2020 年 5 月大连地区降水过程分析

发表时间:2020/12/31   来源:《科学与技术》2020年第26期   作者:邹皓羽 陈晨
[导读] 2020年5月的大连较往年有很大的不同,整个5月阴雨连绵,
        邹皓羽 陈晨
        中国民用航空大连空中交通管理站,辽宁省,大连市 116033
        摘要:2020年5月的大连较往年有很大的不同,整个5月阴雨连绵,出现多场强降水,日照少,降水量大,降水次数多和降水时间很长是今年5月的最大气候特征,平均降水量167.7毫米,比常年偏多2.3倍,是1971年以来历史同期最多。本文利用MICAPS资料和多普勒雷达资料以及大连气象局观测资料等对五月份降水天气进行统计和案例分析,总结预报经验。
        关键词:降水量大  强降水

0 引言
        5月大连降雨异常偏多,出现9次全区性降雨过程,15个降雨日(8日局地性暴雨;14日小雨;15日小到中雨;17至18日出现全区性暴雨,个别地区出现大暴雨,最大167.5毫米;21日普降中到大雨、个别地区暴雨;23日普降小到中雨;25日夜间至26日白天普降小雨、局部偏大;27日白天雷阵雨、个别地区暴雨,并伴有雷暴大风、短时强降雨、冰雹等强对流天气;31日小到中雨)。
        全市平均降雨量167.7毫米,较常年同期(51.5毫米)偏多2.3倍,是1971年以来历史同期最多。大连市区降雨量达197.3毫米,为有完整气象记录(1905年)以来最多(2005年第二多134.6毫米),创历史极值。
1 五月降水概况
1.1 如图所示图1,5月全市平均降水量167.7毫米,比常年偏多2.3倍,是1971年以来历史同期最多。
    

2 主要天气过程案例分析
2.1 5月8日局地暴雨过程
2.1.1天气实况
    5月8日02时至5月9日15时,大连地区经历了一次全区性降水过程,降水分布整体呈南多北少分布,其中南部地区过程累计降水量普遍超过50毫米,有2个站点降水量达到100毫米,中部地区降水量在20-50毫米之间,北部地区降水量普遍小于20毫米。各主要站点中,大连市区降水量超过90毫米,旅顺和金普新区分别达到72.6毫米和69.6毫米。从时间上来看,降水主要时段为8日白天至夜间,9日白天全区降水量级明显减小,为全区性小雨。
2.1.2天气形势分析
   7日20时,500hPa上大连地区位于平稳的偏西流场,我国中部地区有一低槽系统;700hPa上大连地区位于脊后槽前西南流场,中部地区存在明显西南涡,中心位于四川和湖北交界;850hPa上西南涡发展强盛,对应锋区温度梯度较大,相应的地面气旋结构清晰。
    至8日08时,高空槽移至华北一带,大连地区处于槽前西南流场;700hPa上西南涡中心位于河北、山东交界,大连地区处于700hPa急流带中;850hPa上西南涡顶部已开始影响大连南部地区,其暖切位于山东半岛,暖切前西南急流强盛,急流中心超过18m/s。地面气旋中心位于山东与华东交界。如图所示图3,从8日08时探空和中尺度分析上可以看出,西南涡和急流的配合很好,山东半岛暖切前850hPa比湿达到10g/kg,在8日白天到夜间大连南部地区的水汽条件迅速加强,8日20时850hPa比湿达到9-11g/kg,对降水强度的提升很有利。

