2017年6月4—5日吳忠市大到暴雨過程分析

賈樂+雒璇+魏月娥

摘要 本文利用MICAPS資料、EC資料、NCEP再分析資料和銀川新一代天氣雷達資料對2017年6月4—5日發生在吳忠地區的一次大到暴雨天氣過程，從環流形勢、水汽條件、動力條件、雷達回波特征等方面進行分析。結果表明，此次過程200 hPa急流，500 hPa西風槽、冷渦，700 hPa切變線、低渦，850 hPa偏東風以及地面鞍型場是此次降水的有利背景；此次降水以大尺度降水為主，并伴有對流性降水，無雷暴發生。

關鍵詞 大到暴雨；地面鞍型場；低渦切變；寧夏吳忠；2017年6月4—5日

中圖分類號 P458.1+21.1 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）22-0203-03

2017年6月4—5日吳忠市大到暴雨過程是吳忠市進入2017年汛期以來，發生的首場區域性暴雨。最大累計雨量超過100 mm，最大小時雨強超過20 mm，標志著吳忠市正式進入暴雨多發期。此次降水有效緩解了前期旱情，但較大的雨量造成了吳忠市各縣不同程度的災情。根據寧夏地區暴雨發生次數的空間分布特點，并結合寧夏地區暴雨成災規律，對暴雨災害進行區劃。吳忠市主要為二區和三區：二區包括吳忠市西部，由黃河沖積平原、鄂爾多斯臺地丘陵組成，地勢較平坦，以農業為主，暴雨發生頻率較低，暴雨災害較輕；三區包括吳忠市東部，是黃土高原的一部分，以農牧業為主，暴雨發生頻率居中，暴雨引發的崩塌對農牧業生產和人民生命財產安全造成的損失較大[1]。有關寧夏地區暴雨天氣國內已經有了不少研究。如祁 菲等[2]分析了2012年7月29日寧夏北部一次區域性特大暴雨過程，發現此次過程700 hPa水汽主要來自南海。馬 霞等[3]分析了寧夏2016年7月24日暴雨過程，發現此次暴雨具有較強的層結不穩定性，是以層狀云降水為主的混合性降水。筆者通過對此次暴雨過程的分析，研究暴雨的發生發展規律，從而提高對暴雨的預報服務水平[4]。

1 降水實況

2017年6月4日凌晨至5日20：00，吳忠市出現了降水天氣（圖1），主要降水時段出現在4日午后到夜間，大降水區主要集中在青銅峽市和利通區北部。4日8：00至5日8：00 24 h降水量，全市有1個自動站超過100 mm，20個自動站超過50 mm，100個自動站超過25 mm。最大降水中心位于青銅峽市邵崗鎮玉泉村為104.6 mm，達到大暴雨級別，最大小時雨強出現在青銅峽氣象站為22.6 mm。此次降水造成全市小麥、玉米、西瓜等農作物受災668 hm2，276間房屋損壞，2間房屋倒塌，死亡羊只21只，共計3 315人受災，無人員傷亡，直接經濟損失265萬元。

2 環流背景與影響系統分析

造成2017年6月4—5日吳忠市大到暴雨天氣過程的天氣系統200 hPa急流，500 hPa西風槽、冷渦，700 hPa切變線、低渦，850 hPa偏東風以及地面鞍型場如圖2所示。

200 hPa：寧夏地區位于急流軸南側，4日8：00急流軸呈反氣旋環流形勢，高層輻散，有利于中低層的上升運動。

500 hPa：3日20：00吳忠市降水還未開始，亞洲中高緯為兩槽一脊的形勢，東亞大槽位于日本海，烏山以西至里海有一大槽，兩槽之間是寬廣的的脊區。在脊區，貝加爾湖以西有一冷渦，冷渦的存在使貝加爾湖以東至我國內蒙西部形成一個弱脊，烏山以東至咸海形成阻高。烏山阻高穩定維持，阻擋了黑海和里海以北的冷渦東移南下，有利于高原南支槽的形成。西太平洋副高位于海上，脊線在18°N附近，西伸脊點位于145°E附近，此次降水過程副高無明顯西伸北抬。在寧夏上游，甘肅東部為東高西低的形勢，青海東部與四川交界處有冷渦存在，冷槽向西南延伸至孟加拉灣，橫槽向東延伸至陜西南部。寧夏位于橫槽以北，受脊控制，脊向西北傾斜，吳忠市受東南氣流影響。上游溫度槽落后于高度槽，有利于槽發展東移，寧夏位于溫度脊區，3日白天吳忠市天氣晴朗。4日8：00，南支槽東移，寧夏南部受西南氣流影響，北部受東南氣流影響，此時吳忠市部分地區出現陣性降水，量級較小。4日20：00，南支槽加深，內蒙西部有冷渦形成，寧夏南部西南氣流與北部東南氣流持續維持。5日8：00， 580 dagpm線北抬，572 dagpm線南壓，寧夏位于572 dagpm線以北，賀蘭山以西有一小槽，吳忠市處在槽前西南氣流中，南支槽加深形成的大槽已移出寧夏。5日20：00小槽東移出寧夏，吳忠市降水結束。

700hPa：4日8：00，表現為典型的東高西低降水形勢，且高壓脊呈西北—東南向的“歪脖子”形態，西南低渦位于四川東部，寧夏為東南風。4日20：00寧夏西部有一低渦維持，冷切位于中寧—海原—隆德一線，賀蘭山以西阿拉善盟左旗境內也有一低渦，吳忠市大部以偏南氣流為主。5日8：00冷切位于吳忠市東部鹽池縣境內，吳忠市中西部轉為西北氣流，全市降水趨于結束。

