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摘要 利用常规气象资料、FY2G卫星云图、自动气象站资料和NCEP（1°×1°）再分析资料，对2017年8月3—4日丹东地区大暴雨天气过程进行分析。结果表明，此次降水持续时间长，强降水区的移动具有阶段性，并且降水空间梯度大。前倾槽为大暴雨提供有利的热力不稳定条件；台风“海棠”减弱后，低压在北上过程中为降水提供充足的能量输送和水汽输送条件；台风“奥鹿”通过影响副高的位置和强度，间接影响此次降水。通过物理量分析得出，降水开始前有明显的正不稳定能量，降水过程中对流层底层有风向和风速的垂直切变，并且有上干下湿的结构，在强降水发生时段低层水汽辐合，高层辐散，并伴随强烈的垂直上升运动，形成良好的抽吸结构。以上条件均有利于暴雨的发生。
关键词 暴雨；前倾槽；台风远距离暴雨；物理量；辽宁丹东；2017年8月3—4日
中图分类号 P458.1 21.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2018）16-0182-03
丹东地区是淮河流域以北降水最多的地区，年降水量800～1 500 mm，其中暴雨占有重要地位。暴雨常常引发洪涝、泥石流和滑坡等气象灾害。2017年8月3日夜间至8月4日夜间，丹东地区出现暴雨到大暴雨，局部特大暴雨天气。强降雨造成凤城地区多处道路被冲毁，降雨期间伴随短时大风，致使凤城地区大片玉米出现倒伏。
1 天气实况
2017年8月2日夜间至8月4日夜间，受10号台风“海棠”减弱后低压和副热带高压（副高）共同影响，辽宁省西部、东南部出现特大暴雨。强降水区的移动具有阶段性，8月2日夜间至8月3日白天，气旋北上配合冷空气，辽宁西部出现大暴雨到特大暴雨；8月3日夜间至8月4日夜间，高空槽快速东移，850 hPa切变线落后于高空槽，副高北上在海上形成高压坝，东南部出现大暴雨到特大暴雨。
丹东地区处于东南部大暴雨区，8月3日夜间至8月4日夜间普降暴雨到大暴雨、局部特大暴雨（图1），降水期间伴随雷暴和短时大风，过程平均降水量160.9 mm。84个自动站中，出现暴雨的有17个站、大暴雨的47个站、特大暴雨的13个站。最大降水量出现在凤城市的蓝旗站，为379.1 mm；最大小时雨强出现在凤城市的沙里寨站，为94.9 mm。此次过程降水持续时间长，并且强降水区的移动具有阶段性（图2），8月3日20：00至8月4日8：00，强降水落区位于丹东西部；8月4日8：00—20：00，强降水落区位于丹东西南部；8月4日20：00至8月5日8：00，强降水落区位于丹东东南部，并且各降水时段空间梯度较大。
2 环流背景
2.1 形势场分析
由图3可知，8月3日20：00 850 hPa低涡移动至辽宁以北，500 hPa槽线和850 hPa切变线基本重合，位于辽宁中部，副高西伸北抬，西脊线穿过朝鲜半岛，呈东北—西南走向，整个东南部处于850hPa低空急流区，丹东西部开始出现降水。8月4日8：00，副高整体稳定少动，西南边缘伸至东南沿海地区，500 hPa短波槽快速向东北方向移动，850 hPa切变线断裂成2个部分，切变线东半部分移至40°N附近，与500 hPa高空槽形成前倾结构，丹东西部强降水区趋于减弱，西南部开始出现集中降水时段。8月4日20：00，副高进一步西伸北抬，丹东处于500hPa槽前西南气流控制区，850 hPa切变线在辽宁中部，丹东地区雨势暂时减弱。8月4日夜间，台风“奥鹿”加强北上，受其影响副高迅速东退，500 hPa高空槽继续东移，850 hPa切变线向东南方向移动，再加上夜间海陆热力效应和地形的影响，丹东东南部产生强降水。
2.2 台风“海棠”影响分析
