摘 要：利用NCEP资料（分辨率1°×1°）、常规天气图、自动站资料、卫星和新一代天气雷达等资料，针对2013年7月21日由于副高进退引起的青岛地区一次强降水天气过程进行中尺度特征分析。结果表明，此次暴雨过程是由副高边缘暖濕气流与切变线共同作用造成的，低层弱冷空气的侵入与副热带高压西北侧的西南气流交汇，地面中尺度低压是其主要触发机制，西南低空急流的发展为暴雨区提供了充足的水汽。

关键词：暴雨 副高边缘 中尺度低压 辐合线

中图分类号：P40 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）11（b）-0105-02

山东半岛沿海地区是易发生暴雨地区之一，尤其汛期期间，暴雨具有突发性强、尺度小等特点，是目前预报的难点。因此，暴雨成因及其预报方法一直是气象学家们研究的重点，取得了大量成果[2-4]。1980年陶诗言先生指出暴雨在一定程度上也是中尺度现象，是几种不同尺度天气系统相互作用的结果[5]。中尺度强对流天气是在大尺度环境具有充足的静力不稳定能量条件下形成的，触发条件通常位于近地面层。Wilson等[6-7]认为，发展成对流风暴的初始对流大多产生在边界层辐合线或辐合带上，成为对流天气短时天气预报的主要依据。郭虎[8]认为，近地面地形辐合扰动，向上传播，引发边界层扰动的动力过程是局地大暴雨落区形成的主要动力源，而来自近地面层的暖湿平流为大暴雨提供了有效的水汽和能量。

暴雨天气作为一种中尺度现象，是各种尺度大气运动相互作用的产物，它一般是在有利的天气尺度背景下，由于中尺度系统造成的。本文对2013年7月21日10～15时发生在山东半岛的局地大暴雨过程进行了综合分析和研究，揭示了引起本次青岛局地暴雨发生过程中天气尺度系统作用的特点。

1 暴雨过程简介

2013年7月21日，青岛地区出现了暴雨局地大暴雨的天气，主要强降雨时段出现在21日10时到15时，主雨带呈西南-东北带状分布，强降雨落区主要青岛市区及环胶州湾一带，范围较窄，呈现明显的中尺度特征。雨量最大的站点为：黄岛区黄岛轮渡127.1mm，最大小时雨量出现在黄岛区大涧山，达63.9mm/h。此次降水过程强降水中心较为集中，对城市交通造成严重一定影响。

2 环境场条件分析

20日20时，500hPa中高纬环流相对较平，588线呈块状，鲁中地区有中支槽，强度较弱，槽稳定少动，有减弱趋势，青岛位于副高西北侧的西南气流中。850hPa切变线呈经向型，贯穿半岛，且东南海岸线近乎平行。青岛地区位于副高边缘、高空槽前，整层大气处于高温高湿状态。21日08时，副高东退南落，有弱冷空气南下，青岛位于850hPa低空急流左前方。随着副高南落，其西北边缘的低空急流加强，表现在925hPa形成一支与山东半岛东南海岸线几乎平行、12m·s-1的西南急流轴。辽宁半岛至鲁中也发展了一支东北风急流，两支急流在半岛东南部形成冷暖空气的交汇。21日08时，700hPa有弱冷槽存在，较前日20时温度略降1℃～2℃，说明大气中层有干侵入的作用。

暴雨的产生是在有利的大尺度环境背景由中尺度系统触发产生的。环境场条件分析显示，偏南超低空急流作用下，半岛东南部为显著水汽辐合区。21日11时地面倒槽形成，青岛位于地面辐合系统的显著辐合区，925hPa以下层存在风向和风速存在明显的气旋式辐合。因此，在充沛的水汽条件下，此次降水首先由地面中尺度环流和超低空急流触发，大尺度环境场的稳定维持有利于暴雨天气的发生。

综上总结出该次降水的概念模型：高空槽和副高相持增大了环流的经向度，提供了相对稳定的环流形势；高空槽前地面倒槽发展，暖切南侧为显著风速辐合区，偏南低空急流为暴雨区提供了充沛的水汽；西南气流的发展加强也促使大气不稳定性增强，中低层切变线和边界层两支气流剧烈交汇为半岛东南部强降水的发展提供了有利的动力抬升作用。在高湿背景下，地面出现的辐合线配合超低空急流前的风速辐合，在低层触发和维持了强降水。地面辐合线的形成是暴雨地区产生暴雨的触发机制。