图3  8日08时基于实况的中尺度分析和探空图
(a图8日08时为中尺度分析  b图8日08时为探空图)
        8日20时大连地区处于500hPa高空槽辐合区,700hPa和850hPa为涡顶暖切北侧东到东南流场,对降水雨带持续影响大连南部地区十分有利;地面气旋中心位于山东半岛沿岸,气旋入海后开始加强,大连南部地区从气旋顶前部转为顶后部,降水强度逐渐减弱。至9日20时,500hPa短波槽明显减弱,700hPa和850hPa低涡中心移至渤海海峡东侧山东半岛东北部,大连地区整体处于系统顶后部,主要降水结束,9日白天为降水末期,全区为小雨,下午15时系统东移,降水结束。
2.2  5月17-18日全区大到暴雨局地大暴雨过程
2.2.1天气实况
        18日02时开始至19日08时结束,大连地区经历了一次全区大雨到暴雨,局部地区大暴雨的强降水过程。在各主要站点中,大连市区、旅顺口区、金普新区均出现超过50毫米的降水,长兴岛站出现了超过100毫米的降水,其它北部站点的降水也达到大雨或暴雨量级。本次过程属于混合性降水,北部部分地区还出现了短时强降水天气,最大小时雨强普遍在10-20毫米/小时,局部地区最大小时雨强甚至达到30-45毫米/小时。降水的主要发生时段为18日白天,期间全区降水量为中到大雨。
2.2.2天气形势分析
        17日20时中高维受东亚大槽形势影响,北支冷涡位于鄂霍次克海、南支东北冷涡位于内蒙古东部与辽宁西部交界,冷空气在北支系统的引导下并入东北冷涡,使之不断加强。大连地区处于冷涡槽前流场,高空槽主体位于华北一带;700hPa低涡系统中心位于内蒙古与华北北部交界,700hPa锋区主要影响华北西南部;850hPa上低涡位于山东西侧,其温度槽密集,且环流形势类似鞍型场结构,对锋面气旋的加强发展极为有利;17日20时地面低压中心位于山东西南地区,到18日02时低压东移入海并加强为气旋,大连地区开始受低压倒槽影响;02时至08时,气旋快速北上,其中心位于山东半岛东部沿岸,大连地区处于气旋顶后部,开始出现降水。
        18日08时500hPa上冷涡中心位于渤海西侧,中心气压546hPa,至20时冷涡加强东移至渤海海峡,冷中心和低压中心完全重合,中心气压降至542hPa;700hPa和850hPa的特征与之类似,08时温度槽均落后与高度槽,18日白天系统处于加强的状态中,并且850hPa上低涡中心和925hPa及地面上气旋中心坡度较大,部分重合的区域存在更强烈的辐合抬升运动,造成大连地区在冷涡的移动过程中,辐合抬升运动逐渐增强,降水强度加大。从水汽条件和能量条件来看,大连地区08时700hPa和850hPa比湿分别为4g/kg和7g/kg,整层可降水量在25-35毫米之间,水汽条件一般偏好;08时探空显示湿层比较深厚,且存在一定弱的不稳定层结,不稳定能量为100-200J/kg,抬升凝结高度为987hPa,有利于不稳定能量的释放,对18日白天部分地区短时强降水的发生提供了充分的条件。
        18日20时至19日08时500hPa冷涡逐渐东移减弱,19日08时移动至朝鲜半岛,降水结束。从物理量条件来看,18日20时探空相比18日08时探空,水汽和能量条件均有所下降,整层可降水量降至25毫米,K指数降为31,CAPE降至82J/kg;大尺度辐合抬升随着系统整体东移也一起减弱,造成18日上半夜降水比18日白天明显减弱,降水实况与之对应。
3结论
        5月巴尔喀什湖以北阻塞高压形势有所发展,造成贝加尔湖以东的冷涡系统加强,其南支冷空气南下并加强发展为深厚的高空槽;西南涡移动至山东半岛,并东移入海,期间大连地区,特别是南部地区,受低涡暖切边线和地面气旋顶部的共同影响,出现了一次局地暴雨的降水过程,随着巴湖阻高的维持以及东北冷涡的合并发展,中高纬转为两槽一脊形势。
随后巴湖阻塞形势打破,西风带活动明显南移,北方地区受深厚的东北冷涡系统影响,南支系统延伸至华中地区。13日巴湖阻高再次建立,其中心强度一度达到574hPa,东亚大槽稳定维持;中期多股冷空气在蒙古合并,17日08时冷涡中心为河北与内蒙古交界处,中心强度为543hPa,冷中心温度达到-25度,大连地区转入槽前西南流场;18日冷涡移动至大连地区,大连地区普降大到暴雨,局地大暴雨。
参考文献
[1]吴春英, 蒋婷婷, 钟博,等. 2015年7月30日大连地区久旱转雨暴雨过程分析[J]. 现代农业科技, 2016, 000(020):234-235.
[2]吴春英. 2017年10月8—10日大连地区暴雨天气过程诊断分析[J]. 现代农业科技, No.712(02):225-226.


作者简介:邹皓羽(1989.11),女,汉族,辽宁省大连市人,大学本科学历,工程师,从事研究方向或职业:大气科学。
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