一次大(暴)雨天气过程分析

一次大（暴）雨天气过程分析

摘要 利用常规气象资料、区域自动站雨量资料、FY-2D卫星资料，对2012年7月20—22日内蒙古锡林郭勒盟出现的一次大（暴）雨天气过程进行了综合分析。结果表明：此次大（暴）雨是由高空低涡、地面气旋共同影响产生的，700

hPa西南涡是这次大（暴）雨的影响系统，北部下滑冷空气的加入和西南暖湿气流的加强是影响系统加强维持的原因。低层强盛的低空急流将南方西南暖湿气流源源不断地向大雨区输送。各物理量场的高低空合理配置和高能、高湿是此次降水出现必备的动力和能量条件。

关键词 大（暴）雨；急流；低涡；气旋；2012年7月20—22日

2012年7月20—22日锡林郭勒盟南部及东南部地区出现了一次区域性的大雨过程，36个站出现大雨，8个站出现暴雨，暴雨区除了正蓝旗站外都是加密雨量站，最大雨量点出现在锡林浩特的贝里克牧场（85.3 mm）。分析锡林浩特市的贝里克牧场、阿巴嘎旗的洪格尔苏木、太仆寺旗的贡宝拉格苏木、正蓝旗各站的逐小时雨量发现，降雨量分2个集中时段，21日1：00之前和21日8：00过后，前一时段降水强度较大，时间较短，太仆寺旗的贡宝拉格苏木出现40 mm/h的强降雨。后一时段降水持续时间较长，降雨达12 h左右，降水强度逐渐减弱。时间长、面积大、降水强度在各集中时段不同是这次区域性大雨的特征[1-2]。此次过程预报较为准确，主动、及时、有针对性地提前做好了服务工作，没有造成重大灾害发生。因此，通过对此次大（暴）雨天气过程分析，得出造成此次降水天气过程的主要原因和部分预报指标，为不断提高大（暴）雨的预报准确率积累经验。

1 降水实况

2012年7月20—22日，在锡林郭勒盟地区出现了明显的降水天气，其中太仆寺旗的贡宝拉格苏木、锡林浩特的贝里克牧场降雨总量分别为82.8、85.3 mm，南部地区及西乌珠穆沁旗、锡林浩特、阿巴嘎旗大部地区降雨总量达25.3～59.3

mm，其余大部分地区降雨总量在0～23.7 mm。21日阿巴嘎旗洪格尔牧场、正蓝旗上都镇、锡林浩特贝里克牧场出现51～54 mm的暴雨。

2 中尺度分析

从中尺度分析来看，850 hPa西南低空急流将南方暖湿气流源源不断地向北输送，湿舌向北伸展至北纬60°左右。850 hPa在锡盟地区存在温度脊，在锡盟以西地区有温度槽，这样形成上干冷下暖湿的不稳定层结，同时槽线处于河套北部地区，具备强烈的辐合上升条件。中低层在锡盟西部、南部都存在切变，有利于水汽的辐合。地面气旋不断向东北方向移动，锡盟西南至中部都存在地面辐合线，地面气旋前部沿着地面辐合线不断有对流单体生成[3]。河套地区至锡盟一带处于高空急流出口区的左侧，低空急流左前侧，这种“抽吸作用”是此次大雨的动力条件（图1）。

3 高空环流特征

3.1 高层环流特征

7月19日8：00欧亚地区500 hPa中高纬度为“两槽一脊”型环流，巴尔喀什湖有一歪脖子高脊，乌拉尔山为一冷涡，高脊以东贝加尔湖地区为一冷槽，其底部维持一条相对平直的西风带，冷空气沿脊前西北气流南下，在贝加尔湖一带冷平流较强，使得未来贝加尔湖一带冷槽在东移南压过程中不断发展加深影响锡林郭勒盟地区。副热带高压584dagpm线控制河套以南大部地区，20日8：00印度低压生成，与副热带高压584dagpm线打通并有所北抬越过北纬40°以北地区，使得孟加拉湾到锡林郭勒盟的水汽大通道打通，水汽直达锡盟南部、中部地区。系统东移但环流形势依然维持，21日8：00贝湖冷涡分裂出低槽东移到河套以东地区，锡林郭勒盟处于槽前的西南气流控制中，未来冷暖空气在锡盟地区交汇，降水强度增大，22日20：00低槽东移出锡盟，对锡盟地区的影响结束。

