2018年春季鲁西北一次暴雨天气过程的诊断分析

2018年春季鲁西北一次暴雨天气过程的诊断分析

发表时间：2018-11-15T16:02:25.283Z 来源：《防护工程》2018年第20期作者：韩晓周晨周树华杨可栋

[导读] 利用常规天气图、数值预报产品，对2018年4月21～22日鲁西北一次春季暴雨天气过程进行诊断分析

1潍坊市气象局山东潍坊 261011;2江苏省气象局江苏南京 210008

摘要：利用常规天气图、数值预报产品，对2018年4月21～22日鲁西北一次春季暴雨天气过程进行诊断分析，结果表明：(1)此次暴雨过程主要由南支槽、低涡切变线和黄淮气旋共同影响造成的；（2）高低空系统重合导致系统加强停滞、锋面出现带来冷空气的补充、充沛的水汽供应等条件的合理配置，使这次暴雨天气过程的范围和量级有了不同程度的增大；（3）数值模式对此次鲁西北暴雨天气过程预报有差别，但降水分布整体趋于一致；（4）研究中尺度对流云团范围和强度的不断变化对判断暴雨的发生发展有重要的指导作用。

关键词：暴雨黄淮气旋西南急流

1 天气实况和环流形势分析

1.1天气实况

2018年4月21日至22日山东省自西向东出现一次明显的降水天气过程，暴雨主要集中在鲁西北地区和半岛东部，局部地区出现100毫米以上的大暴雨天气。山东省大监站资料统计，该时段内山东省境内共出现暴雨21站次，大暴雨2站次。

1.2环流背景

4月20日08时欧亚上空呈两槽一脊的环流形势，山东受高空脊的控制，以晴好天气为主。随着南支槽的东移发展，20日20时，

500hPa高空图上南支槽移至长江中下游地区并在此维持，我省位于槽前西南气流里面，21日08时700hpa高空图上有低涡切变线存在，河套地区有气旋生成，预计24小时内系统将扫过山东，将出现明显的降水过程。地面图上鲁西北已率先受倒槽影响，出现局地性小阵雨天气。整体上看高低空系统配合较好，降水量级和降水落区的预报成为本次短期预报的关键点。

从21日08时开始500hPa南支槽在河套至长江中下游一带停滞，移动速度缓慢，同时经向度加大，且不断有冷空气甩下影响山东，700hpa和850hpa低空西南急流建立，为河北、鲁西、河南等地带来源源不断的水汽输送，因此，南支槽前、低空西南急流左前方的鲁西北、鲁中西部及鲁西南为主要降水区，而鲁西北处于地面倒槽顶端，此处辐合最强，故为强降水中心。考虑系统维持时间较长，综合判断未来鲁西北地区降水量为平均25～40毫米，局部50毫米以上降水。

到21日20时，高低空系统重合，移动速度减慢，地面倒槽逐渐东移，强度没有明显发展，地面冷空气偏后，实况与前期预报出现的偏差，鲁西北的降水量级和暴雨区域明显比预计偏大。22日08时鲁西北多个地区出现暴雨，局部大暴雨天气。

2 物理量场分析

2.1 水汽条件分析

从4月21日20时850hpa比湿场、大气可降水量（图1）可以看出，鲁西南以及山东以南为水汽含量的大值区。从850hPa水汽通量散度和风场可以看出，低空西南急流建立，带来源源不断的水汽输送，鲁西北和鲁中地区为主要的辐合区。

图1 4月21日20时850hpa比湿、大气可降水量、水汽通量散度、850hpa风场

2.2 不稳定层结分析

强对流天气的发生需要一定的不稳定条件，济南探空T-LogP图显示CAPE值在500～1000之间，同时暖云层较厚，即抬升凝结高度到0度层高度较高，使得上升气流达不到太高的高度，不利于冰雹的发展，但对于短时强降水较为有利。从21日到22日，一直存在明显的垂直风切变，利于不稳定层结的建立和对流云系的发展。从中尺度条件来看，不稳定层结的建立对于强对流天气的发生，尤其是短时强降水非常有利。

850-500hpa温差能够反映中层大气的能量积累，从图2来看，850-500hpa温差达到24℃，鲁西北上空存在大量的不稳定能量。 K指数可以反映大气的层结稳定情况，K指数越大，层结越不稳定，图4显示K指数达到35，表明有强烈的雷暴活动。实况上表明鲁西北地区乃至山东省均出现了不同程度的雷暴大风。

图2 4月21日850-500hpa温差、K指数

2.3 抬升动力条件分析

槽前的正涡度平流、低涡切变线的辐合抬升和地面倒槽的发展等系统性的抬升作用是造成强上升运动的主要原因，强烈的上升运动在触发不稳定能量释放的同时，也造成暴雨的产生。通过对21日20时和22日08时垂直速度做剖面分析，鲁西北上空低层存在强上升运动，且上升气流发展高度较高，有利于对流天气的发生。同样分析散度场可以发现，中低层辐合和高层辐散，均有利于局地强降水的发生发展，至21日黄淮气旋的生成、锋面的南压与之配合，鲁西北地区低层辐合、高层辐散的抽吸机制，加强了上升运动。

3 数值预报产品的应用

根据有关资料可以看出几家数值预报产品对于降水分布的预报较为一致，但是对于鲁西北地区强降水的预报GRAPES、T639和日本模式表现较好，尤其是T639模式出色的预报出了大暴雨量级和落区，为今后的预报工作提供了有力的技术支撑。

4 小结

（1）此次春季鲁西北首场暴雨天气过程主要由南支槽、低涡切变线和黄淮气旋共同影响造成，系统动力抬升条件好，水汽输送条件好，再加上列车效应是导致此次暴雨过程的关键因素。

（2）高低空系统重合导致系统加强停滞、锋面出现带来冷空气的补充、充沛的水汽供应等条件的合理配置，使这次暴雨天气过程的范围和量级有了不同程度的增大。

（3）数值模式对此次鲁西北暴雨天气过程预报有差别，但降水分布整体趋于一致，其中T639表现较好，出色的预报出了大暴雨量级和落区，对今后的预报具有指导意义。

参考文献:

[1]朱乾根,林锦瑞,寿绍文,等.天气学原理和方法[M].北京:气象出版社,2000:320-461.

[2]吕相娟,郑美琴,林杰星,等.2007年3月3—4日鲁南地区暴雨成因分析[J].山东气象，2008，28(3)：25-28.

[3]孙兴池,王业宏,迟竹萍.气旋冷暖区暴雨对比分析[J].气象，2006,32(6),59-65.