一次区域性暴雨过程的中尺度雨团特征分析
姜俊玲，张雪冬，党英娜，石磊
(山东省烟台市气象局，山东烟台264003)
摘要 结合多普勒雷达产品特征对2007年7月18～19日烟台地区出现的一次区域性暴雨过程的中尺度雨团特征进行分析，结果表明：多个强降水雨团自西北向东南移过半岛是产生这次大暴雨的主要原因。冷锋带状回波与冷锋前方块状回波结合后迅速发展，有中气旋出现。700hP a 干舌、500h P a 弱冷平流和强上升区的存在是出现强对流天气的主要原因。关键词 暴雨；中尺度雨团；中气旋
中图分类号 S166 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2009)17-08075-03
C h a ra c te r An a ly s is o f M e so -s c a le R a in G rou p in a R e g io n a l R a in s to r mP ro c e ss J I ANG J un -lin g e t a l (Y an ta i M e teo ro log ica l B u reau o f S h andon g P rov in ce ,Y an ta i ,S h an don g 264003)A b s tra c t C om b in ed w ithth e ch a racte rs o f
D oppler rada r p rodu ct ,th e ch a racte rs o f a m eso -sca le ra in g rou p in a reg ion a l ra i n sto rmp ro ce ss occu r red on
J u ly 18th -19th
o f 2007i n Y an ta i w ere an a ly zed.T h e m o st rea son w a s se ve ra l s tron g precip ita tionra in g roup m ov e fromn o r th e as t to sou th ea st o f pen i n su la.T h e ech oe s o f s tr ip sh ape o f co ld fron t i n te gra ted th e ech o o f b lock be fo re co ld fron t an d de ve loped rap id ly.A n d m e socyclon e appea red.T h e dry a ir flow in 700hP a ,co l d flow an d pu issan t a scen din g flowin 500h P a w e re th e m a i nre ason s o f stron g con vection.K e y w o rd s R a i n sto rm;M eso -sca le ra in g rou p ;M e socyclon e
基金项目 山东省烟台市科学技术发展计划项目(2005124)。
作者简介 姜俊玲(1975-)，女，山东蓬莱人，硕士，工程师，从事雷达
气象与中尺度气象学研究。
收稿日期 2009-03-02
中尺度雨团是暴雨中尺度系统的一种，是由10km 左右的降水单体组成的[1]。2007年7月18日9:00至19日10:00，受副高边缘西南暖湿气流和东北低涡槽后冷空气共同影响，烟台全市出现大到暴雨、雷电和瞬时大风天气，局部地区出现大暴雨。烟台市11个观测站有9个达暴雨量级，全市120个自动气象站过程平均降水量为60.3m m，栖霞出现122.7m m 的大暴雨，伴随龙卷风天气，造成1人死亡,23人受伤。最
大降水量出现在莱阳市羊郡镇，为158.8m m 。此外，全市大部分地区都出现了雷电和雷雨大风天气，栖霞和长岛的雷雨阵风达到8级。1 高空天气形势
2007年7月18日8:00的500hP a 高空图(图1)上，副热带高压主体位于30°N 以南，贝加尔湖以东有低涡南落。低涡前部与副热带高压边缘的西南气流叠加
，将华南沿海的暖
图1 2007年7月18日8:00500h Pa 高空形势
