2013年6月15—16日河套地區強降水天氣過程診斷分析

鐘遠茂　鄭志剛　王黎　李強

摘 要 2013年6月15-16日河套地區出現了一次較為明顯的強降水天氣過程，基于此，利用常規氣象觀測資料、雷達、衛星等資料對此次降水過程進行診斷與分析。該降水過程在“兩槽一脊“的環流背景下產生的；良好的水汽輸送，高空短波槽對西北渦起到引導作用使其逐漸北上對河套地區產生一定程度的影響以及相對強烈的水汽輻合條件等是河套地區產生強降水天氣過程的主要原因。另外，高層輻散、低層輻合的配置對大雨天氣的形成起到有利作用；暖平流及正渦度平流為產生與維持河套地區的上升運動創造了較為有利的動力條件。在一定條件下，河套地區特殊的地形條件能夠使上升運動逐漸加強，并延長降水時間。

關鍵詞 強降水；天氣過程；診斷；河套地區

中圖分類號：P458.121.1 文獻標志碼：B 文章編號：1673-890X（2015）30--02

河套地區位于內蒙古自治區的西部，通常包括有賀蘭山東部、陰山南部、呂梁山西部及長城北部的大部分地區。河套地區地勢較高，多風沙天氣，屬于溫帶大陸性氣候，降水稀少但蒸發強烈。特殊的地理與氣候條件為該地區災害性天氣的發生創造了有利條件[1]。2013年6月15-16日河套地區發生了入夏以來首次相對明顯的降雨天氣，河套大部分地區出現小到中雨，陰山至烏拉特中期等地區出現大雨，其中烏拉特中旗溫更地區的降水量最大，為42.3 mm。此次降水天氣過程不僅對草原的旱情起到了有效的緩解作用，同時也對農區作物的需水量進行了補充[2]。本文著重分析2013年6月15-16日河套地區強降雨天氣過程，以期為暴雨天氣的預警預測預報提供一定的理論依據。

1 主要影響系統

6月14-15日500 hPa亞歐中高緯度持續維持“兩槽一脊”的天氣形勢，在烏拉爾山地區高空槽持續分裂，短波槽逐漸南下并向東移動，在鄂霍次克海地區也有冷渦呈現出逆時針的旋轉，同時還有閉合的高壓脊系統位于兩槽之間，副熱帶高壓表現為較為明顯的西伸北跳。在青海短波槽前西南氣流的影響下，孟加拉灣為河套地區的水汽輸送提供了有利條件，河套地區溫度露點差低于2 ℃，水汽處于飽和狀態。

6月15日08：00河套地區700 hPa副熱帶高壓與新疆地區的閉合高壓相互對峙，并在柴達木盆地有西北渦出現，截至到該日20：00，在500 hPa短波槽逐漸向東移動的過程中，西北渦將會逐漸北上，進而對河套地區產生一定程度的影響。孟加拉灣在西北渦的東側向河套地區輸送西南暖濕氣流，河套及其南部的部分地區的露點溫度差小于2 ℃，符合強降水天氣過程需要具備的水汽條件。

2 物理量分析

2.1 動力條件

在6月15日20：00500 hPa河套地區處于短波槽之前，與槽區相對應的位置處正好屬于正渦度中心，其數值能夠達到60×10-5s-1，河套地區南部至甘肅省南部的大部分地區為西南風，且風力高于12 m/s，這一現象表明有較為明顯的正渦度平流在500 hPa高空槽前的對流層中層往河套地區輸送，并且還有24 ℃的暖中心出現在河套地區的東北部，由暖中心至河套地區都表現為相對一致的偏東風，風力通常維持在4～6 m/s，表明有暖平流在對流層低層往河套地區輸送。正渦度平流與暖平流的輸送為產生與維持河套地區的上升運動創造了相對有利的動力條件。

