洛阳地区一次暴雨天气过程诊断分析

吴文华

（洛阳市气象局，河南洛阳 471000）

洛阳地区一次暴雨天气过程诊断分析

吴文华

（洛阳市气象局，河南洛阳 471000）

利用常规观测资料及乡镇雨量站监测资料，对2015年6月23-25日河南省洛阳市一次暴雨过程进行分析。结果表明，500hPa上高原低槽东移、700hPa西南涡、850hPa低涡切变、冷空气南下以及地面倒槽的维持发展，为此次暴雨的产生提供了有利的环流形势；暴雨中心主要位于水汽通量大值中心附近和前端等值线梯度密集带内；垂直方向深厚的水汽层和水汽通量辐合是产生此次暴雨过程的重要因素。

暴雨；环流形势；水汽通量；水汽通量散度

暴雨是河南省主要的灾害性天气，针对河南省暴雨天气的研究已有诸多［1-6］。例如，候春梅等［7］统计1990-2004年河南省暴雨资料后分析得出，河南省暴雨日数分布呈自西向东逐渐增加的特征，西部丘陵山区虽局地雷阵雨天气较多，但暴雨日最少。

河南省洛阳市地处九州腹地，境内山川丘陵交错，地形复杂多样，暴雨常导致山洪爆发，并伴有山体滑坡等地质灾害，因此暴雨也是洛阳市主要的自然灾害之一。2015年6月23日和24日，洛阳地区出现持续2d暴雨天气过程，此次强降水主要集中在洛阳市北中部地区，雨强大，范围广，对黄河中下游防汛安全有较大影响。本文利用常规观测资料和乡镇雨量站监测资料，对此次暴雨过程的大尺度环流形势和水汽条件进行分析，以期对今后的暴雨预报提供参考。

1 天气实况

2015年6月23日8:00-25日8:00，洛阳地区发生一次暴雨天气过程。统计各观测站24h降水量（见表1）发现，此次强降水集中在洛阳北中部地区。统计洛阳地区240个乡镇雨量站可知，23日8:00-24日8:00降水量达50mm以上的有51个，最大降水量产生在宜阳柳泉，为103mm；24日8:00-25日8:00降水量达50mm以上的有45个，最大降水量产生在新安石寺，为80mm。

表1 2015年6月23日8:00-25日8:00河南省洛阳地区降水实况（mm）

2 环流形势特征及影响系统

稳定的天气背景为持续暴雨的产生提供了稳定的形势场［8］。阮均石等［9］总结出河南地区暴雨多数发生在副高影响的同时，有高空槽和中低层低值系统相配合的情况下。侯春梅等［7］研究指出，西南倒槽影响河南省出现暴雨的过程一般出现在冷空气入侵时，并统计分析得出，在有倒槽影响而无冷空气入侵时的环流形势下，雨区出现在河南省以北或以东等有冷空气合并的地区，河南地区成为暖湿气流北上的“渡桥”。

分析此次暴雨过程，前期长波系统不断调整。22日8:00乌拉尔山脊迅速发展，经向度明显加大，位于40°～70°N，脊线位于55°E；在极地有明显的冷平流沿乌拉尔山脊前的西北气流南下至新疆北部一带，并堆积加深形成东西向的横槽；横槽不断分裂冷槽东移，高原南部有南支槽生成。

23日8:00，副高588dgpm线西伸北抬，脊线呈西北-东南向，其北部边缘位于31°N，西伸至114°E；受副高强盛影响，低槽东移缓慢，洛阳地区500hPa上空维持16m/s的西南急流；700～850hPa低涡在四川地区，850hPa低涡切变呈东西向自四川经武汉延伸至安徽中部，洛阳地区受中低层偏南气流和切变线的影响降水逐渐增大。

23日20:00，500hPa低槽东北移至陕西东部；700hPa 312dgpm线强盛维持在河南省东南部，致使低涡北移至陕西南部；850hPa上建立来自南海和黄海的两条水汽通道，洛阳地区雨势再次逐渐增强。

24日20:00，贝湖北部低涡下滑槽南压，引导冷空气南下，500hPa冷槽位于河套地区；700hPa低涡东北移至陕西中部，低涡东南部的西南急流在洛阳地区形成辐合区；850hPa切变呈东北-西南向维持在河南省中东部地区。

