淄博各类暴雨的卫星云图特征分析
张洪英;王英;王红梅
【摘 要】利用常规气象资料、自动站资料和红外卫星云图资料，对2005-2008年5-9月暴雨以上天气形势进行分类，并对各类形势下云图特征进行分析。结果为：（1）低槽冷锋类，云系呈带状或涡旋状，云顶亮温最低为-59～-46℃，TBB最小值持续时间较短，云团面积较小，有小的对流云团时，TBB最小值持续1～2h就开始迅速增大；（2）热带气旋类，台风登陆前，云系有螺旋云带、中心稠密云区和眼三部分组成，此时台风眼外围中心稠密云区的TBB为-67℃，而螺旋云带的TBB为-60℃，强降水落在螺旋云带的右后方。刚登录时，台风中心稠密云区减弱，出现弯曲云带，强云区的TBB变化不大。台风中心登陆后，眼区消失，中心云区的TBB最低为-76℃。（3）温带气旋类，有涡旋状云系和盾状卷云系，在其涡旋和盾状云系的尾端，急流或辐合区会出现积雨云团，呈圆形，调白亮，云顶亮温较低，TBB最低值在-76～-61℃。TBB低值维持3h以上。发展阶段，云团面积会迅速增大，局部出现45mm/h以上降水，大多数出现在副热带高压外围584～588dagpm线附近对流云团中。当发展成MCC时，TBB低值维持时间要多于3h，大多数是积雨云或卷云砧；（4）切变线（低涡）
类，云系呈带状或盾状，主要是切变线云系和急流云系，切变线云系以积云、积雨云为主；急流云系在急流轴附近易出现积云、浓积云或积雨云等对流云团。云团若为积云、积雨云，呈圆形或椭圆形，常发展为中尺度对流复合体（MCC）。TBB最低值在-85～-66℃，其值持续时间较长，一般为4～6h，在700hPa急流风速16～20m/s附近，常出现多个暴雨和大暴雨区。英壮
【期刊名称】《山东气象》
【年(卷),期】2013(000)003
【总页数】5页(P12-16)
【关键词】暴雨;天气形势;卫星云图
【作 者】张洪英;王英;王红梅
【作者单位】淄博市气象局，山东 淄博 255000;菏泽市气象局，山东 菏泽 274000;淄博市气象局，山东 淄博 255000
【正文语种】中 文
【中图分类】P458
应用卫星云图特征对强降水进行分析，一直以来是一个难题，也是中外学者研究的重点[1-4]，国内主要根据云指数法和生命史法，进行降水估计，这些方法没有对天气系统和降水云系或云团进行划分，实际上不同的天气系统和降水云团，对应的地面雨量分布差异很大。卫星云图可以直观呈现降水出现的区域，但不同类型的云团，其强度的大小和持续时间的长短及降水量的差别很大。此文对不同类型暴雨的云系或云团特征（云型、云状、是否MCC等）、云系演变（增强和减弱）、云团面积等方面进行较详细分析，并用每半小时或1h一张的红外卫星云图资料与淄博市五区三县自动雨量站小时降水量进行对应分析，总结暴雨卫星云图特征。
收集2005—2008年5—9月影响淄博市的18次暴雨个例，以及与其对应的约500张红外卫星云图。文中云图是FY2C红外卫星云图，云图时间为世界时。
暴雨标准[5]：以淄博市8个国家自动气象观测站有1个站及以上24h降水量≥50mm为标准统计。
说明：统计过程中，排除了局地性较强的短时强降水。
暴雨过程统计时，按照24h降水量≥50mm算一个暴雨日，淄博市8个国家自动气象观测站中，只要有1站及以上达到暴雨标准就计为1次暴雨过程。若一个站连续两个暴雨日出现在同一次暴雨过程中，也记为一次暴雨过程。有1个站达到暴雨标准算1个暴雨站次。按此标准统计，研究时段内符合标准的有18次暴雨过程，共56站次。出现暴雨以上强降水最多的一次过程日达7站次。
山东的暴雨影响系统有四类：低槽冷锋、温带气旋、热带气旋和切变线（低涡）。夏季强降水多与西太平洋副热带高压（以下简称“副高”）有关。当副高脊线位于25～27°N时，副高外围西南暖湿气流与南下的冷空气在黄淮地区交汇产生气旋暴雨；当副高较强，位置偏北时，高空槽受副高阻挡常形成切变线，产生切变线暴雨；当副高位置适当，与冷锋相结合，常形成区域性或全省性暴雨；当副高偏北时，常有台风低压与西风槽结合产生暴雨。
