Page 153 - 《高原气象》2026年第1期

1 期 刘成瀚等：长白山南部暴雨的环流前兆和复杂地形作用研究 149
中国处于东亚季风区， 每到夏天受季风影响自 研究多集中于青藏高原区域， 而有关辽东长白山地
南向北水汽供应丰富。在副热带高压及低涡、高空 形对暴雨的影响机制尚不清晰。
槽等天气系统共同作用下， 常出现暴雨洪涝天气 长白山区位于东北地区南部， 是我国东北乃至
（高守亭等， 2018）。对于我国不同地区的高影响暴 东北亚的气候敏感区和脆弱区（王延吉等， 2021），
雨事件， 国内专家学者从不同角度分析了其发生发 孙凤华等（2007）认为长白山区降水量在不断减少
展的物理机制（李栋梁等， 2013； 胡娅敏等， 2015； 的趋势下， 降水事件有向极端化发展的迹象。长白
谌芸等， 2019； 任丽等， 2019； 王军等， 2021； 周斌 山区域由暴雨造成的农业洪涝和城市内涝等气象
等， 2021）， 并指出各地强降水的发生除表现为共 灾害频繁发生， 并且在山区两端所引发的地质灾害
同的环流特征外， 还具有明显的区域特征。其中， 风险等级较高。而目前对长白山区域地形如何引
黄河中游夏季降水主要受同期东亚高空急流、 西太 发强降水的机制尚不明确， 是否有相应的环流前
平洋副热带高压和贝加尔湖低槽共同影响（宋文玲 兆？因此本文针对位于长白山南部， 即辽宁东南部
等， 2013）。每年我国雨带随着夏季风的推进而自 复杂地形区域暴雨的大尺度环流所凸显的前兆特
南向北移动， 环流形势出现相应调整， 中高纬阻塞 征以及中小尺度地形触发暴雨增幅的机理展开
形势是造成我国东部长江流域、 华北和东北地区夏 研究。
季区域性持续强降水的主要环流型（王小玲等， 2 数据与方法
2017）。然而， 东北地区暴雨同时受多个天气系统
影响， 大尺度环流背景发展演变的过程相对较为复 2. 1 资料来源
杂（王东海等， 2007）。 本文实况资料使用辽宁省国家自动站和区域
另外，暴雨空间分布差异的主要原因之一是气 自动站降水观测资料。高空至地面气象要素形势
流和地形相互作用， 地形的高度及尺度的增加对暴 场使用了欧洲中期天气预报中心发布的第五代全
雨有一定增幅作用（陈联寿和孟智勇， 2001）。王凯 球再分析格点资料（ERA5）。垂直方向共 30 层、 空
等（2021）发现浙东地区山脉对台风“利奇马”通过 间格距水平方向为 0. 25°×0. 25°。资料的时间段为
阻滞及辐合抬升作用造成显著的降水增幅。付双 2010年 4月 1日 00:00（北京时， 下同）至 2019年 9月
喜等（2021）研究指出， 祁连山北麓降水大值区都位 30日23:00。
于山区或山地北坡， 局地小地形对强对流降水过程 2. 2 辽宁东南部复杂地形区域暴雨的界定
的阻挡、 辐合、 抬升作用较为突出。东北地区所生 由于东北平原海拔多处于 200 m 以下（李崇皜
产的商品粮约占全国总量的 1/3（赵秀兰， 2010）， 而 等， 1982）， 因此本文将辽宁东南部海拔大于 200 m
暴雨所引起的洪涝灾害对农业影响巨大（谭方颖 的区域定义为辽宁省东南部复杂地形区， 简称为关
等， 2020）， 长白山山脉对暴雨的影响程度大于东 键区， 在关键区共有 172 个降水观测台站［图 1
北其他山脉地形， 一些研究试验发现： 若没有长白 （a）］。采用分级法对辽宁东南部复杂地形暴雨事件
山地形， 则长白山以南区域至朝鲜半岛降水将大幅 （Torrential Rain Events in the Complex Terrain of
减少（何博翰等， 2020）。若加倍长白山地形高度， Southeast Liaoning， TRECT）进行界定（Gong et al，
则辽宁东部以及长白山西部区域降水有所增强（钟 2004）， 具体方法如下： （1）确定站点暴雨阈值： 本
水新， 2011）。 研究地域范围较小， 气候特征接近， 因此定量设定
地形所产生的绕流及爬流运动对降水过程中 阈值， 即当站点日降水量超过 50 mm， 则该站点达
涡 旋 产 生 及 垂 直 运 动 具 有 重 要 意 义（丁 一 汇 ， 到暴雨强度。（2）确定暴雨范围： 当某日关键区范围
2005）。绕流和爬流在地形的隆升过程中， 相对贡 内超过 20% 的台站日降水量达到暴雨强度阈值时，
献也有所变化（谢应齐， 1986）。而对绕流和爬流的 则该日计为一次 TRECT 事件。（3）确定暴雨日期：
定量计算可得出两者在降水过程中的作用大小（黄 当 TRECT 事件日期出现连续日时， 避免事件重复，
刚和周连童， 2004）。李斐等（2012）通过将高原地 定义最前日为该事件日期。
表风场分解为绕流和爬流， 进而得出不同地形高度 文中涉及的地图是基于中华人民共和国自然
绕流爬流的强度变化。金妍和李国平（2021）通过 资源部地图技术审查中心标准地图服务系统下载
研究一次地形引发突发性降水得出绕流及爬流和 的审图号为为 GS（2016）2926 号的中国地图制作，
降水位置及强度紧密相关。目前已有的爬流绕流 底图无修改。