25日8:00，500hPa低槽与南支槽合并东移，700hPa和850hPa低涡移出洛阳地区，雨区东移，洛阳地区降水逐渐结束。

23-24日，地面倒槽维持发展，冷暖空气在河南西部一带交汇，为此次洛阳地区强降水的产生提供有利的辐合形势。

分析表明，500hPa上高原低槽东移、700hPa西南涡、850hPa低涡切变、冷空气南下及地面倒槽的维持发展，为此次暴雨的产生提供了有利的环流形势。

3 水汽条件分析

充足的水汽是形成暴雨的重要条件之一，单靠当地已有的水汽条件是远远不够的，必须要有水汽源源不断地输入。水汽通量与水汽通量散度是为了定量描述水汽输送的方向、大小以及水汽在何处集中，从而了解形成暴雨的水汽条件而引入的［10］。

3.1 水汽通量

喻谦花等［11］综合暴雨过程中各层水汽通量和未来降水区对应关系发现，700hPa水汽通量变化对强降水落区有一定的指示作用。

水平方向700hPa水汽通量场，23日08:00，水汽通量的大值中心位于重庆中部地区，中心值达20g/（cm·hPa·s），等值线大值梯度带前沿抵达河南西南部，此时河南省西南部降水已经开始，洛阳地区栾川、洛宁、嵩县等地降水开始。

23日14:00，大值中心分散为2个，其中一个维持在重庆西南部，中心值为16g/（cm·hPa·s），另一个中心值14g/（cm·hPa·s）北抬至陕西南部，大值中心前沿等值线梯度密集带推进到河南省中东部，洛阳地区位于大值中心前端等值线梯度密集带内，实况洛阳地区降水强度明显加强（见图1）。

图1 2015年6月23日14:00 700hPa水汽通量场

23日20:00，陕西中部的大值中心东移至河南省西南部，洛阳地区处于中心值12g/（cm·hPa·s）线内；在8:00-20:00期间，水汽通量等值线梯度密集带向东推进的过程中，洛阳地区成为河南省降水强度中心，宜阳12h降水量达62.8mm，乡镇雨量站最大为宜阳柳泉达76.5mm。

24日8:00，大值中心继续东移至安徽中部地区，中心值增强至16g/（cm·hPa·s），在大值中心东移的过程中，雨强中心随之东移至河南省中东部地区，洛阳地区降水持续，23日20:00-24日8:00栾川12h降水量27.4mm，乡镇雨量站最大为偃师白河55.9mm。

24日20:00，重庆东北部与湖北西部形成12g/（cm· hPa·s）的大值中心，等值线大值梯度带前沿抵达河南省西南部地区，洛阳地区降水又一次加强。25日8:00大值中心东北移至河南省东南部与安徽中部地区，中心值增大至18g/（cm·hPa·s），洛阳地区位于大值中心的西北侧等值线密集带中，雨强中心东移，洛阳市降水趋于结束。24日20:00-25日08:00宜阳12h降水量55.7mm，乡镇雨量站最大为市区丰李60.2mm。

分析垂直方向水汽通量场，沿暴雨区（34.5°N）作水汽通量的垂直剖面图，23日14:00水汽通量大值带位于600hPa，大值中心位于洛阳上游地区，自105°E至111°E呈东西向分布；23日20:00水汽通量大值带仍维持在600hPa，大值中心位于洛阳地区上空（见图2）。

图2 2015年6月23日14:00水汽通量场34.5°N纬向垂直剖面图

综合以上分析，此次洛阳地区暴雨过程与700hPa水汽通量变化有密切联系，暴雨中心主要位于水汽通量大值中心附近和前端等值线梯度密集带内。此次暴雨过程水汽输送带将水汽输送至中层，垂直方向深厚的水汽层有利于此次暴雨过程的产生。

3.2 水汽通量散度

分析暴雨区上空水汽通量散度特征，对23日8:00水汽通量散度场经34.5°N做纬向剖面（见图3），辐合中心-11g/（cm2·hPa·s）位于500hPa，辐合层上界达到450hPa，辐散中心4.5g/（cm2·hPa·s）位于400hPa，洛阳地区上空水汽辐合层深厚，中低层辐合、高层辐散的水汽条件有利于23日洛阳地区暴雨的产生。