F ig.1 500h Pa s itu a t io n a t h ig hla titu d e a t 8:00o f J u ly18th ,2007
湿空气源源不断地向山东输送，低涡带来冷空气自高层向华北地区渗透。700hP a 形势场上(图2)，副热带高压东部和西风带东北地区小高压脊叠加重合，北端伸至42°N 附近，使华
南暖湿气流在山东地区积聚，山东地区成为华南水汽的汇
，为山东暴雨所需要的水汽积累提供了必要的条件。
图2 2007年7月18日8:00700h Pa 高空形势
F ig.2 700h Pa s itu a t io n a t h ig hla t itu d e a t 8:00o f J u ly18th
,2007
2 地面中尺度雨团分析
分析2007年7月18日下午到夜间的每小时雨量分布可以看到，降水时间段主要出现在15:00～18:00。在地面加密自动站每1h 雨量分布图上可以看到，这次暴雨过程表现为自西北向东南移动的中尺度雨团，移动速度25～30km /h 。
从雨团分布图上可以看出,15:00开始(图3)，强降水云团自半岛西北部地区开始影响烟台市，由于对流云团处于发展阶段，降水出现多个中心，降水中心之间距离相差较大，分别出现在招远的北部和烟台市区的西北部中心值分别为30和40m m;16:00(图4)，对流云团快速发展加强，块状雨团逐
渐融合成长带状，强降水中心达到80m m，两处雨团中心相距30km 左右，这是中尺度雨团发展最为强烈的阶段，也是1h 降水量最大的时段;17:00(图5)，雨团继续向东南方向移动，强降水中心值达到50m m，
两处强降水中心相距40km 左右，处于烟台市的西部、南部地区;18:00(图略)，强降水中心值仍为50m m，但只有1处50m m 强降水中心，另一处降水中心为
40m m，说明降水雨团逐渐减弱，雨团分布变得零散，两处强降水中心一处位于半岛东南部地区，另一处位于半岛的南部地区。此后，强降水雨团逐渐移出半岛，强降水中心主要分
安徽农业科学,J ou rn a l o f A n h u i A g r i .S c i .2009,37(17):8075-8077 责任编辑 金琼琼 责任校对 况玲玲
布在半岛南部的海阳。
图3 2007年7月18日15:001h 降水
F ig.3 O n e -h o u r p re c ip ita t io n a t 15:00o f J u ly 18
th
,2007
图4 2007年7月18日16:001h 降水
F ig.4 O n e -h o u r p re c ip ita t io n a t 16:00o f J u ly 18
th ,2007
图5 2007年7月18日17:001h 降水
F ig.5 O n e h o u r p re c ip ita t io n a t 17:00o f J u ly 18th
,2007
从雨团分布图上可以看到，有2个时次强雨团中心都影响了半岛中部的栖霞，说明该处有强烈的对流上升运动，持续时间持久，该处降水格外剧烈，出现122.7m m 的强降水，使得这次降水成为烟台市历史同期第1位。3 物理量场形势分析3.1 温度露点差场
从17日20:00T 213的物理量场分析
结果可以看出(图略)，水汽条件场在高空十分有利。值得注意的是500hP a 场的t-td 场是东西向分布的，西南地区有湿舌伸向半岛中部地区,850hP a 的t-td 场是南北向分布的，水汽来自东海到黄海南部地区。而在700hP a t-td 场上，有干舌从东北地区西南延伸下来，这种浅层次的干舌在一定程度上加剧了对流活动。3.2 垂直速度场
垂直速度条件是暴雨出现的一个必要条
件。分析2007年7月18日8:00～20:00的垂直速度场可以发现，山东中西部到半岛的中部是垂直速度大值区，并且垂直速度在500hP a 表现为最大值，这说明暴雨过程中上升气流是比较深厚的。3.3 温度平流
分析温度平流可以看到,400hP a 以上为冷
平流,400hP a 为暖平流，但在500hP a 又出现了自西北向东南方向伸展的冷平流,500hP a 以下又有暖平流出现，这说明对流层中间层有干冷空气侵入，有助于形成强对流活动中的下沉气流，维持风暴的稳定结构，延长了生命期[2]。强对流活动的剧烈发展有助于形成暴雨到大暴雨。4 雷达回波分析buchi
