內(nèi)蒙古土默特右旗一次暴雨過程分析

摘要：利用2017年7月25日至26日地面及高空觀測資料，對2017年7月26日土右旗一次暴雨過程進(jìn)行分析。結(jié)果表明：這次暴雨發(fā)生在500hPa 高空槽前西南氣流里，暴雨區(qū)與切變線平行，降水在切變線到地面鋒線之間。地面河套地區(qū)北部有低壓系統(tǒng)存在，降水過程發(fā)生在負(fù)散度中心和負(fù)垂直速度中心的南側(cè)、正渦度中心的西南側(cè)，陰山迎風(fēng)坡的地形抬升作用顯著。

關(guān)鍵詞：高空槽；低壓倒槽；地形

1 氣候概況

土右旗歷年平均降水量355.3毫米，降水分布不均勻，7月降水量最多為93.1 毫米；7～9月為230.8毫米，為多雨季節(jié)，約占年降水量的2/3。年降水量最多為613.8毫米，出現(xiàn)在2003年。年降水量最少為156.4毫米，出現(xiàn)在1965年。月最大降水量為218.7毫米，出現(xiàn)在1981年7月，日最大降水量為190.5毫米，出現(xiàn)在2008年6月13日。

2 降水實(shí)況

2017年7月25日07時至26日07時，土右旗發(fā)生了一次降水天氣過程，共出現(xiàn)5個站暴雨，暴雨落區(qū)在土右旗偏南地區(qū)，最大降水量出現(xiàn)在明沙淖鄉(xiāng)為83.0毫米。此次暴雨過程降水出現(xiàn)在25日23時至26日09時，主要降水時段集中在26日00時至03時，最大小時雨強(qiáng)為40.7毫米/小時（01～02時）出現(xiàn)在明沙淖鄉(xiāng)。

3 環(huán)流形勢分析

3.1 高空

25日20時，500hPa歐亞大陸為兩槽一脊環(huán)流形勢，烏拉爾山高壓脊呈東北走向，高壓脊前為弱槽，河套地區(qū)位于槽前正渦度平流區(qū)；西太平洋副熱帶高壓（以下簡稱副高）西伸北抬，副高脊線位于30°N以北，河套地區(qū)處于副高外圍北上的暖濕西南氣流控制中。700hPa貝加爾湖附近出現(xiàn)閉合性低值系統(tǒng)，河套地區(qū)處于西高東低的環(huán)流形勢，河套地區(qū)有明顯的東北西南向切變線。

3.2 地面

26日02時貝湖南部為高壓控制，西南部地面倒槽向北移動，土右旗位于地面倒槽頂部，弱冷鋒鋒前，地面流場分析存在西北東南向地面輻合線。25日17點(diǎn)開始到26日03時對流云團(tuán)控制土右旗，此次暴雨發(fā)生的主要時段和區(qū)域即受對流云團(tuán)影響的時段和區(qū)域。

3.3 主要影響系統(tǒng)

3.3.1低空急流

25日夜間700hPa上有西南低空急流生成，且在26日凌晨逐漸加強(qiáng)，暴雨區(qū)則出現(xiàn)在低空急流的左側(cè)100 km～200 km范圍內(nèi)，西南低空急流不僅為此次暴雨提供了所需的水汽，而且維持了暴雨區(qū)的不穩(wěn)定層結(jié)，并觸發(fā)對流不穩(wěn)定能量。

3.3.2切變線

25日河套西部700hPa存在冷性切變線，冷性切變線位于副高西北方向，呈東北西南向。25日20時冷切在河套西部生成，26日23時移入40～42°N，105～115°E地區(qū)，強(qiáng)降水區(qū)基本與切變線平行，且在切變線到地面冷鋒之間。[1]

3.3.3地面系統(tǒng)

河套地區(qū)北部有低壓系統(tǒng)存在，河套西北至蒙古南部地區(qū)為冷性高壓，其與河套低壓之間的等壓線密集，與蒙古國交界的地區(qū)為一致的西北風(fēng)，暴雨中心主要集中在倒槽頂部地面輻合線附近。

