葫芦岛“8·20”特大暴雨过程成因及地形作用探究

doi:10.3969/j.issn.1673-503X.2025.04.001

气象与环境学报 ›› 2025, Vol. 41 ›› Issue (4): 1-9.doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2025.04.001

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葫芦岛“8·20”特大暴雨过程成因及地形作用探究

刘成瀚^1,2,3,4, 焦浩然¹, 张爱忠⁵, 阎琦^1,3, 刘硕^1,3, 杜傢义^1,3, 孙艺搏^1,3

1. 辽宁省气象台, 辽宁沈阳 110166;
2. 中国气象局水文气象重点开放实验室, 北京 100081;
3. 东北冷涡研究开放重点实验室, 辽宁沈阳 110166;
4. 盘锦国家气候观象台, 辽宁盘锦 124000;
5. 民航东北地区空中交通管理局气象中心, 辽宁沈阳 110169

收稿日期:2025-01-17 修回日期:2025-04-08 出版日期:2025-08-28 发布日期:2026-01-10
通讯作者: 阎琦,女,正高级工程师,E-mail:yq.mete@163.com。 E-mail:yq.mete@163.com
作者简介:刘成瀚,男,1990年生,工程师,主要从事短期天气预报分析研究,E-mail:liuch_cuit@163.com。
基金资助:
中国气象局水文气象重点开放实验室开放研究课题(24SWQXZ019)、辽宁省科技计划联合计划(2024-MSLH-243)、中国气象局复盘总结专项(FPZJ2024-027)、辽宁省气象局科研项目(202302)、中国气象局沈阳大气环境研究所联合开放基金课题(2024SYIAEKFZD03)和中国气象局创新发展专项(CXFZ2025J021)共同资助。

Causes of the “8·20” extraordinary rainstorm in Huludao and exploration of topographic effects

LIU Chenghan^1,2,3,4, JIAO Haoran¹, ZHANG Aizhong⁵, YAN Qi^1,3, LIU Shuo^1,3, DU Jiayi^1,3, SUN Yibo^1,3

1. Liaoning Meteorological Observatory, Shenyang 110166, China;
2. China Meteorological Administration Hydro-Meteorology Key Laboratory, Beijing 100081, China;
3. Key Opening Laboratory for Northeast China Cold Vortex Research, Shenyang 110166, China;
4. Panjin National Climate Observatory, Panjin 124000, China;
5. Meteorological Center of Northeast China Air Traffic Management Bureau, CAAC, Shenyang 110169, China

Received:2025-01-17 Revised:2025-04-08 Online:2025-08-28 Published:2026-01-10

摘要/Abstract

摘要： 利用葫芦岛市144个加密自动站降水观测数据和ERA5再分析数据等资料,分析了2024年8月19—20日辽宁葫芦岛市特大暴雨成因及地形作用。结果表明:东北冷涡与副热带高压形成“东高西低”的环流背景,副热带高压西侧偏南气流向辽宁输送充足的水汽,冷涡携带的冷空气与副热带高压西侧的暖湿空气在辽宁西部地区交汇,利于锋生。地形与锋面的相互作用影响了降水强度,一方面锋区西部和北部受地形阻挡,地形抬升作用增强了山区局地上升运动;另一方面,上升运动又通过作用于锋生函数中的倾斜项,进一步促进锋生过程的发展,地形强迫环流与锋面倾斜项的相互作用是强降水的动力机制之一。强降水阶段,降水大值区主要位于山地“喇叭口”地形区域,偏东或东南气流翻越山地时与东北向爬流形成水平辐合,上升运动显著增强,直接触发中尺度对流系统。强降水区的偏南向爬流,通过先分流再汇合的机制形成局地辐合中心,进一步为强降水提供了动力条件,是强降水持续时间长的原因之一。

关键词: 地形, 爬流, 锋生, 倾斜项, 降水

Abstract: This study investigates the causes of the extreme rainstorm in Huludao,Liaoning Province during 19-20 August 2024 and the role of terrain,utilizing dense precipitation observations and ERA5 reanalysis data.Results show that the "east-high-west-low" circulation pattern formed by the Northeast Cold Vortex and the western Pacific subtropical high facilitated moisture transport via southerly flows along the subtropical high's western flank.The convergence between cold air from the vortex and warm-moist air from the subtropical high promoted Frontogenesis over western Liaoning.Terrain-front interactions intensified precipitation,as terrain-blocked flows in the western/northern frontal zone enhanced vertical motion.This uplift further amplified Frontogenesis through its effect on Tilted Items in the frontogenetic function,constituting a key dynamic mechanism.During peak rainfall,maximum precipitation occurred in a horn-shaped mountainous area where east/southeast flow over terrain converged with northeastward ascending flows,triggering mesoscale convective systems.The southward flow over slopes generated localized convergence through flow separation-reunion mechanisms,providing additional dynamic forcing.Prolonged frontal zone stagnation caused by orographically-induced ascent contributed to the event's exceptional duration.

