖脊内。湿舌头部延伸至吉林省北边界，暴雨区位于湿舌头部内。地面图上华北气旋中心位于吉林省西部，暴雨区发生在华北气旋东南偏南范围内。
6.5 冷涡类
该类模型共分4种，如表7所示。以“冷涡 冷锋”型为例，做模型概述，如图5所示。该模型200 hPa有急流，呈西北—东南向，位置偏北，似乎对吉林省影响不大，但高空西北气流表明高空有冷空气由贝加尔湖向吉林省输送，造成高空干冷的条件。500 hPa冷涡中心位于黑龙江北部，冷空气由冷涡西部沿西北气流输入暴雨区，暴雨区发生在冷涡南部偏东的范围内。850 hPa有湿舌和湿轴，暖湿空气在西南气流作用下向暴雨区输送，低层暖湿，而200、500 hPa有干冷空气输入，造成下暖湿上干冷的不稳定条件，而雨发生在低空急流左前方湿舌内，另外850、500 hPa温度差≥25 ℃，表明大气不稳定，暴雨就发生在这样的不稳定区域里。地面图上，暴雨发生在冷锋尾部的右侧区域里，这里也是3 h显著降压区，未来冷锋向这一区域移动，造成暴雨天气。
7 参考文献
[1] 陶诗言.中国之暴雨[M].北京：科学出版社，1980.
[2] 孟庆涛，孙建华，乔枫雪.20世纪90年代以来东北暴雨过程特征分析[J].气候与环境研究，2009，14（6）：596-612.
[3] 徐远波，尹恒，谭永秀，等.副高边缘一次局地突发性大暴雨过程的中尺度分析[J].暴雨灾害，2009，28（1）：58-63.
[4] 周鸣胜.我国北方50次区域性特大暴雨的环流分析[J].气象，1993，19（7）：14-18.
[5] 黄泓，张铭.一次东北暴雨过程的诊断分析[J].解放军理工大学学报（自然科学版），2004，5（5）：83-87.
关键词 暴雨；天气模型；中尺度分析；吉林省
中图分类号 P426 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2015）14-0239-04
1 资料使用及暴雨标准
使用2001—2012年的人工观测站及2009—2012年加密自动站降水资料。暴雨标准（暴雨日定义）分别如下：①人工观测站资料：站点数≥5，且降雨量≥50 mm；或相邻站点数≥3，降雨量≥50 mm，且至少有1个站降雨量≥100 mm。②加密自动站资料：站点数≥30，且降雨量≥50 mm[1]。
2 暴雨影响系统分类
利用天气图，确定暴雨影响系统共有5类，即切变线、副高后部切变、副高后部高空槽、高空槽、冷涡[2-3]。这5类又可以分别按照地面影响系统再分类，具体如表1所示。
3 各影响系统出现次数
从暴雨的影响系统看，12年间48次区域暴雨过程，各种影响系统出现次数大致相当，分别为：高空槽11次，副高后部高空槽10次，副高后部切变9次，切变线冷涡9次。
从暴雨的地面影响系统看，48次暴雨过程中，以冷锋和华北气旋为主，分别为14次和13次，倒槽、蒙古气旋、台风水汽、其他分别为4、4、4、9次。
4 暴雨发生的时间统计
48次暴雨均发生在5—9月，主要发生在7月和8月，分别为23、19次，5月、6月、9月分别为2、2、2次。其中，切变线、副高后部切变、副高后部高空槽这3种影响系统下发生的暴雨全部出现在7月和8月；台风暴雨共4次，其中3次发生在8月，1次发生在9月；对于冷锋影响产生的暴雨中，有8次发生在7月，6次发生在8月；其他的影响系统所引发的暴雨发生时间上并不是很集中；“七下八上”期间共发生暴雨18次，占样本总数（48次）的37.5%；“七下八上”期间的18次暴雨过程中，副高后部暴雨9次，占比50%，也就是说“七下八上”期间有50%的暴雨是副高后部系统造成的。
