山陰縣一次暴雨天氣過程的物理量分析

楊雪峰

摘 要：本文對(duì)山陰縣一次暴雨天氣過程的物理量進(jìn)行分析，以此為依據(jù)分析山陰縣的水文及地理特征，說明山陰縣強(qiáng)降水形成的規(guī)律、分析強(qiáng)降水的歷史、提出強(qiáng)降水形成的物理量特征。通過這樣的分析說明山陰縣的降強(qiáng)水是可以預(yù)測的，水澇災(zāi)害是可以預(yù)防的。

關(guān)鍵詞：山陰縣；暴雨；物理量

山陰縣2017年7月21日出現(xiàn)了一次強(qiáng)降水，該次強(qiáng)降水雨量大、降雨突然、持續(xù)時(shí)間長，它給山陰縣的人民生命財(cái)產(chǎn)安全造成了極大的威脅，現(xiàn)對(duì)這一次暴雨天氣過程的物理量進(jìn)行分析。

一、山陰縣天氣分析

山西省山陰縣在2017年7月21日下午18時(shí)突然降下暴雨，降雨量達(dá)到50毫米以上，持續(xù)降雨時(shí)間為1小時(shí)零30分鐘，山陰縣大部分地區(qū)出現(xiàn)了洪澇災(zāi)害，特別是地處低洼的地區(qū)，如和順社區(qū)、花園村、堡子巷受災(zāi)最為嚴(yán)重。大暴雨令縣城內(nèi)出現(xiàn)了嚴(yán)重的內(nèi)澇，數(shù)百名群眾被困家中，財(cái)產(chǎn)遭受了損失。受到大暴雨的襲擊，山陰縣的農(nóng)田受到極嚴(yán)重的侵害，辛莊村、蘇莊村絕大部分農(nóng)作物已絕收。

二、一次暴雨天氣過程的物理量分析

1.氣候分析

（1）氣壓與地勢分析。在7月21日山陰線的上空出現(xiàn)了一條閉合的低壓氣候帶，它的氣壓值為3633gpm。該低氣壓帶覆蓋面積北至蒙古國地區(qū)，西至蒙古、甘肅一帶、南至山西中部地區(qū)、東至重慶一帶。這一封閉的氣壓帶為由北向南移動(dòng)，北槽深南槽淺；南槽冷、北槽熱。20日，山陰縣溫度已至32℃，并且受西南暖濕急流帶的影響，空中有著暖濕氣流，這股暖濕氣流受地勢的影響，未能即時(shí)轉(zhuǎn)移。而受北方冷空氣影響，一股低壓冷空氣轉(zhuǎn)移至山西省上空徘徊不去，它與西南暖濕氣流在上空相遇，冷暖氣流的差異性形成了降雨條件。

（2）物理量分析。

水汽：在20日時(shí)，山陰縣的水汽通量為（7～10）×10-3g/（cm·hPa·s）此時(shí)已具備大暴雨降雨的趨勢，至21日，水汽通量持續(xù)加大，最多已到達(dá)11.7×10-3g/（cm·hPa·s）。水汽通量飽和程度已讓山陰縣呈現(xiàn)暴雨趨勢。

垂直運(yùn)動(dòng)：在20～21日之間，垂直運(yùn)動(dòng)的負(fù)值區(qū)域是由北向南運(yùn)動(dòng)的。20日時(shí)，四川省北部已經(jīng)出現(xiàn)散度負(fù)值，為-1.8×10-5/s，而甘肅到西北中度為正散度中心，為1.9×10-5/s。兩者之間垂直度較高，山陰縣地區(qū)正值垂直落差大的區(qū)域，這種垂直落差形成暴雨趨勢。

渦度條件：20日晚上20：00，西藏、青海等區(qū)域渦度值已經(jīng)到達(dá)了500hPa，山西中心數(shù)值中心數(shù)值為37.5×10-5/s，到了21日早上08：00，渦度已經(jīng)幅射到山西省，到達(dá)700hPa，中心數(shù)值為27.6×10-5/s，此時(shí)渦度已到達(dá)暴雨降水的標(biāo)準(zhǔn)。以垂直層面分析判斷，250～600hPa為正渦度，而500hPa中心數(shù)值最大，500hPa以上開始減小，250hPa則正屬于0度區(qū)域，250hPa以下即為負(fù)值。250～400hPa為平移，200hPa即為分散，渦度呈輻射狀態(tài)。從山陰縣的渦度值分析，山陰縣K指數(shù)值超過了40C，CAPE顯示山陰縣大部分區(qū)域出現(xiàn)700～1000J/kg，其余部分區(qū)域也超過了500J/kg，山陰縣地區(qū)的渦度值與覆蓋的面積意味著大暴雨條件形成。

