朱蒙
1商丘市气象局，河南商丘，476000;2永城市气象局,河南永城,476600
摘要：本文利用常规观测资料、数值预报产品、NCEP 1°× 1°逐6h资料对2019年8月10-11日台风“利奇马”影响永城市，造成一次暴雨天气过程进行了分析，结果表明：受台风影响，11日永城出现暴雨天气，全市平均降雨量34.2mm，最大降雨量出现在陈官庄62.9mm。这次台风暴雨的天气特点是降水时间长、多阵性、降水量分布不均，此次天气过程的主要影响系统有台风倒槽、高空低槽、低空急流。受偏北风急流影响，水汽从渤海向我市输送，暴雨区位于高空急流入口区和低空急流出口区。冷空气南下造成不稳定层结维持，低空急流的长时间维持也提供了垂直运动条件。本次暴雨过程的水汽来源是渤海，西风槽冷空气入侵也是产生这次降水的重要原因。
关键词：台风，暴雨，天气形势
中图分类号：P458.1+24
0 引言
台风是发生在热带或副热带洋面上的低压涡旋，是一种强大而深厚的热带天气系统，它是一个低纬度系统，但在一定的环流条件下，台风可以北上影响我国沿海及内地，并且具有明显的灾害性。因此，每年夏季台风在华南、东南沿海登陆后，台风的移动、加强、减弱都会受到北方气象工作者的高度重视，对于台风暴雨天气也一直是重点研究的内容之一。2018年8月18日第18号台风“温比亚”影响永城地区并造成大暴雨和特大暴雨，降雨强度大、落区集中、极端性强，造成了城市内涝、农田渍涝、房屋倒塌损坏、设施农业受损、公路桥梁损坏、火车停运延时、电网线路中断、车辆泡水等灾害。
1 台风路径及降水实况
1.1台风“利奇马”概况
1909号台风“利奇马”于2019年8月4日17时在西北太平洋洋面发展成热带风暴。随后，“利奇马”缓慢地向偏西方向移动，强度逐渐加强，于6日2时加强为强热带风暴。7日5时加强为台风，17时加强为强台风。8日5时继续加强为超强台风，14时维持超强台风。8日下午17时，“利奇马”位于浙江省温岭市东南方大约630km的台湾以东洋面上，并继续向西北方向移动。10日1时45分前后台风“利奇马”的中心在浙江省温岭市沿海登陆，登陆时中心附近最大风力16级（52 m/s，超强台风级），中心最低气压930 hPa；9时，台风“利奇马”减弱为强热带风暴级；20时减弱为热带风暴级。8月11日20时50分前后台风“利奇马”的中心在山东省青岛市黄岛区沿海登陆，登陆时中心附近最大风力9级（23m/s，热带风暴级），中心最低气压980hPa。13日8时，“利奇马”在山东省烟台市西北部近海减弱为热带低压（7级，16 m/s），其风力进一步减弱，14时对其停止编号。
1.2降水实况
受台风“利奇马”影响， 8月10日8时至12日17时，永城市出现降水天气过程，并伴随大风。据统计，全市平均降雨量34.2mm，雨量分布不均，最大降雨量出现在陈官庄62.9mm。本次降水特点是降水持续时间长、影响范围广、强度大、雨量分布不均、并伴随有灾害性大风。10日下午至12日上午，永城市出现4-5级偏北风，阵风6-7级，极大风速达到14.9 m/s出现在8月11日14时20分。
.png)
图1 台风“利奇马”路径实况图
2天气形势分析
2.1高空形势分析
11日20时50分前后台风“利奇马”的中心在山东省青岛市黄岛区沿海登陆，永城市距热带风暴中心441.131km，500hPa上永城位于台风倒槽后部的西北气流中，588线已经退到日本海；低层850hPa上台风倒槽从山东半岛、江苏北部、安徽中部到江西西北部，倒槽顶部西北急流将渤海的水汽输送到永城上空。综合分析：200hPa高空南亚高压增强，为东部型，高压脊线向东北方向伸展至河套附近，河套附近有明显的高空风速分流区，500hPa上商丘位于台风倒槽后部的西北气流中，由于台风的非对称结构，使得环流经向度加大，形势稳定，850hPa西北气流逐渐加强为西北急流将渤海的水汽输送到商丘上空，同时带来北方的冷空气，使得高层干冷低层暖湿，形成大气不稳定层结，并提供充沛水汽，西北风速最强达24m·s-1，同时边界层辐合线激发对流，我市位于高空急流入口区和低空急流出口区。
8月11日20时50分前后台风“利奇马”的中心在山东省青岛市黄岛区沿海登陆，商丘市距热带风暴中心441.131km，处于倒槽前部，加之冷空气汇入，导致降水持续且强度大。由于此次台风在北上过程中遇到西风槽东移，从11日20时500hPa高度场可以看出，由于台风的挤压使得副热带高压东退北抬到海上；850hPa上台风倒槽延伸到河北北部。西风槽前西北气流携带冷空气与台风倒槽结合，左侧大陆高压，右侧副热带高压，台风停滞不前，且倒槽继续发展，冷空气汇入台风，加强致雨，因此出现暴雨天气。
.png)
图2 8月11日20时高低空配置图
2.2地面形势分析
