大兴安岭7 月份两次暴雨天气对比分析
张友谊 王付华 王梅 于淑洁
大兴安岭地区气象局 黑龙江加格达奇 165000
1 天气实况
2024 年 6 月下旬到 7 月 14 日,大兴安岭地区在强暖空气的控制下,出现了明显的高温少雨时段。7 月 15-18 日,受副高北抬和高空冷涡的共同影响下,全区出现了一次暴雨天气过程,过程雨量大,范围广,强降水集中,土壤饱和率高,2024 年 7 月 15 日 20 时~ 19 日20 时全区过程降水量(图略):大暴雨(≥ 100 毫米)7 个站点,暴雨(≥ 50 毫米 )17 个站点 , 参与统计站点包括国家站和考核站,其中国家站 7 月 15 日 20 时 -16 日 20 时 24 小时降水量:新林 66.9 毫米、呼中 54.9 毫米,塔河 47.0 毫米。7 月 18 日 20 时 -19 日 20 时漠河 24小时降水量为 46.4 毫米,与大兴安岭地区气象台发布的重大气象信息专报的预报落区基本一致,但是大暴雨落区与预报量级(45 ~ 75 毫米)偏小。这次暴雨天气过程增加了土壤的商情,有效缓解了旱情,致使江河水位有所上涨。
2021 年 7 月12 日20 时~15 日20 时全区过程降水量(图略):大暴雨(≥100 毫米)3 个站点,暴雨(≥50 毫米)18 个站点, 其中7月14 日24 小时降水量:新林53.5 毫米、呼玛56.8 毫米。与2024 年7 月15 日~7 月19 日的暴雨大值区基本一致,都集中在大兴安岭新林、塔河、呼中一线,通过对发生在大兴安岭7 月份的暴雨天气的复盘,对今后的暴雨天气的发生提供科学研判的依据。
2 两次暴雨天气过程500hPa 环流演变对比分析
2021 年7 月13 ~15 日500hPa 高度场可看出(图1),亚欧大陆中高纬度为明显的两脊一槽的经向型环流,乌拉尔山至贝加尔湖为低槽,引导极地冷空气南下,致使低空切涡,为大兴安岭暴雨提供了动力条件,贝加尔湖以东至鄂霍次克海高压坝,副高 588 线明显北抬,外围西南急流为暴雨提供了充沛的水汽条件。这次主要以低层暖湿空气和高空冷空气强烈辐合,以强对流短时强降水为主。588 线西伸 110ºE,北抬至48ºN,且副高加强呈块状。
2024 年 7 月 15 ~ 19 日 500hPa 高度场可看出(图 2),亚欧大陆中高纬度为明显的两脊一槽的经向型环流,贝加尔湖至内蒙古为南北向低槽,极地冷空气与槽前西南暖湿气流在大兴安岭交汇,为大兴安岭的暴雨提供了动力条件,588 线西伸 125ºE,北抬至 45ºN,日本海至吉林、黑龙江为强暖脊控制下,副高 588 线明显北抬,与鄂霍次克海高脊合并,形成明显的东阻,致使高空切涡,稳定少动,这是一次典型的冷槽贴副高的环流形势。副高外围的西南急流为这次大兴安岭的暴雨天气提供了水汽条件。
图 1 2021 年 7 月 14 日 20 时 500hPa 高度场

