榆林市2017年兩次暴雨過程對比分析

蔣伊蓉，劉慧敏，李曉利，康 磊，艾 銳，侯柯然，張建康

(榆林市氣象局，陜西榆林 719000)

榆林市位于西北地區北部，全年降水量分布極不均勻，降水主要集中在7、8月，由于以黃土丘陵溝壑區為主，暴雨往往引發山洪、泥石流和滑坡等次生災害，造成嚴重的人員傷亡和財產損失。目前很多專家和學者對陜北暴雨從不同方面入手進行了較多的研究，井宇等[1]通過個例統計，將榆林暴雨分為西北氣流型和西南氣流型，并給出了不同概念模型的物理量預報指標；劉慧敏等[2]分析陜西北部一次大暴雨過程的中尺度特征發現，850 hPa上兩條濕舌和“人”字形切變為暴雨提供了有利的水汽和動力條件，干線是這次暴雨的觸發機制；趙強等[3]通過對兩次陜北暴雨過程熱力、動力機制診斷發現，陜北暴雨與高低空急流關系密切，二者耦合形成的垂直次級環流的強上升運動區正是大暴雨出現地區。另外，梁生俊等[4]和施望芝等[5]分別對西北地區東部和湖北省兩次暴雨過程進行對比分析。

2017年榆林市先后在7月25—26日和8月21—22日出現了兩場區域性暴雨。其中前者為1961年以來歷史最強暴雨過程，造成42.43萬人受災，12人死亡，1人失蹤，近10萬人緊急轉移，直接經濟損失超過80億元；后者在前期降水偏多的背景下給防災減災帶來了更嚴峻的考驗。兩場暴雨強度之大、范圍之廣都屬歷史少見，且二者時間間隔不足一月，更是少有，預報上有難度；因此有必要對其進行重點分析研究。利用常規氣象觀測資料和NCEP FNL 1°×1°間隔6 h資料，對這兩次暴雨過程中的天氣形勢及高低空急流演變特征進行了對比分析，并重點對兩次過程的動力、熱力機制進行分析，探討暴雨成因，旨在為榆林地區類似暴雨天氣預報提供參考依據。

1 兩次暴雨過程概況

7月25日08時至26日08時(北京時)，榆林市12個自動觀測站出現7站暴雨，7站中有5站大于100 mm。降雨量最大為子洲站，24 h降水量達218.7 mm，突破榆林市日降水量的歷史極值(簡稱“7·26暴雨”)。強降水時段為25日22時至26日04時，小時最大雨量達52 mm。此次降水呈“多峰型”，降水時空分布不均勻。

8月21日20時至22日20時榆林市中部、北部共出現8站暴雨，其中府谷出現大暴雨，24 h降水量為105.4 mm(簡稱“8·22暴雨”)。此次過程以穩定性降水為主，小時雨量大部維持在10 mm左右，主要降水時段為22日06—14時。

對比兩次過程降水量(圖1)，“7·26暴雨”過程暴雨落區小且集中、雨強大、累計降雨量大；“8·22暴雨”過程暴雨范圍廣、降水強度較小且較穩定、持續時間長、累計降雨量小。

圖1 榆林地區2017-07-25T08—26T08(a)和2017-08-21T20—22T20(b)降水量圖(單位為mm)