Key words: Terrain, Flow over, Frontogenesis, Tilted items, Precipitation

中图分类号:

P426

刘成瀚, 焦浩然, 张爱忠, 阎琦, 刘硕, 杜傢义, 孙艺搏. 葫芦岛“8·20”特大暴雨过程成因及地形作用探究[J]. 气象与环境学报, 2025, 41(4): 1-9.

LIU Chenghan, JIAO Haoran, ZHANG Aizhong, YAN Qi, LIU Shuo, DU Jiayi, SUN Yibo. Causes of the “8·20” extraordinary rainstorm in Huludao and exploration of topographic effects[J]. Journal of Meteorology and Environment, 2025, 41(4): 1-9.

参考文献

[1] 罗亚丽,孙继松,李英,等.中国暴雨的科学与预报:改革开放40年研究成果[J].气象学报,2020,78(3):419-450.
[2] 黄丽君,崔晓鹏.2000—2019年东北冷涡统计特征及其影响期间的降水分布[J].大气科学,2023,47(6):1925-1938.
[3] 王宁,徐祥德,徐洪雄,等.一次东北冷涡暴雨的水汽输送特征和位涡分析[J].地理科学,2014,34(2):211-219.
[4] 任丽,杨艳敏,金磊,等.一次东北冷涡暴雨数值模拟及动力诊断分析[J].气象与环境学报,2014,30(4):19-25.
[5] 李玥瑶,崔晓鹏,李国平,等.2021年6月东北冷涡暴雨降水物理过程观测与模拟研究[J].大气科学,2024,48(4):1640-1656.
[6] 郑婧,许彬,许爱华.远距离台风“康森”与高空西北气流共同作用对大暴雨的影响[J].暴雨灾害,2017,36(4):329-338.
[7] 梁军,陈联寿,李英,等.影响辽东半岛的热带气旋降水分析[J].热带气象学报,2006,(1):41-48.
[8] 吴国雄,丑纪范,刘屹岷,等.副热带高压研究进展及展望[J].大气科学,2003,(4):503-517.
[9] 赵凯,张银意,陈小宇,等.一次暴雨过程的锋生特征及风场演变分析[J].气象科学,2024,44(5):881-889.
[10] 刘裕禄,黄勇.黄山山脉地形对暴雨降水增幅条件研究[J].高原气象,2013,32(2):2608-2615.
[11] 陈联寿,孟智勇.我国热带气旋研究十年进展[J].大气科学,2001,25(3):420-432.
[12] 阎琦.2023年6月1日辽宁龙卷过程多尺度特征及成因分析[J].气象与环境学报,2024,40(3):1-8.
[13] 王凯,齐铎,高丽,等.浙东地形对台风“利奇马”极端降水的影响分析[J].气象科学,2021,41(2):162-171.
[14] 付双喜,张洪芬,杨丽杰,等.地形影响下祁连山北麓不同类型降水特征对比分析[J].干旱区研究,2021,38(5):1226-1234.
[15] 杜正静,何玉龙,熊方,等.滇黔准静止锋诱发贵州春季暴雨的锋生机制分析[J].高原气象,2015,34(2):357-367.
[16] Buzzi A,Tibaldi S.Cyclogenesis in the lee of the Alps:A case study.Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society,1978,104(439):271-287.
[17] 尹东屏,张备,孙燕,等.2003年和2006年梅汛期暴雨的梅雨锋特征分析[J].气象,2010,36(6):1-6.
[18] 王建捷,陶诗言.1998梅雨锋的结构特征及形成与维持[J].应用气象学报,2002,(5):526-534,641-642.
[19] 冯文,吴冰雪,杨薇.海南岛秋汛期特大暴雨局地锋生的特征及其对对流系统发展的影响[J].大气科学学报,2023,46(2):271-282.
[20] 孙淑清,杜长萱.梅雨锋的维持与其上扰动的发展特征[J].应用气象学报,1996,(2):153-159.
[21] 段旭,段玮,张亚男,等.利用锋生函数对2008年年初昆明准静止锋生消过程的诊断分析[J].大气科学,2019,43(2):325-338.
[22] 金小霞,刘梅,李杨,等.江淮梅雨期不同类型暴雨过程锋生特征分析[J].大气科学学报,2023,46(4):600-614.
[23] 刘裕禄,杜其成,黄勇.黄山地区短时强降雨的地形增幅机制[J].气象,2017,43(2):181-188.
[24] Zhao Y,Deng L,Li Z,et al.Quantitative attribution of vertical motion responsible for summer heavy rainfall over North China[J].Journal of Geophysical Research:Atmospheres,2022,127(2):035765.
[25] 常姝婷,苏亚乔,汪兵,等.2021年辽宁西部两次暴雨过程典型特征对比[J].沙漠与绿洲气象,2024,18(2):52-60.
[26] 丁一汇.天气动力学中的诊断分析方法[M].北京:科学出版社,1989:87-88.
[27] 张耀存,钱永甫.青藏高原隆升作用于大气临界高度的数值研究[J].气象学报,1999,57(2):30-40.