在台风“海棠”残余低压北上过程中，东侧形成急流带，最大中心风速达到28 m/s，为辽宁东南部降水带来源源不断的水汽（图3）。此外，在低压东侧有强烈的上升运动，不断发展生成对流云团，随着低层云带东北向输入辽宁东南部地区（图4），再加上中低层风速的辐合，使东南部中尺度系统得以生成发展。与稳定少动的副高相互作用，使水汽和能量的输送得以较长时间维持，更有利于雨量的累积。
2.3 台风“奥鹿”影响分析
台风与中纬度系统（包括西风槽、东北冷涡、西南涡、弱冷空气、高低空急流及副热带高压等）相互作用，使中纬度地区的暴雨突然增幅，且影響范围大、持续时间较长，称之为台风远距离暴雨[1]。
由图4（a）～（c）可知，8月3日夜间到8月4日白天台风“奥鹿”向西北方向移动，由强台风减弱为台风，在其西北方向激发出正变高，使副高西伸加强[2-3]，暖湿气流沿副高西侧输入辽宁东南部。台风与副高的相互对峙，使副高北边缘稳定少动，从而使降水持续时间变长。由图4（c）～（d）可知，8月4日夜间，台风“奥鹿”继续向西北方向移动并加强为强台风，副高进一步北抬后迅速南落，冷空气南压，丹东东南部地区再一次迎来强降水时段。
3 物理量场
3.1 不稳定层结分析
由图5可知，8月3日20：00 CAPE为1 467.3 J/kg，有明显的正不稳定能量。风场的垂直切变表明，8月3日20：00至5日8：00，西南暖湿气流（或西南偏西气流）伸展的高度较高，几乎伸展到对流层顶。8月3日20：00至4日20：00， 400、300 hPa有较明显的偏北风分量，使不稳定能量得以积累发展，有利于降水强度的增强。8月4日8：00至5日8：00，对流层底部1 000、925 hPa均有明显的风向、风速的垂直切变，有利于促进强对流天气的发生[4]。整个过程中，中低层基本处于饱和状态，8月3日20：00，湿层伸展到400 hPa以上，湿层十分深厚，且中上层均有一干层，上干下湿的结构有利于短时强降水等强对流天气的发生。
3.2 水汽通量散度和垂直速度 充足的水汽是暴雨产生的前提条件。此次暴雨天气过程中最大降水量出现在蓝旗站，8月4日8：00—15：00，蓝旗站小时雨量均>20 mm，为强降水集中时段。8月3日白天，900 hPa以下存在水汽辐合区并不断发展持续，水汽强辐合时段出现在8月4日8：00—20：00，辐合中心位于925 hPa，为-14×10-6 g/（s·m2·hPa），见图6（a）。由图6（b）可知，8月4日8：00—20：00，500 hPa以下存在上升运动，中心位于800 hPa，速度为-1.4 Pa/s。水汽强辐合时段和垂直上升运动时段的重叠区与强降水集中时段基本吻合。低层水汽辐合，高层辐散，并伴随强烈的垂直上升运动，形成良好的抽吸结构，有利于暴雨的发生。
4 结论
（1）2017年8月3—4日，丹东地区的大暴雨过程持续时间长，并且强降水区的移动具有阶段性，降水空间梯度大。
（2）形势场方面，前倾槽使大气层结热力不稳定，易形成强降水。台风“海棠”减弱后，低压在北上过程中为降水提供了充足的能量输送和水汽输送条件，并与副高相互作用，使能量和水汽输送得以较长时间维持，更有利于雨量的累积。台风“奥鹿”通过影响副高的位置和强度，间接影响水汽和能量的输送路径，使降水持续时间变长。
（3）物理量场方面，降水开始前有明显的正不稳定能量，湿层深厚，并在其上有干层叠加，形成上干下湿的结构；降水过程中，对流层底层有风向和风速的垂直切变，中低层基本处于饱和状态，以上条件均有利于短时强降水等强对流天气的发生。分析水汽通量散度和垂直速度可知，低层水汽辐合，高层辐散，并伴随强烈的垂直上升运动，形成了良好的抽吸结构，有利于暴雨的发生。
5 参考文献
[1] 叢春华，陈联寿，雷小途.台风远距离暴雨的研究进展[J].热带气象学报，2011，27（2）：264-270.
