朔州市一次局地短时强降水天气过程分析

刘瑞兰　李睿　蔡霞

摘 要：文章应用常规观测资料、卫星云图资料、新一代多普勒雷达资料，采用天气学分析方法，对2015年7月11日出现在朔州地区的短时强降水天气的天气形势和一些物理量进行深入分析。结果表明：高空蒙古冷涡底部槽线切变线、低涡暖切和地面倒槽是该次强降水发生的触发机制；充沛的水汽输送、水汽辐合抬升条件、较大的比湿和强的水汽辐合上升运动也为强降水的产生提供了良好的水汽条件和动力条件，稳定度指标的变化对强降水有较好的指示意义；强辐合上升运动区与强降水在时间和区域上均有较好的对应。

2015 年7月11日上午10时至下午16时，朔州市先后受两块发展起来的对流云团的影响，出现了短时强对流天气，测站降雨0.0～39.3mm，暴雨落区集中在平鲁，雨量最大是平鲁的阻虎，2小时雨量72.7mm。朔城区的张蔡庄2小时降雨43.1mm，平鲁高石庄、怀仁测站、应县义井也分别有30mm以上降水。

一、环流特征和影响系统

1.高空形势

蒙古国短波槽缓慢东移中加深形成闭合冷涡，副高位于我国的东南沿海一带，我省受副高外围584 等高线的控制。从等温线的分布特征看，山西省从700hpa至近地面都处于暖舌中，有利于不稳定能量的积聚。700hpa 在河套到山西北部有一东西向切变线。11日14时的流场分析，河套到山西省中北部有辐合中心，有利于辐合上升运动的发展。在850hpa山西省北部有一温度槽，说明冷空气开始入侵，有利于前期累积的不稳定能量释放。切变线位置处于500hpa槽线南端，与暴雨落区对应较好。

2.地面形势

7月10日20时至11日14时地面图上，在陕西、甘肃北部至内蒙古中部有一倒槽，且倒槽有加强北抬的发展趋势，倒槽附近的东南气流不仅带来了丰富的水汽，而且与北部扩散南下的冷空气配合，形成地面辐合线，从而造成强烈的上升运动，地面辐合线是这次短时暴雨的主要触发机制。

二、物理量诊断

1.不稳定层结

2015年7月11日08时，K指数中心在陕西中部和山西南部交界处，中心最大（30.2℃），山西北部强对流天气区的K=16℃～20℃。11日14时山西北部K指数增大到40℃以上，强天气区41.6℃，表明11日白天大气层结不稳定性在增强。

7月11日8时，呼和浩特、鄂尔多斯两站探空资料风场垂直分布分析，低层有暖平流，高层有冷平流，在高层为冷平流低层为暖平流的情况下，由平流引起的气层趋于不稳定。从CAPE值来看，11时朔州地区CAPE值大于800J/kg，较8时是增加的，说明不稳定能量是加强的。风场上，850hPa到700hPa风速变化量接近或大于700hPa到500hPa风速变化量，表明暖平流随高度递减，整层大气不稳定性加强迅速。

2.水汽条件

11日08时850hPa比湿分布，高比湿位于河套南部，山西北部比湿为4 g·kg-1，东南风将来自东海的水汽向华北中部输送，到11日17时，山西北部比湿700hpa大于8 g·kg-1，850hpa大于12 g·kg-1，这表明单位质量大气中水汽含量较多且在增加。500～850hpa的温度露点差均小于4℃，湿层较厚，有利于降水。

水汽通量散度分析，11日08时山西北部水汽通量散度3.3×10-5g·cm-1·hPa-1·s-1，到11日14时水汽辐合中心向南移动。水汽通量散度时间剖面显示，112.37°E、39.37°N站点11日08时中高层700hPa～400hPa水汽辐合，随着时间推移水汽辐合区向低层扩展，并且强度在增强，11日08时950 hPa～400hPa水汽通量散度均为辐合，白天降水期间水汽辐合层迅速从高层降低700hPa以下，深厚的水汽堆积为强天气区补充了充足的水分。

3.抬升条件

11日08时，40°N以南700hPa超前于850 hPa，500 hPa槽线位置偏北，相对于中低层切变位置来说是前倾结构，明显不稳定天气系统。地面逐渐移近的冷锋对锋前暖气团的抬升作用触发了不稳定能量的释放，造成对流天气。

从散度场分析，11日08时山西北部中低空辐合，中高空辐散，但辐合辐都较弱，有弱的上升运动。14时高层200hpa为正的辐散区，850hpa为负的辐合区，高层辐散低层辐合形成抽吸。低层辐合高层辐散垂直结构加强了上升运动。低空700hPa的西南急流一方面加强了对天气区的水汽输送，另一方面也增强了抬升作用。从垂直速度图上可以看出，强辐合上升运动区与强降水在时间和区域上均有较好的对应。

三、 雷达资料分析

从7月11日雷达组合反射率上可以看出，11：48分时朔州市怀仁区回波强度达33dbz，14分30分，平鲁回波强度达52.5dbz，城区达50.5dbz，降水估测平鲁49.6mm，城区31mm。14：48分垂直液态水含量上述地区分别为11.7㎏/㎡、6.2㎏/㎡，14：54分回波顶高分别为14km、11.6km。

四、小结

（1）这次短时暴雨过程是由于副高北抬和低空急流提供了充足的水汽条件和不稳定能量，高空蒙古冷涡底部槽线切变线、低涡暖切和地面倒槽是该次强降水发生的触发机制。

（2）K指數、对流有效位能、假相当位温与强降水有较好的对应关系，温度露点差能够有效判断空气饱和程度，多种指标相结合可作为预报对流性强降水的判据。结合中尺度地面辐合线和中低层切变可以判断中尺度雨团的发展移动。

（3）中低层强烈的上升运动有利于把低层的水汽和不稳定能量输送到高层，同时上升运动带来的降温加速了不稳定能量释放。

（4）雷达强回波带移动轨迹与地面中尺度辐合线移动轨迹一致，强回波带位置与中低层切变线位置相对应，这对以后的临近预报有很好的参考价值。

参考文献：

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[2]马素艳，李林惠.呼和浩特近50a短时强降水统计特征[J].冰川冻土，2017（3）.

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