2014年河套地区入秋首次强降水天气过程分析与诊断

孙尚瑜 高玲 侯文秀

摘要 运用常规气象资料和自动站实测资料，从高空槽演变规律及物理机制方面对2014年8月31日至9月2日内蒙古巴彦淖尔市强降水天气过程进行诊断分析。结果表明，此次降水天气过程是由高空槽东移南压，并配合低层低涡环流产生。9月1日凌晨分布不均匀阵性降水，由南支槽前不断生成和消亡的对流云团活动所致。9月1日午后，北支高空槽逐步南下，南压冷空气与西南暖湿气流在巴彦淖尔市上空交汇，稳定西南暖湿水汽输送，为强降水提供了充足的水汽条件。高空强烈辐散通过抽吸作用引起低层强烈辐合，激发气流垂直上升运动并提供抬升动力条件。500 hPa以上大气处于对流稳定状态，阻挡暖湿气流向上扩散，使不稳定能量在低层积累，提供能量条件。西南暖湿气流受阴山山脉阻挡和抬升，山前降水量增加。

关键词 强降水；天气过程；高空槽；辐合上升；不稳定能量；河套地区；2014年

中图分类号 P458.121.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2018）13-0227-01

河套地区地处内蒙古高原，降水少，属干旱、极干旱地区。阴山山脉横亘于巴彦淖尔市中部，形成北部高平原、中部山地丘陵和南部平原的地貌。河套地区各测站年降水量127～225 mm，近70%降水集中在6—8月，雨热同季，降水量分布自西北向东南递增，巴彦淖尔市境内多雨中心在东南部乌拉山两侧，但年变率大、保证率低。秋季强降水是河套地区灾害性天气之一，因而做好降水天气预报与服务，积极采取相应措施预防或减轻灾害损失具有重要的现实意义[1-2]。

1 降水实况及天气形势

1.1 降水实况

2014年8月31日23：00至9月2日7：00巴彦淖尔市自西向东出现入秋后首次强降水天气过程，全市大部出现阵雨或雷阵雨，125个雨情站中有123个站出现降水。其中，83个站降水量>10 mm，18个站降水量>25 mm；最大降水量在五原县银定图镇，为39.9 mm，达大雨量级。

1.2 天气形势

8月31日20：00，40°N地区为西高东低经向环流形势。高空槽分裂为南、北2支，北支位于贝加尔湖以东至蒙古西部；南支位于阿盟至甘肃中部，温度场落后于高度场，高空槽继续加深发展。在套区上游巴彦毛道、额济纳旗T-Td≤2 ℃，其中巴彦毛道有20 m/s的西南风。2支高空槽快速东移南下，南戈壁省风向由偏西风转为偏东风，在巴彦淖尔市西北部形成低涡环流。套区位于槽前西南气流影响下，套区T-Td≤2 ℃。850 hPa与700 hPa一致，均受低涡环流影响。

2 云图特征

9月1日1：30河套地区西南侧生成对流云团，随时间推移，云系自西向东移动；1日9：00左右移出巴彦淖尔市，云团造成套区大部雷阵雨天气，同时北支槽前云系逐渐南压；12：00进入阿盟并东移加强，午后影响巴彦淖尔市，产生不均匀阵性降水；17：00后巴彦淖尔市出现层状云降水，整个过程造成全市大部地区阵雨或雷阵雨。

3 形成机制分析

3.1 水汽条件

降水发生发展和维持必须有充足水汽供应[3]。分析700、850 hPa风场发现，有一支偏东气流将渤海水汽向西、向北输送，与干冷偏西气流在巴彦淖尔市交汇，且500 hPa有孟加拉湾西南暖湿水汽输送，为降水提供了充足的水汽条件。分析此次降水过程中850、700 hPa比湿场，降水过程中巴彦淖尔市一直维持一高湿区，比湿最大值达9 g/kg，利于降水。

3.2 动力条件

由9月1日8：00—20：00五原站散度时间剖面可知，500 hPa以下有负散度，500 hPa以上则为正散度区，低层辐合高层辐散与500 hPa高空槽有很好对应；1日16：00前后低层辐合高层辐散配置达到最佳，五原局地出现14.9 mm/h的降水；1日20：00后，随着低空辐合条件减弱，降水趋于减弱。

3.3 不稳定能量

从此次降水过程中五原上空θse剖面图看出（图1），1日20：00 700 hPa以下大气处于不稳定状态，500 hPa以上大气处于对流稳定状态，阻挡了暖湿气流向上扩散，使不稳定能量在低层不断积累，降水发展和维持。

3.4 地形作用

巴彦淖尔地区属内蒙古高原的一部分，由于地质运动，阴山及北部发育隆起，阴山前部发生断陷，使阴山横垣于巴彦淖尔市中部，形成明显的北部高原、中部山地丘陵和南部平原地貌。阴山山地北部到蒙古边境广大区域为乌拉特高原，海拔1 000～1 400 m，由南向北平缓降低，地势坦荡，起

伏较小。阴山南部与黄河之间形成河套平原，海拔1 018～1 055 m，地势平整开阔。乌拉特中旗乌兰布拉格沟位于乌拉山南部，受地形强迫抬升和地形辐合共同影响，上升运动加强，增加凝结量，使降水加强，乌兰布拉格沟在1日3：00至2日7：00累计降水36.2 mm，证实了地形作用[4]。

4 结论

（1）此次降水天气过程由高空槽东移南压、配合低层低涡环流产生。初始阶段分布的不均匀阵性降水由南支槽前不断生成和消亡的对流云团活动所致。

（2）充足水汽输送和高空强烈辐散、下层强烈辐合激发气流垂直上升运动，提供水汽及抬升动力条件。500 hPa以上大气处于对流稳定状态，阻挡暖湿气流向上扩散，不稳定能量在低层积累，为降水提供能量条件，使降水发展维持。

（3）在一定条件下，阴山山脉的阻挡和抬升使降水加强。

5 参考文献

[1] 魏晓雯，梁萍，何金海，等.汛期强降水过程与月内低频降水的联系及其可能机制[J].高原气象，2015，34（3）：722-731.

[2] 冉令坤，楚艳丽.强降水过程中垂直螺旋度和散度通量及其拓展形式的诊断分析[J].物理学报，2009，58（11）：8094-8106.

[3] 李明，张涛，魏杰平.2008年初夏孝感一次大暴雨天气過程的分析与诊断[J].暴雨灾害，2009，28（1）：51-57.

[4] 白晓平，靳双龙，王式功，等.中国西北地区东部短时强降水时空特征[J].中国沙漠，2018，38（2）：410-417.