在6月15日20：00低于400 hPa的為正渦度，高于400 hPa的為負渦度，并且在200 hPa的周圍位置處出現有-48×10-5s-1的負渦度中心。在850 hPa上有-2.2×10-5s-1的輻合中心，在250 hPa上存在有1.8×10-5s-1的輻散中心。低層正渦度、高層負渦度的配置對于增強低層氣旋性渦旋環流、高層反氣旋性渦旋環流，并逐步形成低層輻合、高層輻散的環流機制極為有利，同時還為觸發強降水天氣過程提供了良好的上升運動條件。

2.2 水汽條件

2.2.1 水汽通量與水汽通量散度

2013年6月15日由低緯至高緯持續有水汽輸送，并且由850 hPa逐漸延伸到400 hPa周圍，在850 hPa、42.5°N的附近位置處出現輸送中心，該中心值為12 g/（cm·hPa·s）。河套地區850 hPa的水汽通量通常在8～12 g/（cm·hPa·s），水汽輸送較為強烈。對于水汽通量散度而言，在37.5°～42.5°N的位置處都會出現水汽輻合，其中心出現在850 hPa、40°N的附近位置處，數值為-56 g/（cm·hPa·s），而該中心的右前側正好為河套地區，并有大量的水汽積聚在這一區域，強烈的水汽輻合也為河套地區強降雨天氣過程的發生創造了有利條件。

2.2.2 水汽含量與水汽飽和程度

水汽含量及水汽飽和程度對降水的強度起決定性作用，對比濕進行分析能夠獲取水汽含量，另外可以使用相對濕度來代表空氣的飽和程度。6月15日20：00，850 hPa的比濕為14 g/kg，飽和比濕為19 g/kg，該數值與當地強降雨的指標相符，但850 hPa的相對濕度低于80%，主要表現為由于850 hPa的溫度高，導致飽和水汽壓與水汽壓之間存在有較大的距離。在700～400 hPa的空氣相對濕度能夠達到90%，飽和水汽壓與水汽壓幾乎相互重合，空氣處于飽和狀態，這一深厚濕層對于形成強降雨天氣過程極為有利。

2.3 能量與大氣層結條件

K指數作為預報強降水天氣過程的一個指標，被廣泛應用于分析強降水天氣過程及中小尺度強對流天氣過程中，能夠使不穩定能量的蓄積程度及大氣層結的穩定性得到較好的反映。通常情況下，K指數越大，大氣層結的穩定性會越弱。對K指數進行分析能夠發現，在6月15日08：00河套地區受到28～32 ℃的大值區影響，到20：00，K指數逐漸增加到40 ℃，同時層結的不穩定性也有所增強，導致這一區域內出現強降水的可能性大大增加。

假相當位溫θse能夠使大氣的溫濕特征得到較好的反映，在干、濕絕熱中都具備保守性的特點，θse的數值越大就表明氣團的高濕高溫性越高。選擇上下兩層之間θse的差值作為對流性穩定度指數，用Iconve表示，Iconve=（θse上-θse下），當Iconve大于0代表對流性的穩定性較強；當Iconve小于0時代表對流性的穩定性較弱。在這里選取Iconve=θse500-θse850來反映大氣對流的穩定性。Iconve作為大暴雨天氣過程預報的重要指標之一，當Iconve小于0時為暴雨天氣的形成提供了有利條件。對Iconve進行計算得出，在6月15日08：00河套地區Iconve的數值位于-10～-8 ℃，大氣層結不夠穩定；截止到20：00，Iconve的大值中心逐漸向東移動并有所增加，導致大氣層結的不穩定性逐漸增強，降水的區域逐漸向東移動并且強度有所增加。上述分析表明，Iconve大值區能夠作為預報強降水落區的指標之一，該數值的大小能夠為預報降水量級提供一定的參考依據。

參考文獻

[1]梁寶元，劉君，梁鳳娟.2013年河套地區一次明顯降水天氣過程的診斷分析[J].安徽農業科學，2014（17）.

[2]蔡敏，陳挺，陳敏.2013年5月15-16日福建省平潭縣暴雨過程診斷分析[J].北京農業，2014（15）.

（責任編輯：劉昀）