2014年6月6—8日赤峰市暴雨天气过程分析

葛海燕 晋亮亮

摘要    利用地面及高空等常规观测资料及多普勒雷达资料对2014年6月6—8日赤峰出现的暴雨天气过程成因进行了分析。结果表明，在欧亚大陆的中高纬地区为西高东低的环流形势，乌拉尔山高压脊和西西伯利亚高空冷涡稳定维持，冷空气沿着脊前涡后的西北气流东南下，伴随冷空气东南下的短波槽受到鄂霍次克海阻塞高压阻挡，槽在华北北部加深闭合，生成切断低涡，其稳定少动，造成京津冀及内蒙古东部地区暴雨天气。

关键词    暴雨;常规资料;诊断分析;内蒙古赤峰;2014年6月6—8日

中图分类号    P457.6        文献标识码    A        文章编号   1007-5739（2019）12-0184-03

1    降水实况

2014年6月5日20：00至8日20：00，受高空冷涡配合地面倒槽共同影响，赤峰市出现大范围明显降水天气，赤峰市大部地区出现25 mm以上降水，阿旗中北部、翁旗中部和东部、敖汉旗大部、松山区西南部、元宝山区、喀旗大部过程降雨量>50 mm（共57个站），克旗中西部、右旗东南部部分地区过程降雨量<25 mm，其余地区为25～50 mm。最大过程降水量为80.9 mm，出现在翁牛特旗的巴达营子。市区过程降雨量为56.2 mm。降水主要集中在6日8：00至7日20：00。

2    成因分析

2.1    天气尺度系统分析

2.1.1    环流背景分析。6月5日20：00，500 hPa欧亚中高纬为两脊一涡形势，咸海、里海北侧到乌拉尔山为西部脊，乌拉尔山以东至贝加尔湖西侧有一深厚的冷涡，在鄂霍次克海附近有一高压脊稳定存在。从5日20：00至8日20：00，冷空气沿着乌拉尔山高脊南下堆积，冷涡不断加强，缓慢向东南移，从冷涡底部不断有短波槽分裂南下;影响赤峰市的高空槽5日20：00位于贝加尔湖以南，随着冷涡的东南下，在6日8：00此槽移到河套地区，同时在贝加尔湖以南到河套西侧有一高压脊，脊东北向发展加强，槽也随之加深，在6日20：00在锡林郭勒盟中部形成切断低涡，赤峰受低涡前部的西南气流影响，有利于暖湿气流向北输送;地面华北低压倒槽位于低涡前部，强烈发展东北上，赤峰受其顶部偏东气流影响，有利于地面增湿和能量积累。

6日20：00，500 hPa低涡中心位于锡林郭勒盟中部，与之配合的高空槽从低涡中心延伸至山西南部，冷舌落后于高度槽，在槽中有正热成风涡度平流，槽发展加深，槽前西南气流明显加强，有利于西南暖湿气流向赤峰地区输送，如图1（a）所示。由图1（b）可看出，700 hPa赤峰市以南有风场辐合中心，偏东气流将渤海湾水汽向赤峰输送，在赤峰以东有风速的辐合，有利于上升运动的加强以及水汽上升凝结。850 hPa在赤峰以南有切变线，在切变线附近辐合上升运动加强，降水加强，这也与赤峰市南部在6日20：00左右降水较大的实况相吻合，见图1（c）。由图1（d）可知，6月6日8：00地面图上，赤峰处于华北低压倒槽顶部，倒槽东北向伸展，其顶部偏东暖湿气流西北上。在赤峰西部出现偏西风与偏东风的风向辐合，暖湿空气堆积。赤峰西部为大兴安岭余脉，西高东低的地形使得偏东风带来的暖湿空气被迫抬升，是赤峰地区迎风坡普遍出现大雨的一个重要原因。

2.1.2    探空资料分析。从6月6日8：00和6月7日20：00 2个时次54218单站探空可以看出，6日8：00至7日20：00赤峰地区K指数均在30 ℃以下，沙氏指数分别为3.71 ℃和2.86 ℃，湿对流有效位能均<50 J/kg，强对流发生的可能性较小;只是在7日20：00沙氏指数<3 ℃，可能发生阵雨;由图2（a）可知，6日8：00，0 ℃层在650 hPa表明暖云层较厚，-20 ℃层在420 hPa，两云层之间较厚、湿度较大，高空湿冷空气不利于强对流天气的发生，较低湿对流有效位能使得低层暖湿空气上升缓慢，不易形成短时强降水，但长时间维持亦能达到暴雨量级。7日20：00，温度层结曲线和露点曲线的特征表现为下暖湿上干冷，但暖湿层较厚，干冷空气的高度太高，使得对流发展的潜势变小。从2个时次Tlogp图的对比中可以看出，赤峰地区降水从槽前稳定性降水逐渐转变为冷涡后部的阵性降水，见图2（b）。