2 環流形勢演變特征

7月25日08時500 hPa高空圖上(圖略)，歐亞大陸中高緯度地區呈“一槽一脊”型，貝加爾湖以西為弱高壓脊區，鄂霍次克海至朝鮮半島為寬廣低槽區；中低緯高原槽位于甘肅東部，西太平洋副熱帶高壓(簡稱“副高”)控制我國華東、華中大部分地區，北界在32°N，西伸脊點在112°E附近，副高西側外圍暖濕氣流由南海海域不斷向河套北部輸送。20時(圖2a)副高明顯西伸北抬且加強，高原槽東移至陜西西部，槽前至副高間氣壓梯度顯著加大，副高西北側西南氣流明顯加強，陜北上空風速增加至18～20 m/s。700 hPa上(圖2b)四川盆地東部至陜北的西南風風速增加至12～16 m/s，達到低空急流標準，西南風將低緯度地區的水汽和不穩定能量源源不斷地輸送至陜北。高原槽東移提供的動力條件與副高西北側暖濕氣流提供的水汽條件共同作用，引發此次大暴雨天氣過程。從700 hPa上還可看出，25日20時陜北北部與內蒙古交界處形成一低渦切變，榆林位于切變線的南側，處于水汽輻合、動力和熱力最有利于強降水發生和發展的區域。該區域正渦度中心達到10×10-5s-1以上，表明暴雨區上空有強的垂直上升運動。暴雨發生期間，地面上維持“東高西低”形勢(圖略)。位于華北至陜西東部的高壓中心加強至1 010 hPa。陜西西部有低壓維持，中心氣壓為997.5 hPa，低壓東北部伸至陜北地區，氣壓梯度加大，冷暖空氣在陜北交匯，增強了大氣的斜壓性，有利于強降水的發生發展和維持。

8月21日20時500 hPa高空圖(圖略)上，歐亞大陸中高緯呈較為平直的緯向環流，河套北部有一淺槽，貝加爾湖西部至新疆地區有一溫度槽，溫度槽落后于高度槽，具有斜壓槽結構，預示淺槽將加深發展；臺灣海峽東南側有一熱帶低壓，受其影響，副高呈帶狀分布，北界在35°N附近，西伸脊點在108°E附近，副高外圍西南暖濕氣流將低緯的水汽和能量向陜北地區輸送。22日08時(圖2c)熱帶低壓加強，副高進一步西伸北抬，西脊點至103°E附近，輸送至陜北的水汽通道受阻，致使該地區水汽供應減弱，同時高原槽加深東移至陜北西部。700 hPa(圖2d)上陜北北部與內蒙古交界處亦有一低渦切變，正渦度中心值達13×10-5s-1以上，正渦度大值區范圍明顯大于“7·26暴雨”。暴雨過程期間地面主要受西南地區東部低壓倒槽中的西北路冷鋒影響。冷鋒在東移南壓的過程中影響陜北地區，暖濕空氣沿著冷鋒鋒面被抬升，給陜北北部帶來區域性暴雨。

圖2 500 hPa高度場(等值線，單位為dagpm)、風場(a 2017-07-26T02；c 2017-08-22T08)和700 hPa高度場(等值線，單位為dagpm)、渦度場(陰影區，單位為10-5 s-1)、風場(b 2017-07-26T02；d 2017-08-22T08)

對比兩次暴雨過程，暴雨發生前陜北位于副高外圍暖濕氣流中，暖濕氣流為暴雨發生儲備了充沛的水汽和豐富的不穩定能量，高原槽東移和副高邊緣暖濕氣流的共同作用形成有利于暴雨的環流形勢；700 hPa上陜北北部與內蒙古交界處都有低渦切變線維持，使水汽在該地區輻合抬升形成暴雨天氣。兩次暴雨過程不同之處在于“8·22暴雨”過程中低緯有熱帶氣旋加強北上；副高呈帶狀分布，位置更偏西偏北，一定程度減少了南海上空水汽向陜北地區輸送。兩次過程地面都有冷空氣參與，“7·26暴雨”過程為東路冷空氣，“8·22暴雨”過程為西北路冷空氣，鋒面作用顯著。

3 高低空急流演變特征

暴雨與高低空環流形勢有著密切聯系，高低空急流在暴雨的形成中起著相當重要的作用[6-7]。高空急流附近的強輻散區為暴雨提供了有利的動力條件，加強了上升運動；低空急流是形成暴雨所需水汽和不穩定能量的主要提供者[8-9]；而高低空急流耦合是發生強降水的重要原因[3]。