4.1 风廓线场 从暴雨过程的VW P 场(图6)可以看到，在
强降水的开始伴随着高空西北风，有冷平流侵入，明显的西北风出现在10km 高度以上,400hP a 以上高度，这与温度平流场的分析结果是一致的。500hP a 高度场以下一致的西南风急流，使得暴雨产生的水汽条件极为充沛。16:00后,1km 高度以下出现西北风，迅速扩展到高层。17:30，高低空一致的西到西北风
，降水基本结束。
图6 2007年7月18日14:11～15:12VW P 场F ig.6 VW P fie ld from14:11to15:12o f J u ly18th ,2007
4.2 反射率因子和径向速度场 从暴雨过程的反射率因子
图(图7、8)可以看出，这次暴雨天气是一条较强带状冷锋回波前沿的零散回波发展，并入东移的冷锋回波中剧烈发展而造成的。降水最剧烈的15:00～16:00，也是冷锋带状回波
与
冷锋前方块状回波结合后发展最为旺盛的时期。
图7 2007年7月18日14:53反射率因子
F ig.7 T h e re fle c t iv ityfa c to r a t 14:53o f J u ly 18th
,2007
径向速度场上，自15:25开始，在栖霞的西南部地区不断有中气旋生成,16:09(图9)，该处出现逆风区伴随中气旋。
6
708 安徽农业科学 2009年
图8 2007年7月18日16:27反射率因子(仰角:1.5°)F ig.8 T h e re fle c t iv ityfa c to r a t 16:27o f Ju ly18th
,
2007(e le v a t io n o f
1.5
°)
图9 2007年7月18日16:09径向速度(仰角:1.5°)
F ig.9 T h e ra d ia l v e lo c ity a t 16:09o f J u ly 18th
,2007(e le v a t io n o f
1.5°)
与反射率因子图像对照发现，正是块状回波与带状回波结合时使得回波剧烈发展为中气旋。直到17:00，该处连续有中气旋生成。灾情报告称,15:30左右，栖霞观里镇小院、小山口等村，安洋食品有限公司和官道镇北照村遭受龙卷风袭击，正是编号为M 1的中气旋在该处停留了3个体扫18m in ，龙卷风经过的村庄房屋倒塌、房顶被掀，果树、农作物及电力通讯设施的损失严重。但是其他中气旋是否造成龙卷风灾
害，由于没有灾情报告，暂时无法确定。4.3 垂直累积液态水含量
从V IL(图略)和回波顶高度以
及反射率因子图像配合分析发现，连续出现大于55k g/m 2
区
域，产生冰雹的几率很大[3]，但实况并未收到有冰雹灾害的灾情报告，究其原因，可能是冷涡中心位置偏北，降水主要为涡前低槽影响，零度层高度较高，雹胚无法滚动增长等原因所致。5 小结
(1)此次暴雨天气是由于高空低涡槽携带弱冷空气与副热带高压边缘较强暖湿气流相遇引起的强烈对流性暴雨天气。低层暖湿、高层干冷导致对流发展剧烈，东亚地区小高
压脊的存在汇集水汽是引起暴雨的有利因素。
(2)地面1h 降水分析发现，此次降水是一个直径100km 左右的中尺度雨团以25～30km /h 的速度自西北向东南方向移动造成的。雨团内部有2个左右的降水中心，雨团发展强盛时期每小时降水量达到80m m 。
(3)数值预报的物理量场对暴雨产生所需要的水汽条件、抬升力条件和不稳定层结条件都有较好的描述，对暴雨有很好的指示作用。
(4)新一代天气雷达产品分析发现，强降水是由于块状对流回波并入带状冷锋云带前部引起对流强烈发展造成的。中气旋的生成引起了栖霞西南部乡村的龙卷风灾害。
(5)雷达回波上指示有冰雹出现，但实况并未出现冰雹，说明冰雹等强对流天气的临近预报也要参考大尺度天气背景场，否则可能出现冰雹空报。
(6)新一代天气雷达产品的中气旋产品对强天气有一定的指示作用。中气旋标志的出现可能指示着强降水甚至龙卷风等灾害的存在。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,2003:384.
[2]丁一汇.高等天气学[M ].北京：气象出版社,2005:346-347.
[3]姜俊玲，张雪冬，袁海豹.烟台市冰雹天气多普勒雷达回波特征分析
[C ].中国气象学会2007年年会气象综合探测技术分会场论文集,2007.