5 暴雨发生的空间统计
统计48个区域暴雨个例发现，吉林省各地均有暴雨天气发生。从暴雨发生次数角度统计，吉林省暴雨呈现“中间多，两头少”“南边多，北边少”的态势，具体情况如表2所示。
6 区域暴雨模型的建立
根据48个暴雨个例，按照20种暴雨分类，建立5大类共20种暴雨模型。这20种模型是在对每个个例分析后，找出典型个例，建立典型个例模型，并作为这类暴雨的模型。利用micaps3气象信息综合分析处理系统制作暴雨模型，模型包括地面图，850、500、200 hPa高空图的相应影响系统及要素综合分析，线条按照micaps3“中尺度分析工具箱” 中的定义绘画[4]。
6.1 切变类
切变类模型共分为4种，具体如表3所示。以“切变 华北气旋”型为例做模型概述，如图1所示。该模型高空200 hPa等压面有急流，急流从（115°E，40°N）开始向东北方向延伸，到双辽附近再向东延伸，急流核风速达到60 m/s，在急流核左侧为气旋性涡度中心，而暴雨区正好在其右后方正涡度平流和辐散区内，高空辐散有利于大尺度强迫抬升，产生暴雨。500 hPa等压面上，在辽宁省与吉林省交界附近东西向有一条切变线，切变线附近抬升的作用非常强，暴雨区在切变线东端的附近。850 hPa等压面上（120°E，40°N）至蛟河附近有低空切变的存在，切变线上有强辐合上升运动，其附近往往会有暴雨发生。850 hPa与500 hPa温度差大于等于25℃，表明大气处于不稳定状态。另外，山东沿海至辽宁沿海存在一条西南急流，急流携带大量水汽向暴雨区输送。但急流出口区在暴雨区以南，即急流并未延伸到暴雨区，风速在暴雨区以南便减小了，但正是由于风速的减小，造成暴雨区附近风速的辐合，利于加强辐合上升运动。同时，850 hPa上有湿舌和湿轴，暴雨区位于湿舌的头部，湿轴指向暴雨区。地面影响系统是华北气旋，暴雨发生在华北气旋东北部。地面存在湿舌，比湿≥15 g/kg，3 h变压<0，中心值为-17 hPa。
6.2 副高后部切变类
该类模型共分5种，如表4所示。以“副高后部切变 华北气旋”型为例，做模型概述，如图2所示。该模型200 hPa有高空急流，急流核风速达到54 m/s，暴雨区位于急流轴右侧，急流核右后方正涡度平流和辐散区内，高空辐散有利于大尺度强迫抬升，产生暴雨。500 hPa副高特征线588线与吉林省东边界重合，584线位于吉林省东部，切变线位于吉林省西部白城与松原交界地带，呈东北—西南向。500 hPa切变线促进中空的上升运动，冷槽呈东北—西南向，而暴雨区就在冷槽附近，表明暴雨区上空有冷空气侵入，增强不稳定条件[5]。850 hPa等压面上，吉林省大部位于暖脊中，低层较暖，并且有偏南急流向北输送暖湿空气，造成底层的不稳定能量增加，加之中层有冷空气侵入，因此这种形式有利于对流不稳定的发生。偏南急流出口区位于降水区以南，即风速在暴雨区附近减小，风速减小造成风速在暴雨区附近辐合，加强上升运动。另外850 hPa切变呈东北—西南向穿过吉林省东部。加强低层的辐合上升运动。湿舌头部覆盖吉林省中东部，表明中东部水汽充足并且有位势不稳定能量将要释放。暴雨发生在副高后部中低空切变线之间，且在湿舌范围内。地面图上，有华北气旋，位于渤海附近，暴雨区发生在华北气旋东北部。吉林省、辽宁省和河北省大部分位于3 h显著降压区内，华北气旋将继续北上，影响吉林省。
6.3 副高后部高空槽类