7月25日20時(圖3a)，降水開始期間，200 hPa天氣圖上 42°N附近有一支高空急流，其有兩個急流核，分別位于105°E和120°E附近，風速達50 m/s以上。陜北位于105°E高空急流核右前方和120°E高空急流核右后方，為高空輻散區。700 hPa天氣圖上，四川至陜北西部西南風速增大到10 m/s以上，低空急流建立。26日02時(圖3b)，降水最強時段200 hPa高空急流東移，兩個急流核打通，中心位于東北地區，超過45 m/s的急流大值區位于內蒙古西部到華北北部，河套北部風速水平切變增強。700 hPa上四川到陜北的西南風速進一步增大至12～16 m/s，達到低空急流標準，且明顯向北伸展。榆林地區位于高空急流入口區右側及低空急流左前方。從沿暴雨中心的流場垂直剖面圖(圖4a)可見，暴雨區(37°N～38.5°N)上空為上升氣流區，兩側為下沉氣流，揭示了在暴雨區附近有次級環流形成。高空急流入口區右側的強輻散增強了低層大氣的上升運動，正好與低空急流軸附近的上升氣流耦合，從而產生強上升運動，暴雨落區位于高低空急流耦合區下方。高低空急流在榆林上空的耦合是造成該地區出現大暴雨的重要原因。26日08時(圖略)隨著高低空急流東移減弱，榆林降水減弱。

圖3 兩次降水過程期間高低空急流演變(風矢量、風向桿分別為200 hPa和700 hPa風場；等值線、陰影區分別為200 hPa和700 hPa風速，單位為m/s)(a 2017-07-25T20；b 2017-07-26T02；c 2017-08-22T08；d 2017-08-22T14)

圖4 流場垂直剖面圖(a 2017-07-26T02，沿110.0°E；b 2017-08-22T08，沿111.1°E )

8月21—22日，200 hPa上37°N～50°N高空西風急流非常強盛，急流軸風速達60 m/s，位于河套以北45°N附近，超過55 m/s的大風速區從新疆至東北，且一直穩定維持。22日08時(圖3c)，200 hPa榆林地區位于高空急流南側，700 hPa陜甘交界處至榆林中部和東部的西南風風速達12～16 m/s，高低空急流的上下配置有利于上升運動加強(圖4b)，榆林中部和東部出現強降水。14時(圖3d)200 hPa高空急流明顯北抬約1個緯距，700 hPa西南風速大值帶也隨之北抬，急流軸明顯縮短且偏北偏東，這可能與副高西伸北抬有關，榆林區域內只有東部黃河沿線風速大于12 m/s，與雨帶自西南向東北移動的實況一致。20時(圖略)200 hPa高空急流和700 hPa低空急流東移北抬有所減弱，榆林降水隨之減弱。

分析兩次暴雨過程中高低空急流演變特征發現，“7·26暴雨”過程中200 hPa高空急流在南北方向上變化不大，急流中心維持在42°N附近，而在強降水時段急流中心明顯東移，河套地區風速水平梯度顯著加大，榆林地區位于高空急流入口區右側的輻散區。700 hPa低空急流建立的時間與強降水出現的時間基本一致。對比低空急流位置與實況降水落區(圖1)可以發現，暴雨出現在低空急流的左前側，這里不僅有低空急流輸送來充沛的水汽和能量，而且位于切變線南側強水汽輻合區內，處在該區域內的榆林市橫山、子洲、綏德和米脂縣均出現大暴雨天氣。“8·22暴雨”過程中200 hPa高空西風急流強盛且穩定維持在45°N附近，在暴雨發生前南壓至陜北地區，在降水增強階段略有北抬，榆林地區一直位于急流南側的輻散區。強降水中心移動方向與高低空急流的移動方向密切相關，區域性暴雨出現在高空急流南側和低空急流西北側的耦合區。相比而言，兩次過程都有高低空急流耦合作用。但“7·26暴雨”過程低空西南氣流較“8·22暴雨”過程明顯偏強，同時高空急流大值中心位置更偏南，致使前者暴雨區(37°N～38.5°N)上空上升運動伸展到100 hPa；而后者暴雨區(37°N～40°N)比前者位置略偏北，范圍略廣，且只伸展到300 hPa。說明“7·26暴雨”過程對流發展較“8·22暴雨”過程旺盛，因此，“7·26暴雨”過程更強。