[2] 邢蕊.热带气旋、副热带高压及远距离降水间的关系研究[D].南京：南京信息工程大学，2015.
[3] 任素玲，刘岷，吴国雄.西太平洋副热带高压和台风相互作用的数值实验研究[J].气象学报，2007，65（3）：329-340.
[4] 俞小鼎，姚秀萍，熊廷南.多普勒天气雷达原理与业务应用[M].北京：气象出版社，2006.
关键词 暴雨；前倾槽；台风远距离暴雨；物理量；辽宁丹东；2017年8月3—4日
中图分类号 P458.1 21.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2018）16-0182-03
丹东地区是淮河流域以北降水最多的地区，年降水量800～1 500 mm，其中暴雨占有重要地位。暴雨常常引发洪涝、泥石流和滑坡等气象灾害。2017年8月3日夜间至8月4日夜间，丹东地区出现暴雨到大暴雨，局部特大暴雨天气。强降雨造成凤城地区多处道路被冲毁，降雨期间伴随短时大风，致使凤城地区大片玉米出现倒伏。
1 天气实况
2017年8月2日夜间至8月4日夜间，受10号台风“海棠”减弱后低压和副热带高压（副高）共同影响，辽宁省西部、东南部出现特大暴雨。强降水区的移动具有阶段性，8月2日夜间至8月3日白天，气旋北上配合冷空气，辽宁西部出现大暴雨到特大暴雨；8月3日夜间至8月4日夜间，高空槽快速东移，850 hPa切变线落后于高空槽，副高北上在海上形成高压坝，东南部出现大暴雨到特大暴雨。
丹东地区处于东南部大暴雨区，8月3日夜间至8月4日夜间普降暴雨到大暴雨、局部特大暴雨（图1），降水期间伴随雷暴和短时大风，过程平均降水量160.9 mm。84个自动站中，出现暴雨的有17个站、大暴雨的47个站、特大暴雨的13个站。最大降水量出现在凤城市的蓝旗站，为379.1 mm；最大小时雨强出现在凤城市的沙里寨站，为94.9 mm。此次过程降水持续时间长，并且强降水区的移动具有阶段性（图2），8月3日20：00至8月4日8：00，强降水落区位于丹东西部；8月4日8：00—20：00，强降水落区位于丹东西南部；8月4日20：00至8月5日8：00，强降水落区位于丹东东南部，并且各降水时段空间梯度较大。
2 环流背景
2.1 形势场分析
由图3可知，8月3日20：00 850 hPa低涡移动至辽宁以北，500 hPa槽线和850 hPa切变线基本重合，位于辽宁中部，副高西伸北抬，西脊线穿过朝鲜半岛，呈东北—西南走向，整个东南部处于850hPa低空急流区，丹东西部开始出现降水。8月4日8：00，副高整体稳定少动，西南边缘伸至东南沿海地区，500 hPa短波槽快速向东北方向移动，850 hPa切变线断裂成2个部分，切变线东半部分移至40°N附近，与500 hPa高空槽形成前倾结构，丹东西部强降水区趋于减弱，西南部开始出现集中降水时段。8月4日20：00，副高进一步西伸北抬，丹东处于500hPa槽前西南气流控制区，850 hPa切变线在辽宁中部，丹东地区雨势暂时减弱。8月4日夜间，台风“奥鹿”加强北上，受其影响副高迅速东退，500 hPa高空槽继续东移，850 hPa切变线向东南方向移动，再加上夜间海陆热力效应和地形的影响，丹东东南部产生强降水。
2.2 台风“海棠”影响分析
在台风“海棠”残余低压北上过程中，东侧形成急流带，最大中心风速达到28 m/s，为辽宁东南部降水带来源源不断的水汽（图3）。此外，在低压东侧有强烈的上升运动，不断发展生成对流云团，随着低层云带东北向输入辽宁东南部地区（图4），再加上中低层风速的辐合，使东南部中尺度系统得以生成发展。与稳定少动的副高相互作用，使水汽和能量的输送得以较长时间维持，更有利于雨量的累积。
2.3 台风“奥鹿”影响分析