该类模型共分4种，如表5所示。以“副高后部高空槽 冷锋”型为例，做模型概述，如图3所示。该模型200 hPa有高空急流，急流核风速达到54 m/s。暴雨发生在高空急流的急流核的右后方，但距离高空急流有一定的距离。500 hPa副高呈带状，588线与吉林省东边界基本重合，副高后部高空槽南北向穿过内蒙古和山西，并且有冷槽存在，表明有冷空侵入，吉林省位于冷槽中，因此中层有冷空气入侵。加强高低层的不稳定性。副高后部有高空槽，槽前有西南急流，风速≥20 m/s，利于中层上升运动。850 hPa有暖脊，吉林省位于暖脊中，西南急流沿东北—西南向穿过辽宁省，急流头直指吉林省西南角，在急流头部以北有辐合线，表明气流在这里辐合抬升。湿舌及湿轴沿东北—西南向通过渤海，携带大量水汽，穿过辽宁省及朝鲜，继续向北通过吉林省到达黑龙江省北部，吉林省范围内的暴雨区发生在湿区范围内。地面有冷锋，冷锋附近抬升条件加强，冷锋穿过吉林省附近产生暴雨。综上所述，此类型暴雨发生在高空急流核右后方水汽、动力及热力条件均较好的地方。 6.4 高空槽类
该类模型共分3种，如表6所示。以“高空槽 华北气旋”型为例，做模型概述，如图4所示。该模型200 hPa有急流，暴雨区发生在急流出口区的右侧，并且有一定的距离，但考虑到暴雨区上方850 hPa为西南风，500 hPa为西南风，但200 hPa为偏西风，这种风随高度顺转，说明有暖平流，使暖湿空气向暴雨区输送，低层不稳定能量增加，水汽含量增加。而500 hPa有冷槽，说明中层有干冷空气侵入，与低层的暖湿空气形成不稳定条件，有利于暴雨发生。500 hPa高空槽附近动力条件较好，且中层急流核风速达28 m/s，这里强迫抬升作用较强，利于暴雨发生。另外，850 hPa有暖脊，暴雨区位于暖脊内。湿舌头部延伸至吉林省北边界，暴雨区位于湿舌头部内。地面图上华北气旋中心位于吉林省西部，暴雨区发生在华北气旋东南偏南范围内。
6.5 冷涡类
该类模型共分4种，如表7所示。以“冷涡 冷锋”型为例，做模型概述，如图5所示。该模型200 hPa有急流，呈西北—东南向，位置偏北，似乎对吉林省影响不大，但高空西北气流表明高空有冷空气由贝加尔湖向吉林省输送，造成高空干冷的条件。500 hPa冷涡中心位于黑龙江北部，冷空气由冷涡西部沿西北气流输入暴雨区，暴雨区发生在冷涡南部偏东的范围内。850 hPa有湿舌和湿轴，暖湿空气在西南气流作用下向暴雨区输送，低层暖湿，而200、500 hPa有干冷空气输入，造成下暖湿上干冷的不稳定条件，而雨发生在低空急流左前方湿舌内，另外850、500 hPa温度差≥25 ℃，表明大气不稳定，暴雨就发生在这样的不稳定区域里。地面图上，暴雨发生在冷锋尾部的右侧区域里，这里也是3 h显著降压区，未来冷锋向这一区域移动，造成暴雨天气。
7 参考文献
[1] 陶诗言.中国之暴雨[M].北京：科学出版社，1980.
[2] 孟庆涛，孙建华，乔枫雪.20世纪90年代以来东北暴雨过程特征分析[J].气候与环境研究，2009，14（6）：596-612.
[3] 徐远波，尹恒，谭永秀，等.副高边缘一次局地突发性大暴雨过程的中尺度分析[J].暴雨灾害，2009，28（1）：58-63.
[4] 周鸣胜.我国北方50次区域性特大暴雨的环流分析[J].气象，1993，19（7）：14-18.
[5] 黄泓，张铭.一次东北暴雨过程的诊断分析[J].解放军理工大学学报（自然科学版），2004，5（5）：83-87.