2018年泰安春季首场暴雨过程分析

许长山 邹大伟 栾兆鹏 刘洁

摘要：2016年 4月21日日傍晚到23日凌晨，泰安出现2018年首场春季暴雨，日降水量突破 4 月同期历史极值。春季暴雨是降水预报的难点，此次暴雨是典型春季暴雨，特征明显，值得进行分析，利用高空观测资料和水汽云图综合分析此次暴雨的分布情况、影响系统、动力、水汽和能量条件，进一步探索春季暴雨预报方法，提高暴雨预报水平。

关键词：春季暴雨；中尺度分析；黄淮气旋；水汽云图；水汽通量散度

2016年4月21日傍晚到23日凌晨，泰安出现2018年首场春季暴雨，日降水量突破 4 月同期歷史极值。五个大监站中出现两站暴雨，区域站出现三站大暴雨。下面对这次降水过程进行总结，希望获得一些经验，增强春季暴雨预报能力。分析高空形势场和云图后发现，高空有低槽东移且移动缓慢，造成降水长时间持续，是此次暴雨成因之一。低层主要影响系统是黄淮气旋，山东春季83.3%的暴雨由气旋引起，[1]此次春季暴雨非常典型，值得分析。

1 天气实况

泰安本次降水过程从4月21日16时开始至4月23日06时结束，泰安、肥城出现暴雨，肥城局部出现大暴雨，日降水量突破4月同期历史极值。降水整体分布呈西北大东南小的态势。此次春季暴雨出现时间基本符合山东暴雨初日分布。[2]

2 形势分析

利用配料法对2018年4月21日08时高空500hPa、700hPa和850hPa的实况观测资料进行中尺度分析（图1），可知本次暴雨主要影响系统明显，是高空低槽和低层低涡切变线。500hPa高空高纬度地区在贝加尔湖以西有低槽东移，从低槽尺度和径向度上来看，槽后冷空气强度中等，河套以东有一支高空槽沿经向分布，长度10个维距，呈南北走向，槽前西南气流明显。700hPa同样有低槽，位置和分布形态基本与500hPa低槽重合，说明高空槽系统深厚，850hPa有黄淮气旋形成，中心位于山西南部，由高层气流引导东移，在气旋和切变线经过区域，冷暖空气抬升交汇，强对流天气触发。西风槽接连不断东移，为暴雨提供充足动力抬升条件和高层干冷空气入侵，高层干侵入十分有利于对流发展。[3]用850hPa和500hPa温差分析大气稳定度，我省均大于24℃且有30°中心，超过强对流发生标准28°，不稳定能量较强。分析水汽条件，850hPa西南急流明显，河南地区有比湿大于12g/kg湿舌，在850hPa急流作用下，向东北伸展，形成水汽通道为山东输送水汽。当高空槽和低层低涡东移到山东高温高湿区时，强对流触发，降水产生，高空冷空气影响、系统移动缓慢、水汽充分供应，是此次强降水产生的主要原因。

3 水汽云图分析

静止卫星资料有高时空分辨率，可监测分析暴雨。水汽是大气运动示踪物，[4]水汽云图特性能有效揭示对流层中上部环流形势和水汽分布。水汽图像上干区是图像暗区，湿区是浅灰白亮区，干湿区与天气尺度下沉和上升运动对应。“ 边界”反映中高层风大致走向，可以确定天气系统中高层气流方向。[5]干侵入是对流层顶下沉的干冷空气，利于暴雨发展。[6]卫星水汽图像是监测干侵入的有效工具，对此次暴雨进行干湿特征分析（图2），可见河套东侧低槽后部西北气流对应暗区。槽前西南气流均有白亮湿区，说明中低层有水汽向北输送。把水汽图像和水汽通量散度叠加，白亮云带与水汽通量散度等值线密集区重合，水汽通量散度是单位时间内单位体积中水汽净流失量，正值中心位于河套以东，负值中心位于半岛北部，正负中心连线，正是水汽收支总体走向，与雨带移向相同。暴雨落区分布于水汽通量散度等值线最密集区，此处是水汽变化最快的区域，暴雨有最高的降水效率，导致空气中水汽含量快速变化，产生梯度，对短临暴雨预报有指示意义。

参考文献：

[1]山东省灾害性天气预报技术手册[M].北京：气象出版社，2014：3940.

[2]山东省灾害性天气预报技术手册[M].北京：气象出版社，2014：2930.

[3]陈渭民.卫星气象学[M].北京：气象出版社，2005：215217.

[4]M.J.巴德，等编，卢乃锰，冉茂农，谷松岩，等译.卫星与雷达图像在天气预报中的应用[M].北京：科学出版社，1998：1282.

[5]杨军.气象卫星及其应用（下）[M].北京：气象出版社，2012：525540.

[6]于玉斌，姚秀萍.干侵入的研究及其应用进展[J].北京：气象学报，2003，VOL（61）.NO6：769778.

基金项目：山东省气象局预报员专项（编号：SDYBY201609）