4 熱力動力條件分析

4.1 動力特征

分析“7·26暴雨”過程經暴雨中心(子洲站，110.0°E、37.6°N)垂直速度時空剖面圖(圖5a)可知，26日02時前后降水最強，地面至200 hPa以上均為一致上升氣流，與圖4a分析一致，且強上升中心位于600 hPa左右，上升速度達3 Pa/s。強烈的上升運動可將低層大量的水汽向高空輸送，使得整層可降水量增加，有利于形成短時強降水。“8·22暴雨”過程經暴雨中心(府谷站，111.1°E、39.0°N)垂直速度時空剖面圖(圖5b)顯示，8月22日06—14時強降水時段，府谷300 hPa以下為明顯上升氣流，最大垂直上升速度為2 Pa/s，其伸展高度和強度都不及“7·26暴雨”過程，降水強度也比“7·26暴雨”過程弱。這說明強烈的上升運動是出現短時強降水的原因之一，長時間持續上升運動是出現暴雨的主要原因。

分析兩次暴雨過程強降水時段緯向風(u)和經向風(v)的垂直剖面圖可知，7月26日02時暴雨區(37°N～38.5°N)低層850～700 hPa存在一低空南風急流，中心風速達15 m/s(圖6a)；同時在800～700 hPa存在一大于10 m/s的西風急流。低層西南急流將南方水汽向該地區輸送，為降水提供水汽條件。在200 hPa 40°N還存在大于40 m/s的高空西風急流區。大暴雨中心子洲站(110.0°E，37.6°N)位于低空急流北側與高空急流南側的耦合區。并且可以看出低層有明顯的西南風和東北風輻合。在300 hPa附近也有10 m/s的南北風速度對，且南北風下上疊置，說明存在天氣尺度冷暖氣團交匯，從而產生天氣尺度的上升運動。8月22日08時(圖6b)榆林以南850～800 hPa存在一中心風速達15 m/s的低空南風急流，而低空西風風速較弱；高空西風急流位于200 hPa 42°N～46°N ，中心風速達50 m/s。大暴雨中心府谷站(111.1°E，39.0°N)位于低空南風急流北側和高空西風急流南側的耦合區。并從圖6b上可明顯看出，在低層沒有強烈的南北風輻合，斜伸的強南風氣流從地面延伸至300 hPa，在暴雨區上空出現20 m/s的大值中心。這與鋒面降水一致，天氣尺度強暖濕氣流沿冷空氣爬升，形成暴雨天氣。

圖5 兩次降水過程期間暴雨中心垂直速度時空演變(單位為Pa/s ；a “7·26暴雨”；b “8·22暴雨”)

圖6 緯向風(u，實線)和經向風(v，虛線)垂直剖面圖(單位為m/s；a 2017-07-26T02沿110.0°E；b 2017-08-22T08沿111.1°E)