(上接第8013页)
[33]SO K O L OW SK I A R,JE N S ENT G,M O T T RAM P L,e t a l .S u s ta in ed a n ti-C D 4/C D 8tr ea tm e n t b lo ck s in f lam m a to ry a ct iv a tio n a n d in ti m a l th ick en in gin m o u se h e a r t a ll
o g r a f ts[J ].A r te r io sc le r T h rom b V a sc B io l ,1997,17:2115-2122.[34]D E IN IN G ER M H,M EY E RM A N N R,SC H L U E S EN E R HJ.T h e a llo g ra ft in -flam m a to ryfa cto r -1fam ily o f p ro te in s[J].F E B S L e t t ,2002,514:115-121.[35]W A T AN O K,I W A B U CH I K,F U J I I S,e t a l.A llog ra f t in flam m a to ryfa cto r -1a u g -m e n ts p rodu ct io n o f in te r le u k in -6,-10a n d -12by a m ou se m ac roph ag e l in e
[J].I m m u n o lo gy,2001,104(3):307-316.[36]D E IN IN G E R MH,SE ID K,E N G E L S,e t a l .A l lo g ra ft in flam m a to ryfa c to r -1d e -fin e s a d ist in c t su b se t o f in fil tra tin g m a cr oph a g e s/m ic rog lia l ce l ls in ra t a n d
h um an g liom a s[J].A c ta N eu ro pa th o l (B e r l),2000,100(6):673-680.[37]K U SC H E L R,D E IN IN G E R MH,M E Y E RM AN NR,e t a l.A llog ra ft in f lam m a to -ryfa cto r -1is e x p re ssed by m ac rop h a ge s inin ju red sk e le ta l m u scle an d a b ro -g a te s p r o l ife ra tio n a n d d i ffe ren tia t ion o f sa te l lite ce lls[J].J N e u ro pa th o l E x p
N eu r o l ,2000,59(4):323-332.[38]C H E NX,K E L EM ENSE,AU T IE R I MV.A IF -1e xp r e ss io n m odu la te s p ro li fe r-
a tio n o f h um a n v a scu la r sm o o th m u sc le ce l ls by a u to cr in e e xp re ss iono f G -C S F
[J].A r te r io sc le r T h rom b V a sc B io l ,2004,24(7):1217-1222.[39]M A S A T O M ,K U N IOI ,T E R U O M .D N Ac lon in g an d ch a ra c te r iza tion o f an a l-lo g ra ft in f lam m a to ryfa c to r-1h om o log u e inr ed se a b re am(C h ry sop h ry s m a jo r)[J].A qu acu l tu re ,2001,194:63-74.[40]K RU SE M ,S T E F F E NR,B A T E L R,e t a l .D i ffe ren tia l e xp re ss iono f a l lo g ra ft in -flam m a to ryfa cto r 1an d o f g lu ta th ion e p e ro x ida se du r in g au to an d a llo g r a f t re -spo n se in m a r in e sp on g e s[J ].J C e l l S c i ,1999,112:4305-4313.[41]A U T IE R I M V,K E L E M E N S E,T H O M A S B A,e t a l .A l lo g ra ft in f lam m a to ry
fac to r -1(A IF -1)e xp r e ss ionco r re la te s w ith ca rd ia c re je ct io n an d d ev e lopm en t o f ca rd ia c a llog ra ft v a scu lo pa th y [J].C ircu la t ion,2002,106:2218-2223.[42]AU T IER I MV,M U A,C AR B O N E C.E xp re s sion o f a llog ra f t in f lam m a to ryfa c-to r -1(A IF 1)is a m a rk e r o f a c tiva te d h um an V SM Ca n d a r te r ia lin ju ry [J].A r -te r io sc le r T h rom b V a sc B io l ,2000,20:1737-1744.[43]YA N GZ F,H O D W ,L A UC K,e t a l .A l lo g ra ft in f lam m a to ryfac to r-1(A IF -1)
is cru cia l fo r th e su rv iv a l an d p ro -in flam m a to ry a c tiv ity o f m a cro ph a g e s[J].In t Im m u n o l ,2005,17(11):1391-1397.
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70837卷17期 姜俊玲等 一次区域性暴雨过程的中尺度雨团特征分析
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