赤峰市一次大暴雨过程分析

訾耀海

摘 要：基于常规气象观测资料及雷达资料对2016年7月20日下午至夜间赤峰市宁城县八里罕镇142.3mm、天义镇111.7mm的大暴雨天气过程进行分析。通过分析，进一步了解暴雨过程的环流形势，水汽输送及截流。阻挡形势对降水维持的重要性在这次过程中表现的尤为明显。风垂直切变在暴雨发生时的重要性在这次过程中也体现的较为突出。高空冷涡的存在与低层暖湿空气携带的不稳定能量充分释放使得水汽高效率的凝结，从而形成暴雨。

关键词：低空急流；中性层结；零度层亮带；水汽通量散度；比湿

中图分类号：P458.1+21.1 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20170733207

受厄尔尼诺衰减年气候异常影响，赤峰市2016年汛期出现前期干旱严重，后期雨水充沛的天气形势。赤峰大暴雨历年来出现较少，气候异常年大暴雨形势特征值得认真分析。20日下午到21日赤峰市南部出现大暴雨，同时河北、北京等地出现了大暴雨，均受中心位于太行山附近的高空冷涡影响所致。赤峰位于冷涡东北部暖区降水区域。冷涡与副高稳定维持及地面西北侧的地面高压形成的水汽截流，造成大暴雨区降水稳定维持，降水时间相对较长，雨强稳定，形成赤峰及华北大范围区域性大暴雨。

1 天气背景分析

2016年7月20日20：00，500hpa副热带高压588线位于从广西到朝鲜半岛一线，河套到银川为一高压脊，两高之间存在一冷涡系统，中心位于太行山一带。副热带高压外围水汽从南海源源不断向北输送到河北，再经山东半岛通过渤海转向输送到赤峰。700hpa形势与500hpa接近，冷涡中心与500hpa一致，低空急流强盛，同时从冷涡中心向东北至赤峰引出一条较清楚的暖式切变线。850hpa冷涡中心仍然与500hpa冷涡中心保持一致，水汽通道与500hpa、700hpa大体一致，暖式切变线较700hpa有所收缩，切变线从冷涡中心出发到北京即止，没有伸展到赤峰，赤峰地区为14～10m/s的东南风风速辐合区域。925hap 渤海东南风风速明显加强到20m/s以上的超强东南风急流，且赤峰西南及承德为20℃冷中心，山西以西的32℃暖中心异常强大，24℃冷槽从河北伸到河南。地面图上有地面倒槽伴生的明显暖锋的存在，从赤峰伸展出来到山西内蒙交界的较强的地面高压在暖锋下游形成明显的阻挡形势，大大有利于925hpa超强东南风急流带来的水汽截流，这一地面高压的阻挡形势一直持续12h后才减弱，形成高效率的水汽截流。

2 探空分析

2016年7月20日20：00赤峰（54218）实况探空图上，状态曲线、层结曲线及露压曲线基本平行，这种层结称为中性层结，即既不加速也不减速。在降水发生后大部分情况都是中性层结，同时探空图中找不到自由对流高度，说明自由对流高度非常低，925hpar超过20m/s的东南风超低空急流携带的水汽到赤峰后直接匀速上升高效凝结致雨。风垂直切变从925～400hpa均为顺转，进一步确认降水性质为暖区降水，同时验证暖锋的存在。此外，925hpa渤海的东南风超低空急流超过20m/s，到赤峰变为4m/s东风，存在较强的风速辐合，而赤峰850hpa东南风风速为14m/s，说明925hpa的东南风超低空急流到赤峰有较强的辐合上升趋势。

3 物理量分析

925hpa水汽通量散度上秦皇岛、北京、赤峰均在大值区，水汽主要看低层水汽，当925hpa有超低空急存在时，水汽通量散度925hpa较850hpa与暴雨落区对应关系更好。赤峰850hpa比湿超过13g/kg，700hpa比湿超过8g/kg，均超过暴雨标准指标。在暴雨预报中比湿的判断对是否能出暴雨起到至关重要的作用。一般850hpa比湿超过12g/kg，700hpa比湿超过5g/kg均可以预报暴雨以上降水量级。

4 雷达回波分析

选取2016年7日20日19：19雷达产品37号组合反射率图上大部地区反射率因子回波为黄色，没有红色积云状回波，以层状性降水回波为主，说明系统比较稳定，属于连续的稳定性降水。一圈一圈的黄色高带是不同仰角零度层亮带的叠加，从19.5度仰角20号反射率因子產品可以明显看出零度层高带的存在，对应于37号产品最内一圈黄色亮带，根据距离和高度分析，零度层亮带高度约5km，零度层亮度厚度约为500m左右。与探空资料0℃高度5003.1m对比基本接近。在2.4°仰角的平均径向速度图上零速度线呈“S”型，顺转暖平流，与探空垂直切变监测一致。在低空存在“牛眼对”，即超过24m/s的东南风超低空急流或低空急流明显，中高层转为南风，风向随高度顺转，与探空监测结果相一致。在沿径向剖面上，反射率因子降水回波高度在9km以下，强回波在5km以下并已经及地，意谓着降水正在进行。

5 结论

暴雨预报应注意否具备暴雨的大形势；考虑暴雨落区时应综合分析850hpa和700hp2个层次的切变线，尤其要关注强降水回波所在高度700hpa的切变形势；暴雨预报应着重考虑水汽输送条件，具体考虑比湿的大小、水汽通量散度大值中心位置；暴雨发生时往往具有较强的暖平流存在，低层一般会伴有低空急流或超低空急流；地面阻挡形势值得关注，这将涉及水汽截流和降水的持续时间。