从海平面气压场（图略）上可以看出，10日08时到11日08时，永城市均处于台风外围偏北气流里。10日1时45分前后台风“利奇马”的中心在浙江省温岭市沿海登陆，登陆时中心附近最大风力16级（52 m/s，超强台风级），中心最低气压930 hPa。此时我市距离台风中心较远，影响较小。8月11日20时，我市处于台风低压西南侧的偏北气流里。8月10日08时地面气压场：台风中心位于28.9°N，120.8°E，我市处于台风外围偏北气流里；8月10日20时地面气压场：台风中心位于30.7°N，120.3°E。8月11日08时地面气压场：台风中心位于33.6°N，120.2°E。8月11日20时地面气压场：台风中心位于35.8°N，120.2°E。8月11日12时，我市距离热带风暴中心最近为381.222km；20时，我市距热带风暴中心441.131km。
3 物理量分析
3.1动力条件分析
受台风“利奇马”影响，11日20时700hPa永城与山东交界处有一涡度负中心，说明上升运动明显，为降水过程提供了动力条件；同时700hPa的散度场可以看出为负，说明永城地区有辐合，有利于低涡和气旋的发展。散度场和涡度场大值区与降水大值区有较好的对应关系。由于台风外围风速大，使得距离台风中心400~600Km有大风速区即台风外围，永城正处于台风外围大风速区内，表现为对流层中低层的动力条件好，有明显的上升运动，同时，地面上也出现了灾害性大风。
图3 8月11日20时700hPa涡度和散度（单位：s-1和10-7g/(s·cm2·hPa)）
10日08时，台风“利奇马”中心位于浙江台州仙居境内，永城处于偏东气流中，10日20时，永城处于低压西北部、东北风急流中，此时永城出现阵雨天气。11日08时，台风“利奇马”中心位于江苏盐城境内，永城位于低压西北部，受偏北气流控制。11日14时，台风“利奇马”中心位于黄海，永城位于低压西部，偏北气流中，此时风力加大，急流区范围在永城大部，强度大。台风“利奇马”于11日20时50分前后在山东省青岛市黄岛区沿海登陆，永城位于低压西南部，西北偏北气流中，20时到12日00时急流范围明显加大，强度增强，西北偏北气流转为西北气流，风向为逆时针旋转，风速有一定的辐合，处于低空偏北急流轴出口区的左侧，急流轴出口区左侧对应明显的上升运动，与降水落区吻合。
.png)
图4 8月11日20时、12日02时925hPa急流区 单位：m/s
3.2水汽条件分析
11日20时850hPa上，永城地区比湿明显增大，最大达12~15g/kg，水汽充足，为暴雨提供了水汽条件，同时，整层可降水量达到了50~55kg/m2，说明水汽充足。
11日08时，风速明显加大，700-850hPa有明显的水汽辐合，大风区与水汽辐合区相对应。11日20时-12日08时，强水汽输送区域随台风主体逐渐西进北抬，但移动速度很缓慢，来自渤海的水汽源源不断地在豫东至安徽北部汇集，水汽输送强度大，湿层深厚，水汽供应充足。水汽输送主要集中于对流层的下半部，其中最大输送量出现在700～850 hPa高度，水汽输送通常用水汽通量和水汽通量散度描述，水汽通量是流经该地区的水汽量大小，水汽通量散度是衡量该地区水汽量的集中程度。从水汽通量来看，本次暴雨主要有西北气流输送的，水汽通量逐渐增大，11日20时850hPa水汽通量20~25g·cm-1·hPa-1·s-1，另外水汽通量散度逐渐减小，12日02时永城附近为负值区，中心值-5.5·10-7·g·cm-2·hPa-1·s-1，水汽辐合明显，12日02时，比湿明显增大，最大达12-15g/Kg，由此说明，既有充沛的水汽输送，又有强烈的水汽辐合，满足了暴雨水汽条件。本次降水过程的水汽主要来源于渤海，水汽通量分布存在明显的不对称结构，台风主体北部水汽通量明显大于南部。
图5 8月12日02时85hPa比湿和整层可降水量（单位：g/Kg和mm/s-2）
.png)
图6 永城站8月10日08时-12日08时水汽通量散度时序变化 单位：10-7g/(s·cm2·hPa)
3.3不稳定层结条件分析
从温度平流图中可以明显看出，11日中高层冷平流增强，使得原本的稳定层结变成上干冷下暖湿的不稳定层结，同时，该不稳定层结维持时间较长。10日夜间，在整层的暖湿层结下，普降小雨，11日受东北冷涡后部的冷空气南下影响，永城出现暴雨天气。
.png)
图7 永城站8月9日08时-12日08时温度平流时序变化
4 结论与讨论
利用各类资料对2019年8月10-11日台风“利奇马”造成永城市一次暴雨天气过程进行了成因分析，得到以下结论：
1、受台风影响，11日永城出现暴雨天气，此次天气特点是，降水时间长，多阵性，雨量分布不均。夏季暴雨中心区域是预报的难点。
2、台风倒槽、高空低槽、中低空急流是这次天气的主要影响系统。台风外围附近风速辐合，边界层辐合线激发对流。冷空气南下导致不稳定层结维持较长的时间，为降水提供了不稳定层结条件。