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Causes of the “8·20” extraordinary rainstorm in Huludao and exploration of topographic effects

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[1]	肖光梁, 才奎志, 王瀛, 纪永明, 刘靖楠, 程攀, 朱宪龙, 纪曦萌. 葫芦岛“8·20”特大暴雨过程中融合降水资料适用性对比评估[J]. 气象与环境学报, 2025, 41(4): 10-20.
[2]	苏雨萌, 翟晴飞, 单薇薇, 栾永明, 任川, 王玮琪, 庞紫豪, 刘靖楠. 葫芦岛“8·20”特大暴雨过程多源融合实况插补站点数据适用性评估[J]. 气象与环境学报, 2025, 41(4): 21-27.
[3]	曹世腾, 杨磊, 孙丽, 卢娟, 陈宇, 杨雪, 蒋超, 冷雨轩. 2017—2021年冷涡背景下辽宁短时强降水时空分布及环境参数特征[J]. 气象与环境学报, 2025, 41(4): 28-38.
[4]	梁钰, 胡燕平, 张璞, 张亚春. 河南一次西南气流型暖区大暴雨成因分析[J]. 气象与环境学报, 2025, 41(4): 48-57.
[5]	钱卓蕾, 章超钦, 沈哲文, 赵驰宇. 基于S波段和X波段雷达的浙江一次极端短时强降水特征分析[J]. 气象与环境学报, 2025, 41(4): 58-67.
[6]	王寒, 李岚, 滕方达, 谭政华, 张萌萌, 林中冠. 台风“卡努”增强的不同阶段环境场及降水非对称特征分析[J]. 气象与环境学报, 2025, 41(4): 68-78.
[7]	汪子琪, 徐业佳, 王芳, 叶妍婷, 龚俊强. 基于年际增量方法的浙江中部梅雨期降水预测研究[J]. 气象与环境学报, 2025, 41(4): 110-116.
[8]	姚晓娟, 孙鑫, 朱峰, 刘林春, 计燕霞, 刘珂, 孙哲中. 内蒙古次百米级数值预报系统在复杂地形下的风场预报性能分析[J]. 气象与环境学报, 2025, 41(3): 52-60.
[9]	孙鑫, 刘泓君, 王国梁. 一次准静止组织形态对流系统引起的暴雨过程分析[J]. 气象与环境学报, 2025, 41(3): 68-75.
[10]	褚萌, 吴薇. FY-4A与FY-4B定量降水估计产品在四川的精度评估[J]. 气象与环境学报, 2025, 41(3): 76-84.
[11]	曲美慧, 涂钢, 刘长征, 李尚锋, 李玉鹏, 路增鑫, 任航, 赵淑红. 1982—2022年中国东北地区夏季降水量MODES数据产品预报结果评估[J]. 气象与环境学报, 2025, 41(2): 11-19.
[12]	姚凯, 朱晓彤, 陈长胜, 秦玉琳, 周东雪, 朴美花. CMA多模式对台风“梅花”在东北降水预报的检验分析[J]. 气象与环境学报, 2025, 41(1): 35-42.
[13]	范倩莹, 徐娟娟, 郑小华, 刘环. 陕西省极端降水时空分布及暴雨洪涝致灾指标研究[J]. 气象与环境学报, 2025, 41(1): 43-49.
[14]	赵强, 刘瑞芳, 贾蓓, 屈丽玮. 2020年黄土高原中南部一次暴雪天气过程成因及雨雪转换的低层降温机制分析[J]. 气象与环境学报, 2024, 40(6): 10-18.
[15]	邹旭恺, 陈鲜艳, 赵珊珊, 陈峪, 曾红玲, 张强. 1961—2020年长江三峡地区降水变化特征分析[J]. 气象与环境学报, 2024, 40(6): 44-52.