豫東一次短時強降水天氣過程分析

曹明明

基于常規氣象觀測資料、紅外云圖、多普勒雷達產品，對2016年8月25日周口市出現一次短時強降水過程的環流背景、水汽條件、觸發機制、紅外云圖及雷達回波特征進行了綜合分析，結果表明：（1）此次過程是由冷空氣主導，地面前期增溫增濕明顯造成冷暖氣流交匯繼而形成的強對流天氣。（2）此次降水水汽輸送不明顯，降水主要受空氣中水汽含量影響。我市比濕大，整層可降水量高，因此在我市有暴雨點的產生。（3）衛星云圖上大范圍中尺度對流云團運動方向前側，邊界光滑，溫度梯度大處，可見光云圖上暗影紋理明顯、存在對流泡結構表明將有大范圍強對流天氣。根據衛星云圖上云團發生、發展的特點可提前1小時左右預報預警強對流天氣。（4）雷達圖上可以看到有較高的水汽含量和回波頂高，且最大回波強度在50-55dBz，說明此次降水過程中短時強降水的產生。

1、實況分析

2016年8月25日下午河南省北中部地區自北向南出現雷暴并強降水天氣過程，周口市16-17時出現閃電、短時大風和短時強降水，西華站小時雨強達到69.1mm，淮陽站達到44.4mm。25日08時至26日08時24h總降水量淮陽站108.3mm，西華站達到94.8mm。逐小時降水量圖可以看到降水多集中在25日15時至18時。

2、天氣系統分析

25日08時，500 hPa上588線北抬至37°N，整個河南位于588控制下。700hPa為西北氣流控制，東北冷渦穩定存在。850hPa我省中部有切變線，但沒有有利的水汽輸送。925hPa為弱的偏北風。由高空中分析綜合圖可以看出：08時，700hPa溫度槽位于河套地區，同時700hPa顯著降溫區已經壓至華北。豫東南地區屬于500hPa干區。在08時天氣圖上并不能分析出中低層的高濕區。此次降水與上午的增溫過程密切相關。

20時，隨著冷空氣南下，588線西南移動，我市位于588東側偏北氣流里。700hPa-850hPa轉為一致的偏北風。大氣層結慢慢趨于穩定，強對流天氣也逐漸減弱。

前期我區一直位于588線控制下，24日出現35℃以上的高溫天氣。25日08時雨區主要位于山東及豫北地區，降水強度較大，伴有大風天氣。鄭州地區處于低壓倒槽頂部，有明顯的風向輻合。對于我市來說，仍位于地面偏南氣流里，天氣以晴天間多云為主。上午升溫很快。15時大部分地區氣溫達到35℃以上，周口市氣溫達到37℃。

25日14時雨區已經南亞至我省中部，沿京廣線分布，伴有雷暴天氣，各站點風速也顯著增大。我市的西部北部開始受到影響。由于14時地面溫度高于35℃，高低層暖濕增強，地面有偏北風和偏東風的輻合，更易于發生強對流天氣。在15時我市開始有明顯降水。

3、大氣層結分析

分析阜陽站25日08時探空曲線可知：500hPa有明顯干層。分析同時段北部站點鄭州的探空圖，對流有效位能為2272.4J/Kg，有利于對流的發生。同時層結溫度參數類，K指數41，沙氏指數為-1.88，均預示有強對流發生的可能。從地面到700 hPa上溫度露點差為1-2℃之間，低層水汽條件較好。垂直方向的方向上，近地層為西風，到500 hPa上風向逐漸轉為西北風，風隨高度順轉，有暖平流。阜陽站和鄭州站探空的區別也說明了此次過程的影響對偏北地區較早，偏南地區較晚。25日14時阜陽探空可知，對流有效位能為1639.9J/Kg，較前期增大，存在一定的不穩定能量，中低層有一淺薄濕層明顯，中層700-500 hPa之間有明顯的干冷空氣侵入，對對流天氣的發生比較有利。在垂直風向上，近地層為東北風，500 hPa上轉為西北風，風速增大，有一定的風速切變。

通過以上分析，這次過程低層水汽較為飽和，中層有干冷空氣的侵入，高層為暖平流，風向上還有一定的風向切變，有利于對流風暴的發展和維持。而這種上干冷下暖濕的大氣層結加之中層干冷空氣侵入，為此次強對流天氣的發生提供了有利的條件。同時對阜陽站的分析表明，此次降水有一定的局地性，受冷空氣南下時間和午后升溫造成的地面增溫影響較大。這次過程屬于短時過程，20時鄭州、阜陽站均已處于穩定的大氣層結中。

綜合分析25時水汽條件，可以看到25日08-14時低層比濕場較大。我市08-14時，850hPa比濕均在14g·kg-1左右。825hPa比濕達到16g·kg-1，達到河南省暴雨物理量指標。分析水汽輸送，08時河南省處于水汽通量散度場的負值區，說明有一定的水汽輸送。850hPa和925hPa都有一定的水汽輸送，但數值較小。14時水汽輸送不明顯。水汽通量散度場說明此次降水的水汽主要是來自本地水汽，前期的高溫高濕天氣造成大氣整層可降水量的增大引起此次的強降水。此次降水在豫東地區達到多個暴雨點也說明了豫東地區由于整層水汽含量較多造成較強的降水。

4、衛星云圖分析

從衛星云圖上看（圖略），云帶由西北向東南移動，移速較快。而造成此次降水的是云帶上中尺度對流云團的作用。25日11時的紅外云圖上可以看到有山東西南部和河南西南部分別有一個中尺度對流云團。隨著山東降水的結束，降水區域隨著冷空氣向西南移動。同時河南西南部的中尺度云團迅速發展，形成MCC。在云團移動時，移向前測溫度梯度大，易產生對流。從可見光云圖上看，該云團前側有白亮的泡狀結構，運動方向前側邊界光滑，后側羽狀云砧均。這些云圖特征表明云頂高度高、云內對流旺盛，預示著將強對流天氣。12：30-14：30衛星云圖顯示云團移動迅速，清晰展示了云團對我市的影響時間，有利于預報預警。

5、雷達回波分析

從駐馬店雷達組合反射率圖上看出，此次過程是一次帶狀回波自西北向東南移動，回波前段反射率因子最大，為55dBz，是短時強降水產生區域。25日15時01分回波開始影響我市西部北部，我市西華回波達到50dBz。15時38分時回波已經覆蓋我市大部分地區，說明此次降水的移動較快，同時西華、淮陽地區回波達到55dBz，并維持了較長的時間，解釋了此次降水西華淮陽雨量偏強的原因。17時之后我市回波強度在35-40dBz，降水強度減弱。

從垂直液態水含量可以看出這次過程中液態水含量較高，有利于短時強降水的產生。回波定高在回波的前沿較高，側面說明回波前沿冷暖氣流交匯，上升運動強烈，有利于強對流的發生。

（作者單位：466000河南省周口市氣象局）