在2005—2008年淄博的18个暴雨个例中，低槽冷锋类为3次；热带气旋类为1次、温带气旋类为4次、切变线（低涡）类为10次（表1）。从表1中可以看出，切变线（低涡）类暴雨过程最多，每次暴雨过程站点也最多；温带气旋类和热带气旋类次之，低槽冷锋类最少。
从淄博市的五区三县暴雨分布来看，沂源、博山暴雨站次最多，占总站次的1/5；其次是淄川和周村，分别占总站次的1/7和1/8；临淄最少。这种空间分布差异可能和地形有关。沂源、博山处于鲁中山区，受地形作用，易出现暴雨。
夏季中小尺度暴雨云团的形成，多数是几类天气尺度云系相互作用的结果，暴雨云团的发生发展也与天气尺度云系的动态演变密切相关。在卫星云图上可以看到，有许多云团只有暴雨，而无冰雹和大风，通常把凡是能产生暴雨的云团称之为暴雨云团[6]。暴雨产生于中尺度系统中，把统计的18个暴雨个例分为具有中尺度对流复合体（MCC）特征和一般性暴雨云团或云系特征。其中，MCC未严格按照Maddox（1981）定义的标准，如⑤形状：椭圆形，最大尺度时的偏心率≥0.7等。
低槽冷锋类共有3次过程，分别发生在5月（1次）和9月（2次）。3次过程中，均为一般性暴雨云团或云系，未出现MCC（表略）。
低槽冷锋类暴雨发生时，副高位置较偏南，500hPa在35～50°N ，110～125°E内有低槽，低层配合低槽或切变线，地面冷锋前沿有倒槽或低压闭合中心，冷锋锋区较强（图1a）。
云系呈带状或涡旋状，主要以高层云和高积云为主，无明显强云团发展，持续时间长，有时有弱的对流云团生成，对流云团持续时间较短（图1b）。云顶亮温（TBB）最低在-59～-46℃之间（文中云顶亮温最低值是指云团自西向东、或自南向北、或自北向南经过淄博的云团或云系），TBB最低值持续时间短，有小的对流云团时，TBB最低值持续1～2h就开始迅速增大。当系统无20m/s风速区时，降水强度小，一般出现暴雨几率较小，当有局部对流云发展时，会出现局部暴雨；当有20m/s风速区，且不止一个探空站风速达到20m/s时，会出现多个暴雨。由于统计资料的局限性，未能把淄博市周边地区的降水站点统计在内。
此类过程共1次，发生在2005年8月6—8日，为台风“麦莎”影响。
热带气旋环流形势特征：2005年8月6—8日台风麦莎从浙江登陆后转向山东。6日受台风低压扰动的影响，山东出现远距离暴雨，8日受台风直接影响产生暴雨，各层均为台风涡旋环流。
麦莎台风登陆前，云系由螺旋云带、中心稠密云区和眼三部分组成（图2a），此时台风眼外围中心稠密云区TBB为-67℃，而螺旋云带TBB为-60℃。台风中螺旋状结构云系是对流
性降雨带，尤其是靠近眼壁的云带内，强降水落在螺旋云带的右后方。刚登陆时，受环境风场的影响，台风中心稠密云区减弱，出现弯曲云带，强云区TBB变化不大（图略）。台风中心登陆后，眼区消失，中心云区为实心的对流云团，TBB最低为-76℃（图2b）。之后随着台风云系远离海上，强度明显减弱，台风转向后登陆山东，外围云系又出现增强，在东南急流中形成强对流云团，台风弯曲云带也逐渐减弱，此时台风已减弱成热带低压（图2c）。受其影响山东半岛出现暴雨到大暴雨。云系继续东移北上影响东北地区，山东半岛降水减弱。
此类过程共4次，发生在6月（2次）、8月（1次）和9月（1次）。其中2次过程有MCC特征，2次过程为一般性暴雨云团或云系（表略）。
环流形势特征：主要出现在盛夏和初秋，500hPa低涡系统明显，副高与西风带系统相结合，副高位置偏北，外围西南气流较强，低层配合低槽、低涡或切变线，地面有西北路或北路冷空气侵入到西南倒槽或低压中，形成气旋（图3a），分为黄淮气旋和江淮气旋，黄淮气旋影响山东的中南部及半岛，江淮气旋影响鲁南及半岛，影响山东略偏南，淄博市主要受其北部倒槽的影响。降水在各个时段都可能发生。
云图特征：出现涡旋状云系或盾状卷云系，在涡旋云系和盾状云系的尾端，是一片白亮的密蔽云区，一般为积雨云团，呈圆形，调白亮，云顶亮温较低，最低处达-76℃。统计4次气旋过程，其云顶亮温最低值在-76～-61℃之间，云顶亮温低值维持3h以上。发展阶段，云团面积会迅速增大，局部出现45mm/h以上降水，大多出现在副高外围584～588dagpm线附近对流云团中。当发展成MCC时，云顶亮温维持时间要多于3h，大多数是积雨云或卷云砧（图3b）。