冀中暴雨預報分型研究

王志超 張良玉 邢彥超

摘要? 從能量角度對冀中地區近十年暴雨天氣特征進行了分型研究，得出4種典型暴雨天氣學概念模型，即暖切變類（暖平流類）、冷切變類（冷平流類）、低渦類、冷渦類，并對這4種模型進行了詳細解析。

關鍵詞 暴雨;概念模型;高低空急流;濕急流核

中圖分類號：P458.1+21.1 文獻標識碼：A 文章編號：2095-3305（2019）01-037-02

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2019.01.014

暴雨是冀中地區主要的災害性天氣之一，常造成山洪暴發、洪水泛濫，沖毀水庫堤壩，破壞工農業生產，給當地造成了重大損失，因此對暴雨天氣的研究和預報在氣象災害防御工作中具有非常重要的意義。近些年來，國內廣大氣象工作者[1-3]對華北暴雨天氣從時空分布、診斷分析、分型特征、預報方法等方面進行了許多卓有成效的研究工作。對于冀中地區而言，暴雨分型方面主要從天氣系統角度來分析，該次研究主要側重于從能量角度對暴雨過程進行分型，分析影響成因和預報著眼點，旨在為暴雨的預報提供幫助。

1 資料與方法

利用常規氣象資料、加密觀測資料和NCEP再分析資料，采用統計學和天氣學分析方法，對2007—2016年冀中地區暴雨進行統計分析和診斷研究。總結不同時段暴雨分布特征，通過典型暴雨個例總結分型，分析其影響成因和預報著眼點，提煉本地化預報指標，為暴雨的預報提供技術支撐。

2 暴雨分型特征及預報著眼點

2.1 暖切變類（暖平流類）（圖1）

2.1.1 水汽條件 前期的暖濕氣流輸送為暴雨的產生提供了充沛的水汽條件，一般850 hPa比濕可達12 g/kg，同時可以看到與強降雨區相伴隨的顯著濕核的移動。

2.1.2 熱力條件 暴雨過程前期不斷有暖濕氣流向暴雨區輸送，在暴雨區附近出現假相當位溫高能鋒區，由于700 hPa以下強盛偏南暖濕氣流的發展使得對流不穩定層結形成。

2.1.3 動力條件 對流層低層存在偏南風低空急流或濕核向暴雨區傳播，在其前側能量鋒區附近形成切變輻合線，構成低層輻合形勢。與此同時，對流層高層有高空急流穿過暴雨區上空，在高空急流右后側出現非地轉風強輻散區。低空輻合、高空輻散，2個系統相互耦合導致強上升運動發展，形成高低層相互貫通的濕急流核，為強降雨的發生發展提供較強動力條件。

2.2 冷切變類（冷平流類）（圖2）

2.2.1 水汽條件 前期的暖濕氣流輸送為暴雨的產生提供了充沛的水汽條件，一般850 hPa比濕可達12 g/kg，同時可以看到與強降雨區相伴隨的顯著濕核的移動。

2.2.2 熱力條件 暴雨過程前期有暖濕氣流輸送，之后為冷空氣侵入，冷暖空氣在對流層中低層交匯，形成溫度鋒區，斜壓性加強。

2.2.3 動力條件 斜壓鋒生和冷空氣入侵產生的動力強迫是本類型暴雨的重要觸發條件。同時對流層高層也有高空急流穿過暴雨區上空，在高空急流右后側出現非地轉風強輻散區。低空強烈輻合與高空輻散疊加耦合導致強上升運動發展，形成高低層相互貫通的濕急流核，為強降雨的發生發展提供較強動力條件。

2.3 低渦類（圖3）

2.3.1 水汽條件 低渦旋轉北上輸送暖濕氣流為暴雨的產生提供了充沛的水汽條件，一般850 hPa比濕可達12 g/kg以上，同時可以也看到與強降雨區相伴隨的顯著濕核的移動。

2.3.2 熱力條件 暴雨過程前期不斷有暖濕氣流向暴雨區輸送，在暴雨區附近出現假相當位溫高能鋒區。隨低渦系統移動，假相當位溫高能舌位于其右側和移動方向的前側，同樣具有旋轉的特征。

2.3.3 動力條件 低渦系統及其右側的低空急流構成構成深厚的輻合環流形勢。與此同時，對流層高層有高空急流穿過暴雨區上空，在高空急流右后側出現非地轉風強輻散區。低空輻合、高空輻散，2個系統相互耦合導致強上升運動發展，形成高低層相互貫通的濕急流核，為強降雨的發生發展提供較強動力條件。

2.4 冷渦類（圖4）

2.4.1 水汽條件 前期的降水或低層偏南暖濕氣流為暴雨的產生提供了一定的水汽條件，同時低層的水汽也有利于強位勢不穩定層結的形成。該類型也可以看到與強降雨區相伴隨的濕核，但是移動性不如其他類型顯著。

2.4.2 熱力條件 中層500 hPa低渦底部有大風核輸送干冷空氣，低層850 hPa低渦前部為暖濕氣流，形成上干冷、下暖濕的強位勢不穩定性層結。

2.4.3 動力條件 在強位勢不穩定層結具備后，深厚的冷渦系統和低層的輻合切變為該類型暴雨提供動力條件，低層入流的穩定維持也是產生暴雨的重要因素。同時在對流層高層也有高空急流穿過暴雨區上空，與其他類型不同的是非地轉風輻散區出現在高空急流左后側。

3 小結

（1）通過對冀中地區近十年暴雨天氣特征進行分型研究，得出4種典型暴雨天氣學概念模型：暖切變類（暖平流類）、冷切變類（冷平流類）、低渦類、冷渦類。

（2）暖切變類（暖平流類）、冷切變類（冷平流類）和低渦類有明顯的暖濕氣流輸送，且形成假相當位溫高能鋒區，冷切變類（冷平流類）后期有冷空氣的侵入使得鋒區加強;冷渦類的位勢不穩定層結是由于高低空溫濕差動平流的配置形成;暖切變類（暖平流類）、冷切變類（冷平流類）和低渦類暴雨出現于高空急流入口區的右側，而冷渦類處于高空急流入口區的下方。

參考文獻

[1] 陶詩言.中國之暴雨[M].北京：科學出版社，1980.

[2] 丁一匯，李吉順，孫淑清，等.影響華北夏季暴雨的幾類天氣尺度系統分析[C].暴雨及強對流天氣的研究——中國科學院大氣物理研究所集刊（第9號）.北京：科學出版社，1980：1-13.

[3] 孫建華，張小玲，衛捷，等.20世紀90年代華北大暴雨過程特征的分析研究[J].氣候與環境研究，2005，10（3）：492-506.