图 2 2024 年 7 月 15 日 20 时 500hPa 高度场

图 3 2015 年 7 月 25 日 08 时 500hPa 高度场

(如图 3)2015 年 7 月 25 日大兴安岭区域暴雨天气过程,588 线西伸 125ºE,北抬至 38ºN,且副高加强性暴雨天气。
对比分析大兴安岭3 次7 月份暴雨天气过程,副高的位置变化,是大兴安岭7 月份暴雨天气的关键因子。
3 地面系统对比
2021 年 7 月 13 ~ 15 日暴雨天气地面系统为河套低压低压在北上至大兴安岭,在副高西北部西南急流的引导北上至大兴安岭,造成暴雨天气发生(图略)。2024 年 7 月 15 ~ 19 日暴雨天气系统,第一阶段 15 日 20 时 -16 日 08 时,新林、呼中夜间的短时强降水为南来倒槽冷锋过境产生,16 日08 时-17 日20 时,南来倒槽发展为锋面气旋,在暖锋锋生一侧产生强降水(图略)。
4 水汽和动力条件对比分析
2021 年7 月13 日08 时850hPa 副高外围西南急流在亚洲大陆东岸建立,14 日08 时850hPa 副高外围西南急流,中心达22m/s,暴雨区新林、呼玛为低空急流偏出口区的左前方。2024 年7 月16 日08 时850hPa 副高外围西南急流在东北大陆东岸建立,16 日08 时850hPa 副高外围西南急流,中心达22m/s,暴雨区新林、呼中低空急流偏出口区的左前方。
图 4 2021 年 7 月 13 日 08 时 850hP 流场

850hPa 比湿场显示:大兴安岭7 月份暴雨发生的比湿≥10 克/ 千克,这是大兴安岭暴雨预报指标(图略)。
5 卫星云图对比分析
图 6 FY2G 卫星云图 2021 年 7 月 13 日 03 时、14 日 00 时、14 日 11 时

(如图 6)2021 年 7 月 14 日主要强降水都发生在夜间,以短时强降水为主,暴雨开始 13 日夜间,强降水从加区、呼玛、新林开始,14 日08 时-14 时,暴雨天气基本结束。(如图7)2024 年7 月16 日新林、呼中夜间的短时强降水为南来倒槽冷锋过境产生,16 日08 时 -17 日20 时,南来倒槽发展为锋面气旋,在暖锋锋生一侧产生强降水。
图 7 FY2G 卫星云图 2024 年 7 月 16 日 01 时、17 日 00 时、17 日 15 时

6 数值预报产品检验
1、2021 年 7 月 13 ~ 15 日以塔河为例,智能网格预报产品对这次暴雨的强降雨时段预报比较准确,但量级略有偏小(图略),2024年 7 月 15-18 日以呼中为例,智能网格预报产品对 7 月 15 日呼中夜间短时强降水的量级预报偏小,对 16 日白天的暖锋锋生暴雨时段预报比较准确。
2、ECWMF 极端天气指数预报产品和 ECWMF 累积降水量 EFI 指数(图略),对 2021 年 7 月 13 ~ 15 日、2024 年 7 月 16 ~ 17 日暴雨天气过程的强降雨时段以及暴雨落区都预报的比较准确,有一定的参考价值。
3、两次暴雨天气过程,中央台的降水量预报的落区及时间都比较准确,但具有一定的指导意义,但大暴雨的量级偏小。
7 小结
1、2021 年 7 月 14 日,副高 588 线西伸 110ºE,北抬至 48ºN,且副高加强呈块状,这是历史上大兴安岭 7 月中旬,副高 588 线北抬最北位置及强度最强。2024 年 7 月 15 日,副高 588 线西伸 125ºE,北抬至 45ºN,2015 年 7 月 25 日,副高 588 线西伸 125ºE,北抬至38ºN,且副高加强呈块状。大兴安岭 3 次7 月份暴雨天气过程的副高位置变化,是大兴安岭7 月份暴雨天气的关键因子。
2、西南低空气流和偏东低空急流的建立和比湿≥ 10 克 / 千克的水汽输送,这是大兴安岭暴雨的关键预报因子,大兴安岭暴雨落区基本在呼中、新林、塔河一线。
3、智能网格预报和数值预报产品对这两次暴雨的强降雨时段和落区预报的比较准确,但量级上略有偏小。
4、中央台降水量 24 小时预报对这两次暴雨的落区及量级比较准确,参考意义极大。但48 小时、72 小时预报落区及量级有所偏差。