图3 2015年6月23日8:00水汽通量散度场34.5°N纬向垂直剖面图

对24日20:00水汽通量散度场经34.5°N做纬向剖面（见图4），辐合中心-8g/（cm2·hPa·s）位于洛阳地区以东高空500hPa，洛阳地区上空水汽辐合上界达600hPa，水汽辐合层依然深厚维持，致使24日洛阳地区暴雨的持续产生。

对25日8:00水汽通量散度场经34.5°N做纬向剖面，洛阳地区上空水汽辐合层降至800hPa左右，辐合中心和深厚层东移，中低层是宽广的水汽辐散区，洛阳地区降水趋于结束。

通过暴雨区上空水汽通量散度垂直剖面分析，由近地面至中层深厚的水汽通量辐合，水汽大量在洛阳地区上空聚集是此次暴雨过程发生的重要因素。

图4 2015年6月24日20:00水汽通量散度场34.5°N纬向垂直剖面图

4 结论

①500hPa上高原低槽东移、700hPa西南涡、850hPa低涡切变、冷空气南下以及地面倒槽的维持发展，为此次暴雨的产生提供了有利的环流形势。

②此次洛阳地区暴雨过程与700hPa水汽通量变化有密切联系，暴雨中心主要位于水汽通量大值中心附近和前端等值线梯度密集带内。此次暴雨过程水汽输送带将水汽输送至中层，垂直方向深厚的水汽层有利于此次暴雨过程的产生。

③通过暴雨区上空水汽通量散度垂直剖面分析，由近地面至中层深厚的水汽通量辐合，水汽大量在洛阳地区上空聚集是此次暴雨过程发生的重要因素。

［1］职旭，范学峰，赵培娟，等.一次暴雨过程的螺旋度分布特征分析［J］.气象与环境科学，2007（30）：115-119.

［2］宋清芝，乔春贵，高媛媛.河南一次特大暴雨过程的天气学分析［J］.气象与环境科学，2009（3）：6-9.

［3］王明军，郭二凤，朱业玉.河南省暴雨特征及其形成的气候背景［J］.河南气象，1999（1）：25-26.

［4］靖春悦，寿绍文，贺哲，等.河南省2005年7月22日大暴雨过程数值模拟与诊断分析［J］.气象与环境科学，2009（3）：15-49.

［5］程锦霞.2013年5月河南一次大暴雨成因分析及数值预报检验［J］.气象与环境科学，2014（2）：42-48.

［6］孟祥冀，张金平，马月枝.2010年9月河南暴雨过程Q矢量分析［J］.气象与环境科学，2011（34）：105-111.

［7］侯春梅，陈忠民，康雯瑛，等.河南汛期暴雨时空分布特征及成因分析［J］.气象与环境科学，2008（2）：39-42.

［8］赵培娟，王蕊，李保生，等.2000年汛期河南持续暴雨的天气形势和水汽分析［J］.河南气象，2011（1）：9-11.

［9］阮均石，唐东异.天气基础知识［M］.北京：气象出版社，1985.

［10］文安宝.物理量计算及其在暴雨分析预报中的应用—水汽通量与水汽通量散度［J］.气象，1980（6）：34-36.

［11］喻谦花，李姝霞，刘莹莹，等.2013年初夏河南一次区域性暴雨天气过程的分析［J］.河南科学，2014（2）：230-234.

Diagnostic Analysis of a Rainstorm Weather Process in Luoyang Area

Wu Wenhua
（Luoyang Meteorological Bureau，Luoyang Henan 471000）

By using the conventional observation data and the monitoring data of township rainfall stations,a rain⁃storm process in Luoyang city of Henan province from 23 to 25 June 2015 was analyzed.The results showed that 500 hPa on the plateau trough moving eastward,700 hPa southwest vortex,850 hPa vortex shear,cold air southward and ground trough maintain circulation provided a favorable circulation situation for the rainstorm;rainstorm center is lo⁃cated near the center of water vapor flux value and front contour gradient intensive zone;the vertical direction of deep layer water vapor and water vapor flux convergence is an important factor of the rainstorm process.

rainstorm；circulation situation；water vapor flux；water vapor flux divergence

P458.3

：A

：1003-5168（2017）01-0158-03

2016-12-07

吴文华（1990-），女，本科，助理工程师，研究方向：短期天气预报。