台风“狮子山”与东北冷涡引起的本溪地区暴雨特征分析

摘要 本文利用常规气象资料、卫星云图、雷达回波、自动气象站资料，对此次暴雨过程进行分析。结果表明，台风“狮子山”不仅吸引了低层的弱冷空气，还吸引了高空的巨大冷涡；热带涡旋与温带涡旋间的、横跨30个经纬度的巨型涡旋是本次暴雨过程持续时间长、风力大、降水时段强度较大的直接原因。

关键词 台风“狮子山”；暴雨；天气尺度；东北冷涡；辽宁本溪；2016年

中图分类号 P458.1+24 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）11-0188-02

暴雨是多尺度天气系统相互作用的产物，大尺度环流为暴雨提供有利背景，台风系统更是近几年我国产生暴雨的直接因素之一，我国许多学者对其进行深入研究[1-2]。降水区的形成与大尺度系统关系密切，特别是台风系统用常规天气图可轻松捕捉到这类系统，但是其内部结构和移动路径仍很难分析和预报，而应用雷达回波和卫星资料可监测到台风尺度系统，对暴雨进行预报。2016 年8 月29 日辽宁本溪短时暴雨过程特征明显，2016年8月29日至9月1日，受东北低涡与10号台风“狮子山”共同影响，8月29日傍晚至9月1日白天本溪市强降水天气，全市60个气象观测站中，暴雨25个站、大雨32个站、中雨3个站（图1）。平均降水量：全市46.9 mm，市区51.4 mm，本溪县44 mm，桓仁县45.6 mm；最大降雨出现在本溪县东大阳，为77.6 mm。降水中心主要集中在市区中东部、本溪县西北部及东部、桓仁县东北部。因此，有必要综合运用常规观测资料、雷达回波资料、卫星观测资料、地面加密自动站资料对该暴雨尺度特征和动力机制进行分析，寻找暴雨成因，利于积累短时暴雨预报经验。

1 资料与方法

利用高空图、地面图、物理量场，卫星云图资料对此次过程进行天气尺度分析、中尺度分析和物理量场分析。

2 结果与分析

2.1 天气尺度系统分析

2.1.1 500 hPa环流背景高空形势分析。28日8：00之前盘踞在我国内蒙古中部的低值中心受到来自西太平洋的第十号台风“狮子山”的牵引作用，迅速南下，中心移到朝鲜中部附近，在其前部后部分别有西南急流和西北急流的产生，冷涡在此稳定少动，后部不断有冷空气南下补充到其中心，造成了辽宁省上空斜压性增强。西太平洋的第十号台风“狮子山”继续西进发展直逼日本。29日20：00，冷涡缓慢少动，其强度较之前有了明显的增强，并形成了4圈闭合环流，“狮子山”已经逼近日本东北部，受到冷涡顶部偏北急流影响，东北三省东部都出现了强风和降水天气，本溪市正是受到冷涡中上部的影响，也出现了强风和降水。30日20：00，冷涡已经开始与第十号台风“狮子山”相融合，冷涡前部的急流掠过整个日本本土，与台风所携带的强大水汽不稳定能力相交汇，产生了强降水和大风天气。吉林省受其强大的云系影响，出现了稳定性降水和大风天气。31日8：00冷涡与台风融合成一个变性的热带风暴登录吉林省，其后部的强大偏北急流继续影响吉林省，造成了大风和强降水的天气，直到9月1日白天，冷涡消散，降水结束。

2.1.2 地面形势分析。8月28日8：00海平面气压场上，中心位于内蒙古中部的冷高压维持，其南部一直延伸到湖北省，这股冷空气为南方带来凉爽；而其根本影响因素是台风。在这个时段，西太平洋的第十号台风“狮子山”直逼日本及我国东北地区，吉林省处于倒槽影响，是多云天气。8月29日20：00海平面气压场上，之前中心位于内蒙古的冷高压迅速北收，台风移动到日本以东洋面，东北地区等压线变密集，斜压性增强，风力加大，台风云系与冷空气相遇，带来吉林省东部的降水天气。而8月17日8：00海平面气压场上，中心已移到黑龙江东北部的低压系统继续稳定少动，来自南海的热带系统随西南气流对吉林省继续提供稳定水汽条件，而受到西太平洋上另一热带系统北上影响，日本海高压也逐渐东退。而8月17日20：00海平面气压场上吉林省受低压底部影响，不稳定性加强，日本海高压东移北退。

2.2 台风“狮子山”与冷空气关系分析

由图2可以看出，8月26日“狮子山”继续原地停滞，但通过吸入冷空气、西南季风甚至南海小台风，其环流越滚越大，由一个小而紧的强台风变成了一个大而松的强台风。由图3分析台风“狮子山”的移动路径，正是由于来自东北冷涡的牵制，冷空气不断南下（图4）；到了第2天，“狮子山”开启了新一段“旅程”，“倒插门”第1站日本、第2站东北。其之所以不向华东移动，是反作用力使然。“{子山”不仅把低层的弱冷空气吸引下来，还把高空的巨大冷涡也吸引下来；一场热带涡旋与温带涡旋间的、横跨30个经纬度的巨型涡旋即将拉开帷幕（图5）。这也是狮子山锁定日本和东北的真正原因，与2012年袭击美国的怪兽风暴“桑迪”如出一辙[3-4]。

3 结论与讨论

分析结果表明，“狮子山”是结束高温的重要影响因素。虽然原本已存在冷空气，但是冷空气在台风作用下才会深入南下并且使高温天气在短时间内结束。一是吸引冷空气南下。其在东海以外维持了3 d，产生吸引作用；同时把整个季风槽往我国近海拉，使吸引作用加强。二是改变副高形态。控制我国的西环副高，大陆高压性质更重一些，是热力高压。本轮冷空气对应的西风短波槽并未控制住副高，而现在槽底都已经过去。正是因为台风吸引冷空气大举渗透南下，地面温度降低，热力机制切断，所以西环副高在未来3 d内迅速减弱崩溃。而在此时，台风缓缓北上，东环副高也伸不过来，高温机制被彻底破坏。通过地面图和500 hPa图的对比分析，先有地面冷空气南下，再有副高减弱乃至消失。

4 参考文献

[1] 陶诗言，丁一汇，周晓平.暴雨和强对流天气的研究[J].大气科学，1979，3（2）：227-238.

[2] 程正泉，陈联寿，徐祥德，等.近10年中国台风暴雨研究进展[J].气象，2015，31（12）：3-9.

[3] 方艳莹，钱燕珍，郭宇光，等.“灿鸿”台风大暴雨的水汽诊断分析[J].浙江气象，2015，37（3）：7-26.

[4] 潮轮.飓风“桑迪”横扫美国极端天气成为常态[J].生态经济，2013（1）：8-13.