850hPa：4日8：00西南地區有一暖低壓強烈發展，其與華北冷高壓、新疆以東冷高壓的前緣及貝加爾湖附近低壓前緣在河套地區形成對峙；低壓東側有偏南急流將南海水汽向北輸送，華北高壓南側存在另一支偏東風急流將東海水汽向西輸送，2支氣流在湖北河南交匯后達12 m/s，繼續將水汽向西北輸送，但在進入陜北后，氣流迅速減弱至6 m/s左右；4日20：00，偏東南氣流與寧夏北部東北風氣流在寧夏北部形成輻合線。

地面：4日8：00至5日14：00寧夏一直位于鞍型場中，4日20：00有明顯的地面輻合線，此次過程無明顯的冷空氣侵入。

3 水汽和動力條件及T-lnP圖分析

由圖3可知，水汽通道方面，500 hPa水汽來自孟加拉灣，700 hPa水汽來自青藏高原以南和南海，850 hPa水汽來自南海和黃海。3日20：00開始，700 hPa水汽自高原以南和南海洋面源源不斷地經廣西、湖南、湖北、陜西輸送至寧夏，4日8：00之后，水汽輸送增強，至4日20：00，850 hPa比濕達9 g/kg，700 hPa比濕達7 g/kg，500 hPa比濕在3 g/kg左右。通過吳忠站相對濕度剖面（圖4）可以看出，降水期間500 hPa相對濕度接近飽和，4日8：00低層濕度開始增大，至17：00左右接近飽和，相對濕度>90%的高濕區從地面一直延伸至500 hPa。endprint

從吳忠站垂直速度（圖5）分析，從4日8：00開始，吳忠站上空上升運動從高層往低層蔓延，4日午后至傍晚，整層都為上升區。上升速度中心位置在500 hPa，強度達 -0.4 hPa/s，700 hPa強度達-0.25 hPa/s，上升運動最強時段與整層相對濕度接近飽和時段相比有所提前，吳忠站19：00—20：00小時雨強達18 mm。但強烈的上升運動持續時間較長，與降水的量級大小相對應。與《寧夏預報員手冊》暴雨模型相比，此次過程各層比濕略偏小，但是上升速度較大，相對濕度條件也較好[5]。

分析4日20：00銀川站探空圖可知（圖6），整層濕度接近飽和，對流有效位能僅為7.2 J/kg，SI為2.78，K指數為30，LI為1.23。抬升指數和沙氏指數均>0，此次降水過程不穩定能量非常小，無雷暴發生，強烈的上升運動主要為700 hPa的低渦和500 hPa的西風槽所引發。從低層到高層，風隨高度順轉，有暖平流，為強降水提供了有利的水汽和動力條件。

4 衛星云圖分析

分析此次降水過程的衛星云圖，4日上午10：00吳忠市上游有大量云系存在，并向東移動，陜西中部到甘肅東部有云系向西發展。15：00左右，2個部分云系在吳忠市上空合并，對流云團云頂亮溫變低，此時大范圍降水已經開始。20：00左右對流云團減弱消散，只有零星的對流云團存在，部分站點伴有小時雨強超過20 mm的短時強降水。從中紅外衛星云團可以看出，此次降水以大尺度降水為主，并伴有對流性降水[6]。

5 雷達特征分析

6月4日前半夜為降水主要時段，回波自西向東移動，吳忠以西青銅峽市出現強度>40 dBZ的回波，維持時間較長。分析4日21：33基本徑向速度可以看出，在賀蘭山沿山有明顯的逆風區，高低層風向均為東南風，且風隨高度順轉，有暖平流。入流速度大于出流速度，有風速的輻合。暖濕平流的輸送和風速的輻合為強降雨天氣提供充沛的水汽和熱力條件。

6 結論

（1）200 hPa幅散形勢，500 hPa西風槽、冷渦，700 hPa切變線、低渦，850 hPa偏東風以及地面鞍型場，是2017年6月4—5日吳忠市降水的有利背景。

（2）與《寧夏預報員手冊》暴雨模型相比，此次降水過程各層比濕略偏小，但是達到了暴雨級別，主要原因為地面至500 hPa相對濕度較大，接近飽和，整層的上升運動較強且持續時間較長。

（3）此次降水過程不穩定能量非常小，無雷暴發生，強烈的上升運動主要為700 hPa的低渦和500 hPa的西風槽引發。

（4）暖濕平流的輸送和風速的輻合為強降雨天氣提供充沛的水汽和熱力條件。

7 參考文獻

[1] 馮建民，胡文東，陳楠，等.寧夏天氣預報手冊[M].北京：氣象出版社，2012.

[2] 祁菲，高瑩云，田倍齊.寧夏“7·29”大暴雨天氣分析[J].科研，2016（9）：162-163.

[3] 馬霞，周楠，龐彩霞，等.2006年寧夏7·24暴雨天氣過程分析[J].科研，2017（2）：198-199.

[4] 許東蓓，劉抗，孟麗霞，等.“8·12”甘肅大暴雨特征分析[J].干旱區地理，2013，36（2）：245-252.

[5] 谷秀杰，牛淑貞，介玉娥，等.2007年8月2日鄭州大暴雨過程分析[J].氣象與環境科學，2010，33（2）：53-58.

[6] 肖波，匡方毅，陳紅專，等.2010年5月21日長沙大暴雨成因分析及數值預報檢驗[J].安徽農業科學，2011，39（31）：19449-19452.endprint