訾耀海

摘 要：基于常規(guī)氣象觀測(cè)資料及雷達(dá)資料對(duì)2016年7月20日下午至夜間赤峰市寧城縣八里罕鎮(zhèn)142.3mm、天義鎮(zhèn)111.7mm的大暴雨天氣過(guò)程進(jìn)行分析。通過(guò)分析，進(jìn)一步了解暴雨過(guò)程的環(huán)流形勢(shì)，水汽輸送及截流。阻擋形勢(shì)對(duì)降水維持的重要性在這次過(guò)程中表現(xiàn)的尤為明顯。風(fēng)垂直切變?cè)诒┯臧l(fā)生時(shí)的重要性在這次過(guò)程中也體現(xiàn)的較為突出。高空冷渦的存在與低層暖濕空氣攜帶的不穩(wěn)定能量充分釋放使得水汽高效率的凝結(jié)，從而形成暴雨。

關(guān)鍵詞：低空急流；中性層結(jié)；零度層亮帶；水汽通量散度；比濕

中圖分類號(hào)：P458.1+21.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170733207

受厄爾尼諾衰減年氣候異常影響，赤峰市2016年汛期出現(xiàn)前期干旱嚴(yán)重，后期雨水充沛的天氣形勢(shì)。赤峰大暴雨歷年來(lái)出現(xiàn)較少，氣候異常年大暴雨形勢(shì)特征值得認(rèn)真分析。20日下午到21日赤峰市南部出現(xiàn)大暴雨，同時(shí)河北、北京等地出現(xiàn)了大暴雨，均受中心位于太行山附近的高空冷渦影響所致。赤峰位于冷渦東北部暖區(qū)降水區(qū)域。冷渦與副高穩(wěn)定維持及地面西北側(cè)的地面高壓形成的水汽截流，造成大暴雨區(qū)降水穩(wěn)定維持，降水時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，雨強(qiáng)穩(wěn)定，形成赤峰及華北大范圍區(qū)域性大暴雨。

1 天氣背景分析

2016年7月20日20：00，500hpa副熱帶高壓588線位于從廣西到朝鮮半島一線，河套到銀川為一高壓脊，兩高之間存在一冷渦系統(tǒng)，中心位于太行山一帶。副熱帶高壓外圍水汽從南海源源不斷向北輸送到河北，再經(jīng)山東半島通過(guò)渤海轉(zhuǎn)向輸送到赤峰。700hpa形勢(shì)與500hpa接近，冷渦中心與500hpa一致，低空急流強(qiáng)盛，同時(shí)從冷渦中心向東北至赤峰引出一條較清楚的暖式切變線。850hpa冷渦中心仍然與500hpa冷渦中心保持一致，水汽通道與500hpa、700hpa大體一致，暖式切變線較700hpa有所收縮，切變線從冷渦中心出發(fā)到北京即止，沒(méi)有伸展到赤峰，赤峰地區(qū)為14～10m/s的東南風(fēng)風(fēng)速輻合區(qū)域。925hap 渤海東南風(fēng)風(fēng)速明顯加強(qiáng)到20m/s以上的超強(qiáng)東南風(fēng)急流，且赤峰西南及承德為20℃冷中心，山西以西的32℃暖中心異常強(qiáng)大，24℃冷槽從河北伸到河南。地面圖上有地面倒槽伴生的明顯暖鋒的存在，從赤峰伸展出來(lái)到山西內(nèi)蒙交界的較強(qiáng)的地面高壓在暖鋒下游形成明顯的阻擋形勢(shì)，大大有利于925hpa超強(qiáng)東南風(fēng)急流帶來(lái)的水汽截流，這一地面高壓的阻擋形勢(shì)一直持續(xù)12h后才減弱，形成高效率的水汽截流。