在第3節中分析了高低空急流演變特征，這里再分析高低空急流的動力作用。“7·26暴雨”過程發生前7月25日20時(圖略)200 hPa急流中心略有東移，榆林位于急流入口區右側的輻散區，榆林南部和東北部分別有4×10-5s-1的輻散中心；700 hPa急流和切變線位置偏西，在散度場上榆林市西北方的內蒙古境內有輻合中心。從地面至300 hPa垂直積分(以下簡稱“整層”)水汽通量及散度看(圖略)，水汽輸送和水汽輻合主要位于內蒙古境內，水汽輻合中心強度達-10×10-5g/(cm2·s)，實況強降水中心也出現在該地區，鄂托克旗6 h降水量為52 mm。26日02時(圖7a)，200 hPa急流中心進一步加強東移，處于急流右側的榆林中北部位于輻散區內，榆林北部與山西的交界處散度達12×10-5s-1；同時700 hPa上隨著低空急流東移略南壓，急流左前方的強輻合中心也明顯東移南壓至榆林市中部和北部，強度達-5×10-5s-1。高空強輻散和低空強輻合區在榆林中北部疊置，有利于上升運動的增強。四川至陜北的整層水汽輸送也明顯增強，在榆林中北部水汽通量達30～50 g/(cm·s)，為暴雨產生提供了充足的水汽條件。水汽輻合也在該地區達到-10×10-5g/(cm2·s)，說明低空急流帶來的充沛水汽在榆林中北部輻合并抬升，從而產生強降水。25日23時—26日04時榆林中部出現大暴雨，橫山、米脂、子洲6 h降水量超過了100 mm，其中25日23時—26日02時子洲3 h降水量達106.9 mm。26日08時(圖略)200 hPa高空急流東移，輻散區也隨之東移至山西，榆林上空高層輻散減弱；700 hPa低空急流繼續東移南壓，榆林低層轉為輻散區或弱輻合區。榆林市東南部仍有30 g/(cm·s)水汽通量的輸送，但水汽輻合區東移至山西，因此榆林地區降水減弱。綜合以上分析發現，此次暴雨過程與高低空急流關系密切，低空急流為暴雨提供了充足的水汽，同時其左側的切變線有利于水汽輻合抬升，高空急流入口區右側的輻散區疊加在低空輻合區之上，進一步增強了上升運動，是大暴雨產生的重要原因。

圖7 200 hPa(等值線)和700 hPa(陰影區)散度(單位為10-5 s-1；a 2017-07-26T02；b 2017-08-22T08)

“8·22暴雨”過程發生前8月21日20時(圖略)200 hPa急流位置偏南，陜北位于急流南側的輻散區內，對應散度為(2～4)×10-5s-1。22日02時高空急流略有北抬，榆林上空轉為弱輻散區，700 hPa強輻合區位于榆林北部。從整層水汽通量來看，榆林南部有30～40 g/(cm·s)的水汽輸送，榆林北部有-7×10-5g/(cm2·s)的水汽輻合中心，此時榆林大部出現小到中雨。22日08時200 hPa(圖7b)急流繼續維持，榆林地區高空輻散再次增強，出現8×10-5s-1的大值中心；700 hPa低空急流隨之加強，低層輻合區增大，強度加強，但大值中心位于榆林境外。此時整層水汽通量大值區位于甘肅東部至榆林一帶，榆林上空有40 g/(cm·s)的水汽輸送，水汽輻合中心也位于榆林地區，強度達到(-7～-10)×10-5g/(cm2·s)，說明水汽在榆林地區強烈輻合，造成該地降水增強。實況降水量也顯示，22日06—14時是此次降水最強時段，榆林北部小時雨量達到10 mm以上。22日14時高空輻散中心東移，同時700 hPa切變線也東移，榆林轉為弱輻合。但分析水汽可知，此時整層水汽通量場大值帶東移到陜北至京津冀一帶，并且在臺風北側偏東氣流的作用下，水汽輸送帶東端的強度有所增強，榆林地區仍然有大于30 g/(cm·s)的水汽輸送；水汽通量散度場也顯示，榆林北部至京津冀地區北部有強水汽輻合。因此，此時榆林大部分地區降水強度減弱，但在北部仍然有較強降水維持，直至22日20時隨著降水系統徹底東移，降水才結束。

分析表明，兩次暴雨的形成均與高低空急流關系密切，“7·26暴雨”出現在高空輻散與低層輻合耦合的區域；而“8·22暴雨”過程高空輻散與低層輻合耦合并不十分好，但低空急流的增強與降水增強相一致。兩次暴雨落區與整層水汽輻合中心相對應。對比兩次過程發現，“7·26暴雨”過程中無論是高空輻散與低層輻合配置，還是整層水汽輸送和水汽輻合強度均強于“8·22暴雨”過程，但“8·22暴雨”過程系統影響范圍和持續時間大且長于“7·26暴雨”過程，這也是“7·26暴雨”過程降水強度更大，“8·22暴雨”過程降水范圍更廣的原因。