台风与中纬度系统（包括西风槽、东北冷涡、西南涡、弱冷空气、高低空急流及副热带高压等）相互作用，使中纬度地区的暴雨突然增幅，且影響范围大、持续时间较长，称之为台风远距离暴雨[1]。
由图4（a）～（c）可知，8月3日夜间到8月4日白天台风“奥鹿”向西北方向移动，由强台风减弱为台风，在其西北方向激发出正变高，使副高西伸加强[2-3]，暖湿气流沿副高西侧输入辽宁东南部。台风与副高的相互对峙，使副高北边缘稳定少动，从而使降水持续时间变长。由图4（c）～（d）可知，8月4日夜间，台风“奥鹿”继续向西北方向移动并加强为强台风，副高进一步北抬后迅速南落，冷空气南压，丹东东南部地区再一次迎来强降水时段。
3 物理量场
3.1 不稳定层结分析
由图5可知，8月3日20：00 CAPE为1 467.3 J/kg，有明显的正不稳定能量。风场的垂直切变表明，8月3日20：00至5日8：00，西南暖湿气流（或西南偏西气流）伸展的高度较高，几乎伸展到对流层顶。8月3日20：00至4日20：00， 400、300 hPa有较明显的偏北风分量，使不稳定能量得以积累发展，有利于降水强度的增强。8月4日8：00至5日8：00，对流层底部1 000、925 hPa均有明显的风向、风速的垂直切变，有利于促进强对流天气的发生[4]。整个过程中，中低层基本处于饱和状态，8月3日20：00，湿层伸展到400 hPa以上，湿层十分深厚，且中上层均有一干层，上干下湿的结构有利于短时强降水等强对流天气的发生。
3.2 水汽通量散度和垂直速度 充足的水汽是暴雨产生的前提条件。此次暴雨天气过程中最大降水量出现在蓝旗站，8月4日8：00—15：00，蓝旗站小时雨量均>20 mm，为强降水集中时段。8月3日白天，900 hPa以下存在水汽辐合区并不断发展持续，水汽强辐合时段出现在8月4日8：00—20：00，辐合中心位于925 hPa，为-14×10-6 g/（s·m2·hPa），见图6（a）。由图6（b）可知，8月4日8：00—20：00，500 hPa以下存在上升运动，中心位于800 hPa，速度为-1.4 Pa/s。水汽强辐合时段和垂直上升运动时段的重叠区与强降水集中时段基本吻合。低层水汽辐合，高层辐散，并伴随强烈的垂直上升运动，形成良好的抽吸结构，有利于暴雨的发生。
4 结论
（1）2017年8月3—4日，丹东地区的大暴雨过程持续时间长，并且强降水区的移动具有阶段性，降水空间梯度大。
（2）形势场方面，前倾槽使大气层结热力不稳定，易形成强降水。台风“海棠”减弱后，低压在北上过程中为降水提供了充足的能量输送和水汽输送条件，并与副高相互作用，使能量和水汽输送得以较长时间维持，更有利于雨量的累积。台风“奥鹿”通过影响副高的位置和强度，间接影响水汽和能量的输送路径，使降水持续时间变长。
（3）物理量场方面，降水开始前有明显的正不稳定能量，湿层深厚，并在其上有干层叠加，形成上干下湿的结构；降水过程中，对流层底层有风向和风速的垂直切变，中低层基本处于饱和状态，以上条件均有利于短时强降水等强对流天气的发生。分析水汽通量散度和垂直速度可知，低层水汽辐合，高层辐散，并伴随强烈的垂直上升运动，形成了良好的抽吸结构，有利于暴雨的发生。
5 参考文献
[1] 叢春华，陈联寿，雷小途.台风远距离暴雨的研究进展[J].热带气象学报，2011，27（2）：264-270.
[2] 邢蕊.热带气旋、副热带高压及远距离降水间的关系研究[D].南京：南京信息工程大学，2015.
[3] 任素玲，刘岷，吴国雄.西太平洋副热带高压和台风相互作用的数值实验研究[J].气象学报，2007，65（3）：329-340.
[4] 俞小鼎，姚秀萍，熊廷南.多普勒天气雷达原理与业务应用[M].北京：气象出版社，2006.