2019年8月3~4日臨汾市區域性暴雨天氣過程分析

王通 楊斌斌 賈翔宇 張淑琴 楊海濤

摘要 暴雨的發生是多種尺度天氣系統相互作用的結果，其中大尺度環流對于暴雨的發生有明顯的制約作用，而中尺度系統則是造成暴雨的直接影響系統。利用常規天氣圖、鄉鎮雨量站等資料采取天氣學診斷方法，從大尺度環流背景、影響系統、物理量場、雷達產品等方面，探討了2019年8月3—4日臨汾市暴雨產生的必然性，以期為臨汾市暴雨的預報積累更多的經驗。

關鍵詞 暴雨;西南渦;低空急流;切變線

中圖分類號：P458 文獻標識碼：A 文章編號：2095-3305（2020）04-0-04

DOI：10.19383/j.cnki.nyzhyj.2020.04.027

暴雨作為一種嚴重的災害性天氣，它在緩解旱情及滿足工農業需水的同時也對人身安全及社會的發展等產生了重大影響，因此備受廣大氣象學家及業務工作者關注。但由于暴雨發生發展的機理相當復雜，又具有一定的突發性、局地性等特點，使得對暴雨的預報成為業務中的難點之一。因此，做好暴雨過程的預報、分析與總結等工作，對提高未來暴雨預報準確率具有重要意義[1]。

利用micaps高低空資料，地面加密觀測資料，多普勒雷達資料，從天氣形勢、物理量場、雷達回波等方面入手，對2019年8月3—4日臨汾市暴雨天氣過程進行了分析。

1 天氣實況

2019年8月3—4日，臨汾市出現了一次明顯的降水天氣過程，降水量分布不均，28站出現暴雨，8站出現大暴雨，暴雨落區主要集中在盆地與西山相鄰地區（洪洞、汾西、堯都區、蒲縣、吉縣、鄉寧、襄汾、古縣、霍州、大寧），大暴雨區主要出現在北中部地區（洪洞、汾西、蒲縣、古縣、堯都區），最大降水出現在洪洞曹家溝，為158.5 mm。本次暴雨天氣過程以系統性降水為主，具有范圍廣、持續時間長、雨強大的特點。從8月3日凌晨開始出現降水，一直到3日夜間結束，持續時間較長，并伴有短時強降水天氣，小時雨強≥10 mm出現133站次，小時雨強≥20 mm出現20站次，最大小時雨強為40.6 mm，出現在蒲縣喬家灣，時間為8月4日03∶00。由逐小時降水觀測資料分析可見，這次降水主要可分成兩段，第一時段為8月3日06∶00至16∶00，第二段為8月4日00∶00至06∶00，后者降雨強度較大，出現雨強30～40 mm的降水（圖1）。

2 環流背景及主要影響系統

8月2日08∶00 500 hPa歐亞中高緯表現為“兩槽一脊”的環流形勢，85°～125°E為高壓脊，兩側為低槽，高壓脊西側烏拉爾山附近為冷渦槽，不斷有小槽分裂東南移，引導冷空氣南下;中緯度100°～120°E附近有短波槽;西太平洋副熱帶高壓（以下簡稱副高）呈塊狀位于東海140°～150°E，中心強度為592 dagpm，588 dagpm線西伸到華東沿海120°E附近，北側邊界位于40°N，臺風“韋伯”在廣西、廣東登陸，冷空氣從巴爾喀什湖南下以短波槽形式影響暴雨區，短波槽前和588 dagpm線之間，中低層有強盛的西南氣流向北輸送水汽和能量，有利于暴雨、強對流天氣的產生[2]。3—4日，不斷有小股冷空氣補充到河套地區，致使河套槽加深發展，副高有所東退，5日08∶00之后副高西進北抬，西風槽減弱北移，降水暫時告一段落。副高的穩定移動和高空槽的不斷加深，對暴雨的生產提供了較好的環流背景。

中低層700 hPa有西南渦生成并向東北移動，3日08∶00在西南渦中心位于甘肅東部及寧夏南部附近，并形成了明顯的兩條人字形切變，其冷式切變線前西南風急流最大風速達18 m/s，暖式切變線位于臨汾北部，冷渦中心閉合線308 dagpm，對應500 hPa垂直方向位置也存在一個580 dagpm的閉合中心，西南渦比較深厚，有利于上升運動的加強。而850 hPa為偏東氣流影響，700 hPa以下風隨高度順轉，有暖平流，垂直風切變的存在有利于上升運動的加強。這種強的西南渦、切變線、低空急流及垂直風切變為暴雨的產生提供了較好的水汽來源和動力條件。到4日08∶00，隨著冷空氣的補充，500 hPa高空槽加深，700 hPa低渦向東北移動，而且700 hPa槽線超前于500 hPa，形成了明顯的前傾槽結構，成為對流性降水產生的觸發機制（圖2）。

高空200 hPa等壓面上，南亞高壓在8月2—3日穩定少動，高壓脊線維持在20°N以北附近，山西受南亞高壓北部偏西氣流控制，高壓控制區對應高空輻散，為強降水提供了有利的高層抽吸條件。4日08∶00脊線向北移動，南亞高壓北部西風槽加深東移，即將在山西過境，高空槽從700 hPa一直向上擴展到200 hPa，可見高空槽系統深厚，輻合上升運動較強。

3 物理量場分析

3.1 水汽條件

此次降水過程的水汽路徑和源地主要有2個：西南路徑，來自中國南海的水汽;東南路徑，來自渤海、黃海的水汽。這兩條水汽路徑在有利的環流背景下，被急流輸送的水汽和從海面上獲得的大量水汽匯合并被抬升，為此次過程提供了充沛的水汽條件。

3.1.1 相對濕度場分析 相對濕度能較好地反應空氣中水汽的含量，值的大小表示空氣距離飽和的程度。由相對濕度時空垂直剖面圖（以大暴雨區洪洞經緯度111.4°E，36.1°N為中心，下同）可見，3日08∶00低層850 hPa以下存在明顯的干區，到3日20∶00濕層明顯加厚，而且在400 hPa高度附近形成了飽和區，具備了濕層深厚并飽和的特點，有利于暴雨的產生（圖3左）。

3.1.2 水汽通量場分析 水汽通量是表示水汽輸送的物理量。由水汽通量時空垂直剖面圖可見，3日08∶00在925 hPa高度出現明顯的水汽通量大值區，中心達到15 g/（cmhPas），低層有水汽輸送。3日夜間低層水汽通量大值區減弱，在700 hPa高度形成了中心為10 g/（cmhPas）的大值區，說明此時中高空有水汽的輸送（圖3中）。