4.2 熱力特征及不穩定性

4.2.1 對流不穩定條件 7月25日08時沿110°E假相當位溫θse垂直剖面圖(圖略)顯示，降水前θse的高值區位于36°N附近的近地面，中心值達364 K；而榆林以北為θse低值區，中心在600 hPa，為324 K；高低中心之間為θse等值線密集帶，表明低層的西南氣流向北推進到榆林地區。中層500 hPa高空槽后有干冷空氣向榆林地區輸送，中層干冷空氣和低層暖濕空氣將在榆林地區交匯。25日20時(圖8a)，θse高值中心已移到榆林，地面至600 hPa假相當位溫差達到20 K，存在顯著對流不穩定。從同時次延安站探空圖(圖略)也可看到，低層飽和濕層較厚，500 hPa附近有干冷空氣。上干冷、下暖濕的結構有利于產生對流不穩定，對流有效位能(CAPE)達2 349.9 J/kg，預示將有強對流天氣發生。根據前面分析，26日02時700 hPa低空急流進一步發展并伸展至榆林北部，左側的切變線也東移，其帶來的輻合抬升觸發不穩定能量釋放，榆林上空的θse垂直梯度明顯減弱，此時榆林子洲為52 mm/h的強降水。26日08時榆林地區上空轉為弱不穩定層結(圖略)，降水已基本結束。

8月21日20時延安站地面至400 hPa均為飽和濕層，無對流有效位能。22日02時假相當位溫θse垂直剖面圖(圖略)顯示，地面至500 hPa從35°N至榆林南部θse均為348 K；而在河套北部地面至600 hPa存在θse低值區，中心值為324 K，為北方冷空氣所控制。榆林北部位于假相當位溫等值線密集帶，表明此時榆林上空為對流穩定層結。冷鋒位于榆林地區附近，榆林出現了穩定性弱降水。22日08時延安探空站顯示整層大氣達到飽和狀態，并存在22.8 J/kg的弱濕對流有效位能。從22日08時假相當位溫的垂直剖面圖(圖8b)看到，36°N～38°N近地面有352 K的θse高值中心，表明低層有南方水汽和能量向榆林地區輸送，且θse隨高度減小，說明此時該地區上空存在弱對流不穩定，造成中小尺度上升運動。500 hPa以下有冷空氣南壓抬升中層暖濕空氣，表明鋒面降水系統伴隨著中小尺度弱對流系統發展，從而使該時段降水得以加強。

圖8 假相當位溫θse垂直剖面圖(單位為K；陰影為地形；a 2017-07-25T20沿110.0°E；b 2017-08-22T08沿111.1°E)

4.2.2 濕位渦診斷 濕位渦是一個不僅可以綜合反映大氣動力和熱力性質的物理量，而且還考慮了水汽的作用，它的分布能很好地表征大氣對流穩定性和斜壓穩定性[10-12]。在絕熱無摩擦的飽和大氣中濕位渦守恒，等壓面上濕位渦可分為濕正壓項VMP1和濕斜壓項VMP2，即

(1)

(2)

其中，VMP1是濕位渦的垂直分量(濕正壓項)，表示慣性穩定度和對流穩定度的作用。在實際大氣中一般是慣性穩定的，即(ζ+f)>0，而對流不穩定出現概率較大。當大氣為對流不穩定時，?θse/?p>0，所以VMP1<0；反之，VMP1>0。VMP2是濕位渦的水平分量(濕斜壓項)，由風的垂直切變(水平渦度)和θse的水平梯度決定，表征大氣的濕斜壓性。吳國雄等[13]指出風垂直切變的增加或水平濕斜壓的增加，有利于強降水的發生和加強，對流層低層大的VMP2正值的移動可作為低空急流和暖濕氣流活動或渦旋活動的示蹤。低層VMP1<0、VMP2>0的配置有利于降水的發生發展。