2 探空分析

2016年7月20日20：00赤峰（54218）實(shí)況探空?qǐng)D上，狀態(tài)曲線、層結(jié)曲線及露壓曲線基本平行，這種層結(jié)稱為中性層結(jié)，即既不加速也不減速。在降水發(fā)生后大部分情況都是中性層結(jié)，同時(shí)探空?qǐng)D中找不到自由對(duì)流高度，說(shuō)明自由對(duì)流高度非常低，925hpar超過(guò)20m/s的東南風(fēng)超低空急流攜帶的水汽到赤峰后直接勻速上升高效凝結(jié)致雨。風(fēng)垂直切變從925～400hpa均為順轉(zhuǎn)，進(jìn)一步確認(rèn)降水性質(zhì)為暖區(qū)降水，同時(shí)驗(yàn)證暖鋒的存在。此外，925hpa渤海的東南風(fēng)超低空急流超過(guò)20m/s，到赤峰變?yōu)?m/s東風(fēng)，存在較強(qiáng)的風(fēng)速輻合，而赤峰850hpa東南風(fēng)風(fēng)速為14m/s，說(shuō)明925hpa的東南風(fēng)超低空急流到赤峰有較強(qiáng)的輻合上升趨勢(shì)。

3 物理量分析

925hpa水汽通量散度上秦皇島、北京、赤峰均在大值區(qū)，水汽主要看低層水汽，當(dāng)925hpa有超低空急存在時(shí)，水汽通量散度925hpa較850hpa與暴雨落區(qū)對(duì)應(yīng)關(guān)系更好。赤峰850hpa比濕超過(guò)13g/kg，700hpa比濕超過(guò)8g/kg，均超過(guò)暴雨標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)。在暴雨預(yù)報(bào)中比濕的判斷對(duì)是否能出暴雨起到至關(guān)重要的作用。一般850hpa比濕超過(guò)12g/kg，700hpa比濕超過(guò)5g/kg均可以預(yù)報(bào)暴雨以上降水量級(jí)。

4 雷達(dá)回波分析

選取2016年7日20日19：19雷達(dá)產(chǎn)品37號(hào)組合反射率圖上大部地區(qū)反射率因子回波為黃色，沒(méi)有紅色積云狀回波，以層狀性降水回波為主，說(shuō)明系統(tǒng)比較穩(wěn)定，屬于連續(xù)的穩(wěn)定性降水。一圈一圈的黃色高帶是不同仰角零度層亮帶的疊加，從19.5度仰角20號(hào)反射率因子產(chǎn)品可以明顯看出零度層高帶的存在，對(duì)應(yīng)于37號(hào)產(chǎn)品最內(nèi)一圈黃色亮帶，根據(jù)距離和高度分析，零度層亮帶高度約5km，零度層亮度厚度約為500m左右。與探空資料0℃高度5003.1m對(duì)比基本接近。在2.4°仰角的平均徑向速度圖上零速度線呈“S”型，順轉(zhuǎn)暖平流，與探空垂直切變監(jiān)測(cè)一致。在低空存在“牛眼對(duì)”，即超過(guò)24m/s的東南風(fēng)超低空急流或低空急流明顯，中高層轉(zhuǎn)為南風(fēng)，風(fēng)向隨高度順轉(zhuǎn)，與探空監(jiān)測(cè)結(jié)果相一致。在沿徑向剖面上，反射率因子降水回波高度在9km以下，強(qiáng)回波在5km以下并已經(jīng)及地，意謂著降水正在進(jìn)行。

5 結(jié)論

暴雨預(yù)報(bào)應(yīng)注意否具備暴雨的大形勢(shì)；考慮暴雨落區(qū)時(shí)應(yīng)綜合分析850hpa和700hp2個(gè)層次的切變線，尤其要關(guān)注強(qiáng)降水回波所在高度700hpa的切變形勢(shì)；暴雨預(yù)報(bào)應(yīng)著重考慮水汽輸送條件，具體考慮比濕的大小、水汽通量散度大值中心位置；暴雨發(fā)生時(shí)往往具有較強(qiáng)的暖平流存在，低層一般會(huì)伴有低空急流或超低空急流；地面阻擋形勢(shì)值得關(guān)注，這將涉及水汽截流和降水的持續(xù)時(shí)間。