大气环流形势
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西风带系统影响
- 西风带中的低槽、低涡等天气系统移动到辽宁上空时,会带来不稳定的天气状况,低槽前部往往有较强的上升运动,空气在上升过程中绝热冷却,水汽容易凝结形成降水,当低涡过境时,其中心附近气流辐合上升,能引发较大范围的降水,若其强度较强且移动缓慢,就可能导致长时间、高强度的暴雨。
- 当巴尔喀什湖到贝加尔湖一带出现深厚低槽,且低槽不断东移加深,引导冷空气南下,与来自低纬地区的暖湿气流在辽宁地区交汇,就容易触发暴雨天气。
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副热带高压的影响
- 副热带高压是影响我国降水分布的重要天气系统,当副热带高压位置偏北、强度较强时,其边缘的西南气流能将大量的暖湿空气输送到辽宁地区,这些暖湿空气富含水汽,为暴雨的形成提供了充足的水汽条件。
- 副热带高压的稳定维持使得冷暖空气在辽宁地区持续交汇,形成稳定的降水区域,当副热带高压脊线位于北纬30° - 35°之间,且强度较强时,其西侧的西南气流可将南海和孟加拉湾的水汽源源不断地输送到辽宁,在有利的环流背景下,就容易引发暴雨。
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高空急流的作用
- 高空急流是位于对流层上层或平流层底部的强风带,当高空急流轴位于辽宁上空或其附近时,急流的强风会产生强烈的垂直切变,这种垂直切变有利于上升运动的加强,促进水汽的垂直输送和凝结。
- 高空急流的入口区右侧通常有较强的辐散运动,有利于空气的上升,增强降水的动力条件,当一支高空急流从青藏高原北侧向东伸展到辽宁地区时,其相关的动力作用会对暴雨的发生发展起到重要的促进作用。
水汽条件
- 海洋水汽输送
- 辽宁东部和南部濒临渤海和黄海,海洋是水汽的重要来源,夏季,来自海洋的暖湿气流湿度大,携带大量水汽,当这些海洋水汽在合适的天气系统引导下向辽宁地区输送时,为暴雨的形成提供了丰富的水汽基础。
- 夏季的偏南风将黄海和渤海的水汽源源不断地吹向辽宁半岛和沿海地区,在遇到地形阻挡或与冷空气交汇时,水汽容易凝结形成降水,如果水汽输送持续且充足,就可能导致暴雨天气的出现。
- 水汽辐合
- 除了海洋水汽输送,当有多个天气系统共同作用时,会造成辽宁地区的水汽辐合,低涡、切变线等天气系统使得气流在辽宁地区辐合,空气聚集,水汽也随之集中。
- 水汽辐合加强了水汽的含量,使得上升运动中的水汽更容易达到饱和并凝结成云致雨,在这种水汽辐合的区域,往往更容易出现暴雨天气。
地形因素
- 山脉阻挡
- 辽宁地区有一些山脉,如长白山余脉等,当暖湿气流遇到山脉阻挡时,气流被迫抬升,空气在抬升过程中绝热冷却,水汽凝结形成降水。
- 夏季来自海洋的暖湿气流遇到山脉阻挡,在山脉迎风坡一侧形成强烈的上升运动,导致大量降水,这种地形强迫抬升作用使得降水增幅明显,容易引发暴雨,而且山脉的存在还会使得降水云系在迎风坡停滞,延长降水时间,增加降水总量。
- 地形辐合
- 辽宁的一些特殊地形,如山谷等,会形成地形辐合,当气流在山谷中流动时,会受到地形的约束,在山谷的交汇处或特定区域形成气流辐合。
- 这种地形辐合作用会使空气上升,促进水汽的凝结,如果此时有充足的水汽供应和不稳定的大气层结,就容易产生暴雨,在一些山谷地区,当暖湿气流进入山谷后,由于地形的影响,气流在山谷中辐合上升,常常会引发局地暴雨。
热力条件
- 地面受热不均
- 夏季,辽宁地区地面受热情况存在差异,城市地区由于下垫面多为水泥、沥青等材料,比热容小,升温快,形成相对的热岛效应,热岛中心的空气受热上升,与周围相对较冷的空气形成热力环流。
- 这种热力环流会吸引周围的气流向城市中心辐合上升,在一定程度上加强了上升运动,当有充足的水汽时,就有利于降水的形成,如果此时有天气系统配合,城市地区可能出现暴雨天气,而且热岛效应还会影响降水的分布,使得城市中心及其附近降水相对增多。
- 不稳定能量积累
- 太阳辐射的加热作用使得近地面空气温度升高,当近地面空气湿度较大时,就会积累不稳定能量,不稳定能量的积累使得空气处于潜在的不稳定状态。
- 一旦有合适的触发机制,如冷空气入侵、地形抬升等,不稳定能量就会释放,空气产生强烈的对流运动,形成暴雨,在午后太阳辐射强烈时,地面空气受热增温,水汽蒸发旺盛,不稳定能量逐渐积累,当有冷空气南下与暖湿空气交汇时,触发不稳定能量释放,就容易引发对流性暴雨。
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