鄭州市一次暴雨天氣過程分析

王志超 林 麗

（1.中牟縣氣象局 河南 中牟 458000；2.鄭州市氣象局 河南 鄭州 450048）

1 天氣實況

2011 年9 月4-7 日和11-19 日鄭州地區出現了連陰雨天氣，其中14 日和15 日鄭州、登封、新密和新鄭分別出現了56.8 毫米、56.9 毫米、51.5 毫米和62.8 毫米的暴雨天氣。 14日鄭州地區144 個鄉鎮自動雨量站中，日降水量大于100 毫米的有1 個，50.0-99.9 毫米的有84 個，25.0-49.9 毫米有48個，10.0-24.9 毫米有5 個，0.1-9.9 毫米有5 個。 圖1 為14 日和15 日鄭州市及所轄各縣（市）氣象局觀測站的降水量。

圖1 2011 年9 月14 日和15 日各縣降水量（單位：毫米）

2 環流背景分析

2.1 高空形勢分析

500 百帕圖上，13 日08 時貝加爾湖地區為一低壓中心。從貝加爾湖地區到河套為一低槽， 中緯度地區為兩槽一脊型，我區受寬廣的低槽控制。 在太原、西安到武都一線有一低槽， 短期內低槽緩慢東移， 我區處于槽前的西南氣流控制。588 線位于射陽、淮南、信陽、湖北、長沙一線，我區處于副高邊緣一致的西南氣流影響，河南南部受副高控制。13 日20 時副高略有東退，低槽穩定少動，我區仍受低槽前西南氣流控制。14 日08 時到20 時，此低槽維持且西南氣流明顯加強，我國南方地區有一支強勁的西南氣流維持，使孟加拉灣的水汽源源不斷的輸送， 為此次強降水的產生提供有利的水汽條件。

圖2 13 日08 時和14 日08 時500 百帕高空圖

700 百帕圖上，13 日08 時中緯度地區為以寬廣的低槽，在天津到石家莊和鄭州、成都一線分別有一切變線，13 日20時切變線略有南壓。14 日08 時東北為低渦，東北至河套北部為寬廣的大槽，切變線位于濟南、鄭州到西安一線，西南地區為一致的明顯的水汽輸送帶且明顯加強。14 日20 時，我區仍受西南氣流控制。

850百帕圖上，13 日08 時河套地區北部有冷空氣堆積，我區上空受西南氣流控制。13 日20 時鄭州上空為12 度的冷中心，我區上空轉為東北風。 14 日08 時鄭州為東北風，西南地區為一致的明顯的水汽輸送帶。

圖3 13 日08 時和14 日08 時700 百帕高空圖

2.2 急流的作用

受高空低槽和副高影響，500 百帕、700 百帕、850 百帕圖上有明顯的急流區。 從孟加拉灣到我區上空為一支明顯的強西南氣流，將源源不斷的水汽向我區輸送，為此次暴雨的產生提供了有利的水汽。

3 多普列雷達產品分析

圖4 13 日08 時和14 日08 時850 百帕高空

基本反射率產品是表示單位體積中降水粒子直徑6 次方的總合（單位6mm/m3），它的大小反映了氣象目標內部降水粒子的尺度和密度分布，用來表示氣象目標的強度，產品上數據的單位用dBZ 表示。

圖5 雷達基本反射率演變圖

通過對此次暴雨天氣過程的鄭州多普勒天氣雷達資料分析發現，這次降水從基本反射率圖上看（圖5）上看，為對流單體回波等沿帶狀回波的長軸方向移動，或者移動方向與長軸夾角較小，因多個對流單體經歷同一地方而產生持續性強降水。 在降水回波中,大片為中等強度，在30-50dBz 之間，在東南部的局部地區有小片強降水回波， 最大回波強度達到55dBz。 說明此次降水范圍廣，持續時間長，為穩定性降水天氣。 從13 日19：56 的平面回波圖（0.5°仰角）上，鄭州地區上空有一條東北-西南向的降水回波， 回波最大強度為45dBz，動畫顯示此回波是由西南方向向鄭州地區移動。 隨后鄭州地區降水回波面積不斷擴大，到01 時（北京時）、02 時（北京時），回波已覆蓋鄭州地區，降水強度加大。 到14 時02 時（北京時），鄭州站6 小時降水量已達25.9 毫米，02 時-04 時降水量進一步加大。 從14 日一天的基本反射率圖上可以看出，在鄭州地區分別有強度為50、55dBz 的強回波維持， 表明穩定性降雨中局地有對流性降雨，從而導致了暴雨天氣的產生。

4 物理量場分析

4.1 水汽的輻合和輸送

暴雨的發生不但要有充沛的水汽，還要有源源不斷的水汽輸送和風場輻合。 分析14 日08 時850 百帕風場和水汽通量散度場（圖6）演變發現，此次暴雨受500 百帕東移低槽以及700 百帕切變線共同影響，低空急流自孟加拉灣經桂、贛伸向我區，為暴雨輻合區源源不斷地提供水汽。

4.2 渦度和散度場分析

從14 日08 時渦度場分析來看，200 百帕圖上我區位負渦度。 700 百帕圖上（圖7 左）從西南地區到我區上空為一正渦度，大值區在我區上空，說明有強烈的上升運動，配合有一支明顯的西南氣流。 表明正渦度中心區配合一致的西南氣流帶為此次暴雨天氣的產生提供有利的動力條件。 而從14 日08 時的700 百帕散度場（圖7 右）可以看出，鄭州市為負散度中心，且從孟加拉灣伸向我區為一支強盛的西南氣流，為此次暴雨的產生提供了有利的水汽輸送。

圖6 4 日08 時850 百帕風場和水汽通量散度場

圖7 14 日08 時700 百帕渦度場（左）和散度場（右）

5 小結

5.1 此次暴雨天氣是在連陰雨天氣出現的情況下產生的，是穩定性的區域性暴雨，主要影響系統是高空低槽和中低層切變線。

5.2 高、 低空一致的西南氣流為此次暴雨的產生提供有利的水汽條件。

5.3 高層輻散、 低層輻合的大氣垂直結構能增強大氣的抽吸作用，促進垂直上升運動的發展。持續較長的陰雨天氣，為穩定性的區域暴雨提供有利的環境條件。

5.4 此次區域性暴雨的天氣雷達資料上分析： 基本反射率因子為混合性降水，即回波覆蓋面積大，持續時間長，強度在30-50dBz 之間，最大回波強度達到55dBz。