從7月25日20時沿子洲站VMP1的經向剖面圖(圖9a)可知，暴雨區(37°N～38.5°N)500 hPa以下VMP1<0處于對流不穩定區，以上VMP1>0為對流穩定區。400 hPa和700 hPa上分別有0.6 PVU和-0.8 PVU的正負中心上下疊置，干冷空氣向下侵入有利于低層低渦發展，與低層對流活動配合，有利于暴雨的觸發和維持。40°N附近以北800 hPa以上為正值區，以下為負值區，表明中低層有冷空氣入侵，并與南部暖濕空氣交匯，低層出現弱對流不穩定。對比VMP2垂直分布(圖9b)，對流層低層VMP1負值區對應VMP2則為正值區，由吳國雄等[13]研究結論可知，這樣的配置有利于對流活動的加強和中尺度系統的發展。8月22日08時沿府谷站VMP1經向剖面圖(圖9c)顯示，暴雨區(37°N～39°N)上空地面至850 hPaVMP1<0，而大暴雨區(39°N～40°N)700 hPa存在值為-0.8 PVU的VMP1負值中心。對比而言此次過程對流不穩定伸展高度、中心強度與范圍均明顯不及“7·26暴雨”過程，但此次過程VMP1負值中心上空800 hPa和600 hPa分別存在0.6 PVU和1.6 PVU的VMP1正值中心，且等值線密集。分析VMP2剖面圖(圖9d)，VMP1正高值中心對應VMP2負高值中心，表明大氣中低層斜壓不穩定強盛，中層大范圍強冷空氣不斷向南向下入侵，與低層暖濕空氣交匯并將其抬升，有利于垂直渦度的增長。因此此次過程為大尺度鋒面伴隨中小尺度對流降水系統。

圖9 2017-07-25T20沿110.0°E VMP1(a)、VMP2(b)垂直剖面圖和2017-08-22T02沿111.1°EVMP1(c)、VMP2(d)垂直剖面圖 (單位：PVU；陰影為地形)

對比分析兩次過程，對流層低層VMP1負高值中心所在位置對暴雨落區均有很好的指示意義。“7·26暴雨”過程對流不穩定伸展高度、中心強度和范圍均比“8·22暴雨”過程大得多，決定了其對流性降水強度明顯大于后者；而“8·22暴雨”過程中層冷空氣比“7·26暴雨”過程強盛，其南壓下傳的過程中與低層暖濕空氣交匯并將暖濕空氣抬升，使得大氣斜壓不穩定增強，低層又存在弱對流不穩定，決定了“8·22暴雨”過程為鋒面伴隨低層中小尺度對流發展的降水系統。

5 結論

(1)兩次暴雨榆林都處于高原槽與副高共同作用形成的西南暖濕氣流中。暖濕氣流為暴雨區提供充沛的水汽；700 hPa低空急流左側都有低渦切變線維持；地面都有冷空氣參與，“7·26暴雨”過程受東路冷空氣影響，“8·22暴雨”過程為西北路冷鋒影響，暖濕空氣沿冷空氣爬升產生暴雨。

(2)兩次暴雨過程與高低空急流關系密切。暴雨主要出現在高空急流南側輻散區和低空急流左前方的輻合區內，而大暴雨主要出現在高低空急流耦合最強區。強降水出現的時間與高低空急流的加強有關，暴雨落區與整層水汽通量輻合中心相一致。“7·26暴雨”過程高低空急流耦合比“8·22暴雨”過程對暴雨更有利，水汽輸送和水汽輻合強度也都大于后者，因此前者降水強度更大。

(3)暴雨出現在高濕高能的環境下，在動力觸發輻合抬升后釋放不穩定能量，形成強降水天氣。兩次暴雨過程的熱力機制有所不同，“7·26暴雨”過程低層濕度較大，中層有干冷空氣卷入，大氣存在強對流不穩定，低層切變線觸發了對流能量，產生強降水；“8·22暴雨”過程降水前期整層已經達到飽和，鋒面作用使得大氣具有較強的斜壓不穩定，而低層存在對流不穩定，在大尺度鋒面穩定性降水系統中觸發中小尺度對流雨帶，降水加強，形成暴雨天氣。對流層低層VMP1負高值中心對暴雨落區的預報有較好的指示意義。