2014年夏季内蒙古通辽市局地暴雨中尺度特征分析及讨论

摘要

内蒙古是全国暴雨日数最少的地区之一,但由于本区地域广阔(38～53°N、98～126°E),地形复杂,盛夏季节冷暖空气交汇频繁,就全区而言,暴雨频频发生,且降雨具有历时短,强度(特别是相对强度)大,局地性强,多对流性暴雨等特点,给暴雨的落区预报带来很大困难.随着雷达、卫星、自动站等高时空分辨率产品在预报业务中的广泛应用,为短时临近天气的监测与预报、预警提供了有力的技术支撑.本文利用常规天气资料、卫星、雷达及地面自动站等资料对2014年7月15日内蒙古通辽市局地暴雨过程进行了分析和讨论.本次暴雨过程主要出现在通辽市西南部,其中奈曼旗站24小时降水量达到150.6mm,强降水范围小,强度集中,短历时特点显著,具有局地性和突发性,预报难度较大.本次局地暴雨主要由中、小尺度系统引起的,卫星云图上表现为中-γ尺度、中-β尺度到中-α尺度对流云团,最后发展为MCS复合体的演变过程,对流云团的合并、发展、加强导致了短时强降水的发生,且随着对流云团的合并、发展,TBB值逐渐减小,雨强逐渐增强,降水范围有所增大,说明强降水与对流云团强烈发展程度有密切关系.此外,本次强降水并未发生在对流云团中间,而是发生在云团移动方向偏后侧的位置,此处也对应了TBB值梯度较大的地方,而不是TBB值最大的区域,这也与前人的研究结果一致.雷达的回波形态与对流云团的合并有很好的对应关系,当对流云团发展最旺盛时期,通辽市奈曼旗地区形成多单体风暴,反射率因子图上表现为弓形回波,且回波具有钩状回波特征.强的垂直风切变和中层干冷空气的入侵为本次暴雨提供了有利条件.强的垂直风切变是有利于强对流系统的发生与维持的大尺度环境条件之一,一方面,切变环境使上升气流倾斜,从而使上升气流中形成的降水质点能够脱离出上升气流,而不致因拖曳作业减弱上升气流,相反,降落到下沉气流中的降水质点,因蒸发冷却和下沉拖带作用,会增强下沉冷空气出流,从而维持和激发上升气流增强,另一方面,强切变环境可以增强中层干冷空气的吸入,加强风暴中的下沉气流和低层冷空气外流,而后通过强迫抬升,使流入的暖湿空气更强烈的上升,导致对流加强.对应本次暴雨,在雨强最强的时刻,强降水区上空低层风向维持东南风(偏东风),但风速明显加大,在距地面1.5km的高度处形成明显的风切变,下层为东南风(偏东风),上层为偏西风,中层(2.1～5.5km)为一致的偏西风(西北风),为对流风暴提供干冷空气,干冷空气的入侵触发了不稳定能量的释放,导致强降水的发生.地面中尺度辐和系统是本次局地暴雨的触发机制.分析表明,加强对高分辨率监测产品的分析和解读,结合对天气形势、周边环境特点的充分了解和把握,可以有效的提高预报员对局地强天气的预报预警能力.