3 中尺度对流系统发生发展过程分析

3.1 卫星监测

伴随着切变线的存在和副高的进退，沿西南气流方向不断激发出的中小尺度对流云团。降水发生前，高空槽位于鲁中一带，切变云带走向呈西南-东北走向。青岛位于高空槽前，降水于20日20时开始，降水以平缓的阵性降水为主。高空槽云系后部的暗区代表槽后脊前干冷空气，在云系西侧形成干侵入，有利于层状云系中的对流系统的激发和维持。随着干冷空气的侵入，中小尺度对流系统发展，在向东北方向移动的过程中青岛出现了强降水，降水强度明显增强。

此次降水过程由层云降水和对流性降水共同组成。降水阶段主要是层状云降水和分散的对流性降水，随着冷空气侵入，多个中小尺度对流云团发展加强并高度组织化，增强对流性降水，加大降水强度。

3.2 中尺度流场特征

利用区域自动站逐时风场资料，清晰可见地面气旋式涡旋的活动，涡旋持续了4h后出现雨峰，最大雨强为20mm/h，中心在东北风与西南风交汇处；受东侧海上块状副热带高压的阻挡，地面环流中心一直停留在该地并略有加强，低值中心的发展导致了地面辐合上升运动，从而使降水回波得到发展加强并持续。

通过分析自动站风场，也可以清楚了解冷空气入侵的路径。地面辐合线的移动情况对于短时临近预报中确定降水落区、起止时间等具有很好的指示意义。地面有弱冷空气：20日08时青岛北部即墨一带开始附近出现东北风，与西南风构成辐合。地面辐合线与强降水落区有很好的对应关系，是触发不稳定能量产生降雨的因子。地形的作用使近地面上升气流加强，对降水起到增幅作用。

4 结语

通常，副热带高压控制大气下沉增温，天气晴好。但在特定条件下，副热带高压外围附近会积累不稳定能量，当有动力触发机制存在时，这种潜在不稳定能量就会得到释放，形成强烈的对流不稳定天气，产生局地暴雨。本次降水过程就是在副高边缘，北方冷槽和副高之间的冷暖空气交汇处产生的，高空西风槽、切变线发展造成地面低压系统发展形成的。副热带高压西北侧的低空急流为降雨提供了充沛的水汽；高层辐散、低层切变辐合、地面辐合线、地形作用耦合，在边界层高湿区触发和维持了强降水。

由于受大范围副高外围控制，抑制对流发展，因而出现的强对流天气往往具有局地性和突发性特点，属于中小尺度系统，预报难度较大。因此，通过雷达观测确定强回波的移动速度，是做好这类降水落区和量级预报的关键。

参考文献

[1]李素敏，马文瑞，高俊寿，等.副高控制下的一次暴雨过程分析[J].山西气象，2005（4）：1-3.

[2]倪允琪，周秀骥.中国长江中下游梅雨锋暴雨形成机理以及监测与预测理论和方法研究[J].气象学报，2004，62（5）：647-662.

[3]张端禹，张兵，钟敏.对2005年9月初鄂东一次连续大暴雨的诊断分析[J].暴雨灾害，2007，26（1）：52-56.

[4]宋春远，熊传辉，陈亮，等.2005年7月清江流域一次连续暴雨的中尺度分析[J].暴雨灾害，2007，26（1）：63-67.

[5]陶诗言.中国之暴雨[M].北京：科学出版社，1980.

[6]Wilson JW，Brante FG，Andrew CN，et a1.The role of boundary-layer convergence zones and horizontal roils in the initiation of thunderstorms： A case study[J].Mon. Wea. Rev.，1992（120）：1785-1815.

[7]周海光，王玉彬.2003年6月30日梅雨锋大暴雨β和γ中尺度结构的双多普勒雷达反演[J].气象学报，2005， 63（3）：301-312.

[8]郭虎，段丽，杨波，等.0679香山局地大暴雨的中小尺度天气分析[J].应用气象学报，2008，19（3）：265-275.