三、相關(guān)建議及思考

1.山陰縣的氣候與水文分析

山陰縣為山西省朔州市轄區(qū)，它地處東經(jīng)112°25′-113°04′，北緯39°11′-39°47′之間，總體來說屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候。從該地地形地貌分析，這片區(qū)域南北高，中間低，西北面接洪濤山、高漢梁，它為一個(gè)較為封閉的盆地地區(qū)。盆地中桑干河及黃河的支流密布，總體來說它的水資源豐富。在溫度較高的時(shí)節(jié)，大量的地下水將被蒸發(fā)，水氣凝聚在空中不散，易形成降水條件。從該次水汽分析，它符合強(qiáng)降水條件。該地區(qū)為中部地區(qū)極易受我國南方副熱帶高氣壓影響，又易受北方冷空氣氣流的影響，當(dāng)兩股氣流同時(shí)出現(xiàn)在山陰縣上空，形成垂直運(yùn)動(dòng)落差，這是形成強(qiáng)降水的重要條件。山陰縣屬于盆地地區(qū)，當(dāng)渦度形成，并不能迅速幅射時(shí)，強(qiáng)降水條件立刻形成。該次的暴雨物理量就描述了這一強(qiáng)降水形成的過程。

2.山陰縣歷史大暴雨分析

山陰縣夏季易出現(xiàn)大暴雨天氣，并非2017年出現(xiàn)，而是歷史早有記載。在東漢末年的時(shí)候，《水經(jīng)注》里就記載“注陶故城”，說明山陰縣地區(qū)由于出現(xiàn)了大暴雨而形成了極大的洪澇災(zāi)害。明天順年間（1457-1464）年，巡撫王越談到山陰縣因?yàn)楸┯瓿霈F(xiàn)的洪澇災(zāi)害極其嚴(yán)重，導(dǎo)至黃河流域周圍的森林被暴雨盡毀，在夏季，山陰縣經(jīng)常出現(xiàn)水情泛濫，必須“開西伯渠，東注于白泥河，以殺復(fù)宿山諸峪水漲之害”。古代的山陰縣便是經(jīng)常出現(xiàn)暴雨，暴雨過后便是澇情，此時(shí)山陰縣便是尸骸遍野、六害不斷。至現(xiàn)代，山陰縣依然會(huì)在夏季出現(xiàn)大暴雨，在2012年7月21日，即5年前的同一天，出現(xiàn)了幾乎類似的大暴雨事件，形成了大面積澇災(zāi)。山陰縣的大暴雨年年都有，并且大暴雨形成的過程極為類似，就是與該地特殊的水文環(huán)境與地理環(huán)境有關(guān)。

3.山陰縣暴雨特征分析

在了解了山陰縣7月極易形成強(qiáng)降水條件后，應(yīng)在7月強(qiáng)化降水物理量分析，根據(jù)物理量推測，是否某個(gè)單項(xiàng)指標(biāo)將要形成強(qiáng)降水條件、是否數(shù)個(gè)強(qiáng)降水條件將要齊聚，立即在山陰縣上空形成強(qiáng)降水。根據(jù)山陰縣的物理量分析，通常在強(qiáng)降水形成的前1、2天就能全部分析出影響強(qiáng)降水的物理量數(shù)值，分析出是否要出現(xiàn)強(qiáng)降水。

四、結(jié)語

山陰縣要在每年夏季，特別是7月間做好物理量數(shù)據(jù)收集，分析強(qiáng)降水的條件是否要形成，是否數(shù)個(gè)強(qiáng)降水條件齊聚，強(qiáng)降水形成，而相關(guān)部門未做好相應(yīng)準(zhǔn)備時(shí)，洪澇災(zāi)害就會(huì)出現(xiàn)。只有科學(xué)的監(jiān)測數(shù)據(jù)，做好當(dāng)年的強(qiáng)降水物理量監(jiān)測，做好歷年強(qiáng)降水?dāng)?shù)據(jù)分析對(duì)比，才能準(zhǔn)確的預(yù)測強(qiáng)降水形成，提前做好準(zhǔn)備。

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