3.2 中、低层环流特征

20日20：00 700 hPa上，四川西部有一西南涡，中心304dagpm，21日8：00西南涡东移，308dagpm与北部的高空槽打通，在副高和低涡低槽之间有一低空急流，最大风速达16 m/s，低空急流位于西南涡的右前方，其前部位于锡林郭勒盟的西南地区，使得暖湿气流在锡林郭勒盟西南部地区堆积辐合，随着高空槽东移南压，槽后下滑的冷空气，与暖湿气流交汇，造成锡林郭勒盟的一次强降水。850 hPa低空急流上风速加大，达12 m/s的站点增加，位置有些偏南，持续时间较长，为强降水的持续提供了水汽条件。后部有冷空气入侵，前部有暖湿气流卷入，使得高空槽斜压不稳定性增强，辐合加强，为持续的强降水提供了辐合上升的动力条件[4]。

4 地面与卫星云图

7月20日2：00在新疆以北至内蒙古东北地区有一较长的冷锋，冷锋后有降水，冷锋前蒙古地区有低压中心生成，20日8：00西部冷空气进入低压，形成冷锋，同时在高空槽前暖平流的作用下形成暖锋，即蒙古气旋生成，锡盟正处于蒙古气旋前部，偏南气流较强，同时在高原地区有一大低压中心存在，随着系统的东移，20日17：00，高原低压加强移到河套以东地区，河套地区开始出现降水，而蒙古气旋向东北方向移动，与高原低压打通形成一长长的低压带，锡林郭勒盟处于低压带前，冷锋压在锡林郭勒盟的西北部地区，锋面云系发展较好，在锋面云系前部也就是暖区一侧有对流云团发展[5]。强云团正位于锡林浩特上空，导致锡林浩特地区出现强降水。从逐小时自动站来看，东部、南部都有切变存在，这样有利于辐合上升，造成锡林浩特贝里克牧场20日16：00—17：00出现强降水，1 h降雨量达30.3 mm，南部不断有对流云系发展，受切变影响，太仆寺旗贡宝拉格苏木20日23：00至21日00：00降雨量达40 mm。21日2：00，地面气旋东北移动，21日5：00锡林郭勒盟西南部处于气旋顶部，辐合较好，并有较强的对流云团发展，锡林郭勒盟西部开始出现降水，从自动站来看，

21日5：00—6：00镶黄旗出现强降水，1 h降雨量达27 mm，随着气旋东移，对流云团也东移，锡林郭勒盟南部地区对流云团一直较强，降水较大（图2）。7月21日14：00锡林郭勒盟处于低压环流的控制之中，辐合中心位于锡林郭勒盟中部地区，降水加强（图3）。20：00低压中心位于该盟东北部地区，该盟东部地区处于冷锋附近，降水较强，而西部地区处于偏北气流中，降水减弱，到22日8：00低压移出该盟，降水趋于结束。

5 物理量场分析

5.1 水汽条件

从20日8：00相对湿度场上看：中低层锡盟的东部、南部相对湿度>70%，500 hPa锡林郭勒盟大部地区在相对湿度>80%，大值区在锡林郭勒盟中部偏北地区，相对湿度达100%。21日8：00，中低层锡林郭勒盟的东部、南部相对湿度>80%，500 hPa锡林郭勒盟大部分地区相对湿度>80%，大值区在锡林郭勒盟西南部地区，相对湿度达100%。锡林郭勒盟处于一个高湿区之中，这表明整层的水汽条件比较充沛，满足大降水出现的水汽条件。