4 物理量場分析

4.1 水汽條件

由于副高的北抬西伸，外圍的暖濕氣流北上，形成了由南往北的水汽通道；25日20時的比濕場顯示土右旗水汽條件較好，濕層深厚，700hPa土右旗南部比濕達(dá)到8g/kg，850hPa比濕達(dá)到12g/kg以上，水汽充足；700hPa水汽通量散度顯示土右旗處于負(fù)值區(qū)，水汽的輻合和積聚為暴雨的發(fā)生提供了良好的水汽條件。[2]

4.2 動力條件

25日20時正渦度區(qū)位于500hPa以下，400hPa以上均為負(fù)渦度。從渦度值上看，低層正渦度值更大，既氣旋性更強(qiáng)，強(qiáng)降雨區(qū)發(fā)生在正渦度中心的西南側(cè)，有利于暴雨天氣系統(tǒng)的維持。26日02時散度場顯示，土右旗700百帕以下為散度負(fù)值區(qū)，700百帕以上為散度正值區(qū)，低層輻合高層輻散利于上升運(yùn)動的發(fā)展，該時次土右旗南部地區(qū)垂直速度整層都為負(fù)值，上升運(yùn)動強(qiáng)烈。25日20時～26日08時河套上空上升運(yùn)動持續(xù)增強(qiáng)，垂直速度最大值達(dá)到25×103hPa·S 1，位于400hPa附近，為暴雨的出現(xiàn)提供了有利的垂直環(huán)流條件。

4.3 不穩(wěn)定層結(jié)條件

25日20 時土右旗K指數(shù)達(dá)到32℃以上，高空槽引導(dǎo)南下的弱冷空氣和副高外沿暖濕氣流造成上干冷下暖濕的不穩(wěn)定層結(jié)。對流有效位能可以反映對流潛勢的大小，分析25日20 時單站探空圖可知，土右旗CAPE值在300J/kg左右，沙氏指數(shù)都小于零，不穩(wěn)定能量進(jìn)一步累積。低層為西南氣流，中高層為偏西氣流，風(fēng)速切變利于對流的組織和發(fā)展，為暴雨的產(chǎn)生和發(fā)展提供不穩(wěn)定層結(jié)條件。

5 地形強(qiáng)迫抬升作用

土右旗位于陰山南坡，山脈迎風(fēng)坡的阻擋作用有利于暖濕氣流的集聚輻合，山脈強(qiáng)迫抬升的作用有利于上升運(yùn)動的發(fā)展，[3]觸發(fā)對流發(fā)展釋放不穩(wěn)定能量，此次降水過程暴雨的落區(qū)與地形關(guān)系密切，地形作用對此次暴雨的產(chǎn)生發(fā)展至關(guān)重要。另一方面地形能夠?qū)Υ髿膺\(yùn)動產(chǎn)生不同的動力、熱力效應(yīng)，陰山南坡地形的強(qiáng)迫抬升作用也是暴雨觸發(fā)條件之一。

6 小結(jié)

7月25日至26日土右旗暴雨的主要發(fā)生時段是26日00至03時，是一次由高空槽和地面倒槽共同影響產(chǎn)生，具有時間短、強(qiáng)度大的特點(diǎn)。高空槽東移引導(dǎo)弱冷空氣和副高邊緣的暖濕空氣交匯形成不穩(wěn)定層結(jié)；槽前正渦度平流，700hPa和850hPa切變線，地面低壓倒槽、輻合線，以及地形抬升共同作用產(chǎn)生強(qiáng)烈的上升運(yùn)動；地面東高西低的形勢以及850hPa下游脊的阻擋，為降水過程提供充足的作用時間。

參考文獻(xiàn)：

[1]溫市耕.切變線類暴雨發(fā)生的天氣背景和觸發(fā)機(jī)制[J].氣象，1999，25（2）：4448.

[2]馬梁辰.東北地區(qū)典型暴雨個例的水汽輸送特征分析.高原氣象，2017（04）：967968.

[3]劉冀彥.地形對華西致災(zāi)暴雨的強(qiáng)迫效應(yīng)研究.南京信息工程大學(xué)，2013.2728.

作者簡介：劉艷麗（1969），女，工程師，主要從事氣象觀測預(yù)報服務(wù)工作。