高原切变线造成陇南大暴雨、短时强降水、洪涝机理分析

摘要：本文利用国家气象中心下发的常规气象实况资料及T639、EC细网格资料、FY2-D卫星红外、水汽图像资料、天水雷达资料，应用天气动力学综合分析了7月7-13日持续降雨演变成暴雨洪涝的过程中的物理要素特征。

关键词：切变辐合线；短时强降水；机理分析

1天气概况

2013年7月7日20时到7月13日08时，陇南出现连续降水，在全市1100多个站点中，大于50mm的点有549个，大于100mm的点有138个，大于200mm的点有13个，最大雨量点市文县中庙320.2mm。暴雨引发山洪泥石流、山体滑坡等地质灾害，使7县区93乡镇928村83100户322588人受灾，直接经济损失59802万元。本次降水强度大、持续时间长、雨量时段集中，为有气象记录以来罕见。

2系统的演变及物理过程分析

2、1 系演变特征

7月5-6日陇南出现34℃的高温天气，6日20时，从西藏到青海西南部出现一股西南气流后，在7日20时500hPa上在青海东南部和四川的交界处形成一条切变线，同时在700hPa四川盆地到甘肃南部出现一条8-12m/s西南风急流带，演变形成辐合低涡。

8日08时，孟加拉湾西南暖湿气流涌入，500hPa切变线加强成槽区，位置北抬到青海西北部，武都本站500hPa高度有584位势什米→582位势什米，槽加深，700hPa高度本站有308→306，涡加深，副高加强西伸；8日20时，武都本站为306→305，四川中部西南气流急流轴有307→306，涡进一步加深，加强，而500hPa的切变线加强成槽区后南压到青海中部，摔掉了部分冷空气后又北抬。

2、2 物理量特征及过程分析

2、2、1动力条件

散度：7日20时700hPa 弱，切变线北部为0.2～1.0×10-5s-1，平凉、庆阳一带最大为1.4×10-5s-1，槽南部为负值，值为0～-0.8×10-5s-1，槽北部为下沉气流，南部为上升气流，主要力量为槽南部西南急流促使其辐合上升，到8日08时，整层增强，四川盆地到陇南都为负值，全面辐合上升，到8日20时达最大，值为-12×10-5s-1。槽南部還存在辐合上升运动，北部下沉，槽南部辐合上升提供暖湿气流，形成闭合气流冷暖空气在槽区中间相遇形成降雨。

涡度：7日20时，陇南为正涡度，最大值为16，500hPa为负涡度，值为-20～-48×10-5s-1，400hPa为负值，值为-36～-48×10-5s-1，说明陇南低层700hPa为槽加强向上运动，500hPa以上为槽区加强下沉运动下沉强度大于低层上升。8日20时，700hPa变为24～28，500hPa变为-4～-20，400hPa变为-8～0，经过强降雨后，低层辐合上升更加加强，中层为平移。

2、2、2 不稳定条件-K值

8日8时，陇南区域为36～42℃，8日20时，为36～40℃，9日08时为32-36℃，降雨开始前，K值数量大，不稳定能量强，随着强降雨过后，逐渐减弱。

2、2、3 水汽条件

比湿 700HPA 7日20时为10～12g/kg，8日8时为10～12 g/kg，陇南偏南部大于12 g/kg，8日20时，区域仍然为10～12 g/kg。2009年7月15-17日陇南康县连续三天大暴雨时，比

湿最大值时14，此次暴雨的比湿条件和那次接近，水汽条件具足。

2、3 切变线的图像特征和强度分析

2、3、1 图像特征

7日20时，切变线的红外云图特征为一条横向的两头翘的中高云系，其云顶量温较低，由不太连续的椭圆型对流单体组成的一条线。到8日02时，切变线头部已经开始影响陇南，但云区较松散，四川中部有云区成团，连成片，向北发展。05时，切变线的头部向北运动，北部到达宁夏和陇东，云区仍然松散，四川境内为中高云，后部有补充到前块头部云区，时头部加强，引发强降水；08时，四川北部成团状的中高云减弱，面积缩小，给人造成一种云团因降雨而减弱的错觉。

2、3、2 强度分析

8日10：30分，雷达显示陇南境内的较强回波，一支在陇南西北部宕昌境内，另外一支从四川广元到陇南南部的文县中庙、碧口、武都裕河一带，并出现强的TITAN风暴连续面，发生强对流天气；到11时，这两只强回波区进一步扩大，面积增多，且这两条带之间存在“V”型缺口，也是风场的切变面，武都裕河、成县红川、黄渚、鸡峰山一带出现强降水，武都裕河出现小时雨量为58.3mm的强降水；到12：00，风场的切变逐渐消失，两支强回波带在北部交汇合并，TITAN风暴主体移到了天水，陇南东南部的强回波带因强降水的出现而消失。到13时，TITAN风暴消失，因陇南东南部的强回波移到天水以北，强降水转化为弱降水。

3结论

（1）本次暴雨洪涝灾害天气的主要影响系统是高原上青海东南部的切变辐合线，在500hPa为切变，700hPa为辐合，辐合强度增强至低涡，此系统的高度为400hPa，以上为平直的西风环流，时一个有顶的系统，和课本上说的发生的暴雨低层辐合高层辐散的性质不太相同。

（2）本次暴雨天气过程为上下对流型降水，冷暖空气相遇面在700hPa高度，700hPa以下切变线南部为辐合上升，槽线加强，切变线北部500-400hPa为下沉气流，冷空气沿下沉气流下传到700hPa，在槽区中部相遇形成降水。

（3）云图特征是：切变线在东移的过程中分裂成两段，头部加强发展，尾部补充，因云内存在下沉运动，所以，云团顶部显示逐渐减弱的态势，而水汽汽图像显示整个过程切变时一个加强的过程。

（4）雷达回波特征是，在陇南境内出现两条强回波带，中间相夹为“V”型缺口，为强对流天气降雨开始的信号，以TITAN风暴连成片为最强，以它的消失为强降水结束，TITAN风暴沿急流轴方向运动。

参考文献

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[2]康凤琴、张强、渠永兴，等.青藏高原东北侧冰雹微物理过程模拟研究[J].高原气象，2004，23（6）.

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作者简介：冯军（1968-），男，甘肃秦安人，高级工程师，从事短期天气预报工作。

（作者单位：陇南市气象局）