赤峰市一次大暴雨過程分析

訾耀海

摘 要：基于常規氣象觀測資料及雷達資料對2016年7月20日下午至夜間赤峰市寧城縣八里罕鎮142.3mm、天義鎮111.7mm的大暴雨天氣過程進行分析。通過分析，進一步了解暴雨過程的環流形勢，水汽輸送及截流。阻擋形勢對降水維持的重要性在這次過程中表現的尤為明顯。風垂直切變在暴雨發生時的重要性在這次過程中也體現的較為突出。高空冷渦的存在與低層暖濕空氣攜帶的不穩定能量充分釋放使得水汽高效率的凝結，從而形成暴雨。

關鍵詞：低空急流；中性層結；零度層亮帶；水汽通量散度；比濕

中圖分類號：P458.1+21.1 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170733207

受厄爾尼諾衰減年氣候異常影響，赤峰市2016年汛期出現前期干旱嚴重，后期雨水充沛的天氣形勢。赤峰大暴雨歷年來出現較少，氣候異常年大暴雨形勢特征值得認真分析。20日下午到21日赤峰市南部出現大暴雨，同時河北、北京等地出現了大暴雨，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降水區域。冷渦與副高穩定維持及地面西北側的地面高壓形成的水汽截流，造成大暴雨區降水穩定維持，降水時間相對較長，雨強穩定，形成赤峰及華北大范圍區域性大暴雨。

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，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，再經山東半島通過渤海轉向輸送到赤峰。700hpa形勢與500hpa接近，冷渦中心與500hpa一致，低空急流強盛，同時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到北京即止，沒有伸展到赤峰，赤峰地區為14～10m/s的東南風風速輻合區域。925hap 渤海東南風風速明顯加強到20m/s以上的超強東南風急流，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，從赤峰伸展出來到山西內蒙交界的較強的地面高壓在暖鋒下游形成明顯的阻擋形勢，大大有利于925hpa超強東南風急流帶來的水汽截流，這一地面高壓的阻擋形勢一直持續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）實況探空圖上，狀態曲線、層結曲線及露壓曲線基本平行，這種層結稱為中性層結，即既不加速也不減速。在降水發生后大部分情況都是中性層結，同時探空圖中找不到自由對流高度，說明自由對流高度非常低，925hpar超過20m/s的東南風超低空急流攜帶的水汽到赤峰后直接勻速上升高效凝結致雨。風垂直切變從925～400hpa均為順轉，進一步確認降水性質為暖區降水，同時驗證暖鋒的存在。此外，925hpa渤海的東南風超低空急流超過20m/s，到赤峰變為4m/s東風，存在較強的風速輻合，而赤峰850hpa東南風風速為14m/s，說明925hpa的東南風超低空急流到赤峰有較強的輻合上升趨勢。

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，水汽主要看低層水汽，當925hpa有超低空急存在時，水汽通量散度925hpa較850hpa與暴雨落區對應關系更好。赤峰850hpa比濕超過13g/kg，700hpa比濕超過8g/kg，均超過暴雨標準指標。在暴雨預報中比濕的判斷對是否能出暴雨起到至關重要的作用。一般850hpa比濕超過12g/kg，700hpa比濕超過5g/kg均可以預報暴雨以上降水量級。

4 雷達回波分析

選取2016年7日20日19：19雷達產品37號組合反射率圖上大部地區反射率因子回波為黃色，沒有紅色積云狀回波，以層狀性降水回波為主，說明系統比較穩定，屬于連續的穩定性降水。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號反射率因子產品可以明顯看出零度層高帶的存在，對應于37號產品最內一圈黃色亮帶，根據距離和高度分析，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，順轉暖平流，與探空垂直切變監測一致。在低空存在“牛眼對”，即超過24m/s的東南風超低空急流或低空急流明顯，中高層轉為南風，風向隨高度順轉，與探空監測結果相一致。在沿徑向剖面上，反射率因子降水回波高度在9km以下，強回波在5km以下并已經及地，意謂著降水正在進行。

5 結論

暴雨預報應注意否具備暴雨的大形勢；考慮暴雨落區時應綜合分析850hpa和700hp2個層次的切變線，尤其要關注強降水回波所在高度700hpa的切變形勢；暴雨預報應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；暴雨發生時往往具有較強的暖平流存在，低層一般會伴有低空急流或超低空急流；地面阻擋形勢值得關注，這將涉及水汽截流和降水的持續時間。