对流层低层充沛的水汽是产生暴雨的必要条件之一，此次大（暴）雨过程中低空偏南气流风急流维持，大量的水汽向暴雨区输送和聚集，水汽辐合层深厚。水汽通量及其水汽散度反映了暴雨过程中水汽的输送和集中能力。在降水发生前，河套地区水汽通量不断增加，水汽通量在2～10 g/（s·hPa·cm）变化。在河套地区降雨明显加强，21日8：00，850 hPa水汽通量中心由河套地区向锡盟南部地区移动，中心强度达到4 g/（s·hPa·cm）。此后在南部地区逐渐增大，到22日8：00南部、中部地区达到8～12 g/（s·hPa·cm）。低层水汽对此次暴雨贡献较大，同时反映了西南暖湿气流为锡盟南部、中部的强降水提供了大量的水汽来源，因此前期的水汽输送和水汽的堆积是必不可少的。

5.2 动力条件分析

大雨、暴雨发生时涡度、散度和垂直速度场均与降雨区有较好的对应关系。20日8：00涡度场在500 hPa上游河套地区到该盟上空为负值区，20日20：00辐散中心在该盟南部，中心值达-20×10-6 s-1，此后中心向东移动。对应700、850

hPa在河套地区为正涡度区域，正涡度中心在河套以西地区，21日8：00正涡度中心移到河套以东地区，此后中心向锡盟移动。中心最大值处于该盟南部地区，同时500 hPa为负涡度控制，这有利于该地区大降水的出现。而散度场中负值区位于河套以东地区—锡林郭勒盟一带，辐合较强，中心值分别为-20×10-6 s-1，大（暴）雨发生地为梯度大值区偏负值一侧。垂直速度场的分布与散度场基本一致，大（暴）雨发生地也位于梯度大值区偏负值一侧。这3种物理量的合理配置是导致这次强降水的动力条件，这种低层辐合、高层辐散的配置，加速了上升气流的发展和强对流大降水的出现。

6 探空资料分析

根据锡林浩特市探空资料，7月20日8：00 Cape值为776.3 J，K指数为32，20日20：00 Cape值为730.9 J，K指数为34。这些指标也是反映稳定度和湿度的综合指标，一般来说，K指数越高，潜能越大，大气越不稳定。表明锡林郭勒盟地区有明显的对流潜势不稳定能量。在21日8：00水汽充满整个对流层，降雨条件达到最佳，K指数为39，不稳定能量开始释放，到了21日20：00对流潜势消失。

7 结论

地面有2个影响系统，蒙古气旋和西南涡激发出的地面气旋先后影响锡林郭勒盟地区；西南涡是这次大雨的影响系统，北部下滑冷空气的加入和西南暖湿气流的加强是影响系统加强维持的原因；西南涡与副热带高压之间的低空急流将南方西南暖湿气流源源不断地向大（暴）雨区输送；存在着上干冷下暖湿的不稳定层结，同时槽线处于河套北部地区，具备强烈的辐合上升条件；高层的冷空气与低层的西南暖湿气流在锡林郭勒盟地区交汇，正涡度增大，辐合上升运动增强，触发对流不稳定能量释放，产生强对流；7月20—22日的探空资料显示，Cape最大值出现在20日，为776.3 J，K指数为32，这些指标也是反映锡盟地区天气不稳定和高湿的综合指标。

8 参考文献

[1] 朱乾根，林锦瑞，寿绍文，等.天气学原理和方法[M].北京：气象出版社，2007.

[2] 王娴.内蒙古自治区天气预报手册（上册）[M].北京：气象出版社，1987.

[3] 贾宏元，赵光平，沈跃琴，等.宁夏初冬一次大暴雪天气过程成因分析[J].沙漠与绿洲气象，2007（4）：17-21.

[4] 韩艳凤，何军，陈晓岩.鞍山市一次冻雨天气过程分析[J].安徽农业科学，2011（6）：3567-3569.

[5] 马丽，袁爱民，李永果，等.济宁市一次大到暴雨天气过程分析[J].现代农业科技，2011（18）：15，17.