首都机场一次暴雨天气过程分析及暴雨天气过程预报思路总结

韩羽庭

（华北空管局气象中心，北京 100621）

1 天气实况

2017-08-22 中午至23 日早晨，首都机场出现了一次较强的稳定性降水天气过程。22 日全天能见度大于5 000 m，整个过程的降水从2017-08-22T12：05 间断持续到08-23T 07：20，整个过程降水量50.8 mm，达到了暴雨的级别。

2 天气过程分析

2.1 地面形势分析

从地面上看，本场处于低压前部控制，西南气流，风场较弱，风速为4～6 m/s。有一低压气旋在河套地区生成并迅速东移北抬，并在本场北部形成暖湿切变。

2.2 850～500 hPa 环流形势分析

500 hPa 有一较宽广的槽逐渐向东移动，伴有小的波动。700 hPa 有一低涡位于河套地区并逐渐向东北方向移动，湿区与低涡同步向东北方向移动。2017-08-22T14：00，本场处于槽前西南气流中，本场北边有一明显的暖湿切变辐合。西南气流逐渐加大，最大风速达20 m/s，同时伴随着低涡的湿区移入本场。850 hPa 环流形势场上低涡位于河套以东，湿区随着低涡向东北方向移动，本场处于西南气流中，风速达到了低空急流的标准。从整层来看，高空槽稍有前倾，整层存在抬升辐合条件，并伴有大湿区的存在。700 hPa 及850 hPa 风和温度露点差如图1 所示。

从500 hPa/700 hPa/850 hPa 地面图分析得知，本次暴雨过程初期为低空暖湿切变所引发的稳定性降水天气，以短时小阵雨天气为主。然而，后期随着低涡气旋主体和高空槽的临近，本场低层的西南气流明显加强。高空槽过境时，配合着整层大湿区，及低层高温高湿的配置，造成了此次降水时间长、降水量大的特点。

2.3 水汽条件

相对湿度条件在整个过程中几乎都保持在90%以上，至23 日早晨过程结束，相对湿度仍然大于80%.

各层均有较为明显的水汽辐合，其中低层辐合条件很强。正因为有充沛的水汽条件，此次降水过程累积降水量达到了暴雨的标准。

图1 700 hPa 及850 hPa 风和温度露点差

2.4 垂直速度场分析

整层都有非常显著的上升运动，700～850 hPa 上升运动最大值出现在2017-08-23T02：00，几乎维持在-0.8 Pa/s。到08 时降水过程结束时，各层上升运动明显减弱为-0.2 Pa/s。地面温湿度及700 hPa 垂直速度如图2 所示。

图2 地面温湿度及700 hPa 垂直速度

2.5 层结条件分析

此次过程中500～850 hPa 温差及沙氏指数两者反映并不明显，但2017-08-23T02：00，K指数最大值达35 K，SWEAT指数达到400 以上。4 个参数相差甚大，并不具备参考价值。而从实际过程来看，此次过程只在北部山区有零星对流，本场为稳定性降水，非对流性，因此本场并不具备很强的不稳定能量。

3 结论

本次降水为暖湿切变线和高空槽过境共同作用下的暴雨天气过程，当低压气旋临近前，气旋前部的暖湿切变东伸，但由于高空抬升条件较弱，无明显冷空气，因此以稳定性降水为主。夜间随着高空槽临近，伴随整层的大湿区以及西南低空急流的作用，造成了首都机场整个过程降水持续时间长、累计降水量大的特点。

4 暴雨天气过程预报思路

降水的形成和强度主要与以下6 个条件有密切的关系：①水汽分布和供应。丰富的水汽供应使暴雨得以发生、发展和维持，所以必须有外界水汽向暴雨区迅速地集中并不断地供应。②上升运动。降水是发生在空气的上升运动区，地面或低层的空气只有通过抬升才能达到饱和，从而产生凝结，降落下来成为降水。③层结稳定度和中尺度不稳定性。垂直对流主要依靠大气的层结稳定度、倾斜对流除层结稳定度条件外，还必须考虑动力不稳定条件。④风的垂直切变。风垂直切变是影响暴雨的重要因素之一。⑤云的微物理过程。由于地形和不同尺度天气系统或云系之间的相互作用，可以形成自然的播撒过程，从而使降水增强，形成暴雨。⑥地形。夏季暴雨出现次数最多的是在西部和北坡山坡上，这里是低层偏南风或偏东风的迎风面，气流有明显的抬升作用和地形引起的切变辐合线。在实际工作中我们需要不断总结，积累经验，对当地地形、气候等特征进行全面掌握，对成因深入研究，才能提高此类天气过程的分析和理解能力以及预报的预警水平，同时也为防灾减灾提供有力的支持。