3、受偏北风急流影响，水汽从渤海向我市输送，暴雨区位于高空急流入口区和低空急流出口区。冷空气南下造成不稳定层结维持，低空急流建立了垂直运动条件。本次暴雨过程的水汽来源是渤海，西风槽冷空气入侵也是产生这次降水的重要原因。
参考文献.
[1] 蓝俊倩，张浩川，徐月飞．一次有冷空气侵入的梅汛期大暴雨过程诊断分析［J］．气象与环境科学，2018,41(3):71-80．
[2] 尤红,周泓,李艳平,等.0906 号台风“莫拉菲”大范围暴雨过程诊断分析[J].暴雨灾害,2011,30(1):44-50.
[3] 郭荣芬,鲁亚斌,李燕,等．“伊布都”台风影响云南的暴雨过程分析[J].高原气象, 2005,24(5):784-791.
[4] 杨宇红,沈新勇,林两位,等.0418 号台风艾利暴雨成因分析[J].气象,2006,32(7):81-87.
[5] 何立富,尹洁,陈涛,等.0509 号台风“麦沙”的结构与外围暴雨分布特征[J].气象,2006,32(3):1-6.
[6] 徐远波,尹恒,赵世黎,等.湖北十堰“05.8”台风倒槽特大暴雨的多尺度分析[J].暴雨灾害, 2008,27(1):49-53,72.
[7] 尤红,王曼,曹中和,等.0604 号台风“碧利斯”持久不消及造成云南暴雨成因分析[J].台湾海峡, 2008,27(2):7-16.
[8] 吴婷婷,周顺武,王传辉,等.2005 年 10 月平阳一次台风特大暴雨天气过程分析[J].暴雨灾害, 2009,28(2):147-151.
[9] 辜旭赞,潘彭刚.2007 年 8 月登陆台风帕布、圣帕暴雨过程诊断分析[J].暴雨灾害, 2010,29(2):129-134.
[10] 尤红,肖子牛,王曼,等.2008 年“7.02”滇中大暴雨的成因诊断和数值模拟[J].气象, 2010,36(1):7-16.
[11] 尤红,姜丽萍,彭端,等.2005 年 6 月广东特大暴雨垂直螺旋度分析[J].气象,2007,33(4):71-76.
Analysis of the Rainstorm process in Yongcheng
Zhu Meng1
(Shangqiu Meteorological Office,Shangqiu,476000)
Abstract:Base on the conventional observation data, numerical forecast products,1° × 1° data of NCEP,
analysising the Rainstorm process caused by Lekima in Shangqiu on August 10-11, 2019.The results show that：
Influenced by typhoon,Shangqiu experienced heavy rain On the 11th,the average rainfall is 34.2mm, and the maximum rainfall is 62.9mm occurring in Chen guanzhuang.The characteristics of the weather long time,formations,and uneven distribution of precipitation.The main impacts of the weather process are typhoon troughs, high-altitude troughs, and low-level jets.Under the influence of the northerly winds,the water vapor is transported from the Bohai Sea,and the rainstorm area is located in the high-altitude jet inlet area and the low-level jet stream exit area.The cold air south causes unstable layer maintenance, and the long-term maintenance of low-level jets also provides vertical motion conditions. The source of water vapor during this heavy rain is the Bohai Sea, and the cold air intrusion in the West Wind Slot is also an important cause of this precipitation.
Keywords: typhoon, heavy rain, weather situation