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(qū)出現(xiàn)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(xiàn)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(qū)144 個鄉(xiāng)鎮(zhèn)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(huán)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(qū)為一低壓中心。從貝加爾湖地區(qū)到河套為一低槽， 中緯度地區(qū)為兩槽一脊型，我區(qū)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(nèi)低槽緩慢東移， 我區(qū)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(qū)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(wěn)定少動，我區(qū)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(qū)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(chǎn)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(qū)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(qū)為一致的明顯的水汽輸送帶且明顯加強。14 日20 時，我區(qū)仍受西南氣流控制。

850百帕圖上，13 日08 時河套地區(qū)北部有冷空氣堆積，我區(qū)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(qū)上空轉(zhuǎn)為東北風(fēng)。 14 日08 時鄭州為東北風(fēng)，西南地區(qū)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(qū)。 從孟加拉灣到我區(qū)上空為一支明顯的強西南氣流，將源源不斷的水汽向我區(qū)輸送，為此次暴雨的產(chǎn)生提供了有利的水汽。

3 多普列雷達產(chǎn)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(chǎn)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(biāo)內(nèi)部降水粒子的尺度和密度分布，用來表示氣象目標(biāo)的強度，產(chǎn)品上數(shù)據(jù)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(fā)現(xiàn)，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(jīng)歷同一地方而產(chǎn)生持續(xù)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(qū)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(xù)時間長，為穩(wěn)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(qū)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(qū)移動。 隨后鄭州地區(qū)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(qū)，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(qū)分別有強度為50、55dBz 的強回波維持， 表明穩(wěn)定性降雨中局地有對流性降雨，從而導(dǎo)致了暴雨天氣的產(chǎn)生。

4 物理量場分析

4.1 水汽的輻合和輸送

暴雨的發(fā)生不但要有充沛的水汽，還要有源源不斷的水汽輸送和風(fēng)場輻合。 分析14 日08 時850 百帕風(fēng)場和水汽通量散度場（圖6）演變發(fā)現(xiàn)，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(jīng)桂、贛伸向我區(qū)，為暴雨輻合區(qū)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(qū)位負渦度。 700 百帕圖上（圖7 左）從西南地區(qū)到我區(qū)上空為一正渦度，大值區(qū)在我區(qū)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(qū)配合一致的西南氣流帶為此次暴雨天氣的產(chǎn)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(qū)為一支強盛的西南氣流，為此次暴雨的產(chǎn)生提供了有利的水汽輸送。

圖6 4 日08 時850 百帕風(fēng)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(jié)

5.1 此次暴雨天氣是在連陰雨天氣出現(xiàn)的情況下產(chǎn)生的，是穩(wěn)定性的區(qū)域性暴雨，主要影響系統(tǒng)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(chǎn)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(jié)構(gòu)能增強大氣的抽吸作用，促進垂直上升運動的發(fā)展。持續(xù)較長的陰雨天氣，為穩(wěn)定性的區(qū)域暴雨提供有利的環(huán)境條件。

5.4 此次區(qū)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(xù)時間長，強度在30-50dBz 之間，最大回波強度達到55dBz。