2.2    雷达回波分析

雷达基本反射率图上主要为片状回波，见图3（a），回波强度<35 dBZ，说明以稳定性降水为主，并且片状回波维持较长时间，说明降雨持续时间较长，这也是出现较大量级降水的重要原因。由图3（b）可知，在径向速度图上低层存在速度对，表明近地面层存在>12 m/s的西北大风。约4 km高度赤峰东北部由低层负速度迅速转为正速度，表明有较强的垂直风切变存在。

2.3    水汽和动力条件分析

2.3.1    水汽条件。水汽是形成降水的必要条件，强降水的形成必须有水汽的输送和累积，水汽的垂直分布与温度的垂直分布一样，都是影响气层稳定度的重要原因[1-2]。

一般認为低层700 hPa的湿度与降水有直接的关系。通过对6日8：00—20：00 700 hPa水汽通量散度的分析，水汽的辐合中心有东南下的趋势，在6日14：00在赤峰市西部有一个水汽通量散度辐合的大值区，中心值为14 g/（s·cm2·hPa），见图4（a），在6日20：00此大值中心东南移到天津的东北部，中心值为10 g/（s·cm2·hPa），且中心与此次暴雨中心的落区基本吻合，说明中低层水汽条件好，加之东南气流将渤海湾水汽和偏东气流将日本海水汽向京津冀至内蒙古东部输送，为这一带暴雨提供水汽，见图4（b）。赤峰地区近地层维持9 g/kg左右的比湿，整层大气的绝对水汽含量不是很高，降水总量不是很大，这也是赤峰地区24 h降水量没有达到暴雨的重要原因。

2.3.2    动力条件。6日20：00赤峰地区925～700 hPa为负涡度平流，500 hPa及以上的层次均为正涡度平流，涡度平流随高度增加有上升运动，且从多个时次都可以看到涡度平流随高度增加，上升运动持续较长时间，对赤峰地区的降水加强有利。由图4（c）可知，散度垂直剖面图上（东经118.8°，北纬42.3°），6日20：00 500 hPa以下赤峰是一深厚的辐合层，在850～700 hPa之间有一个-1.2×10-5 s-1的低值中心，500 hPa以上赤峰是一辐散层，在200 hPa上有一个2.2×10-5 s-1的高值中心，高层辐散形成的抽吸作用，有利于加强低層辐合和上升运动，这种低层辐合高层辐散的典型模式有利于降水加强[3]。

由图4（d）可知，垂直速度时间剖面图上（东经118.7°，北纬41.9°），从5日20：00至7日20：00，整层几乎都以上升运动为主，在500 hPa附近有一个-260×10-2 Pa/s的大值中心，强烈的上升运动和较长的持续时间，是赤峰地区暴雨天气出现的有利条件，而这种垂直运动不仅有利于中低层水汽辐合上升，也有利于大气中热量、动量、涡度等的垂直输送，对于局地暴雨天气的发生发展有着积极的作用和贡献。

涡度、散度和垂直速度的合理配置是此次强降水的主要动力条件，这种低层辐合、高层辐散的配置，加速了上升气流的发展和强降水的出现[4]，而赤峰的特殊地形也是降水加强的一个不可忽略的原因，赤峰西部为大兴安岭余脉，地形的强迫抬升，使得降水在迎风坡增大，这也是林西、翁牛特旗至宁城八里罕一线降水量较大的原因之一。

4    结论

（1）500 hPa高空槽发展加深，形成切断低涡，赤峰地区降水从槽前西南气流影响的稳定性降水到后期低涡后部带来阵性降水的一个演变过程。

（2）涡度、散度和垂直速度的配置非常好，这种低层辐合、高层辐散的配置，加速了上升气流的发展，对降水有利，但赤峰地区水汽条件一般，西南水汽通道没有完全建立，此次降水天气的水汽主要来源是渤海湾和日本海，在主要降水时段内，赤峰位于低压倒槽的顶后部，不利于偏东水汽向赤峰地区输送，这也是赤峰地区降水量级不大的重要原因。

（3）切变线有利于中低层的辐合上升运动加强，降水主要出现在700 hPa与850 hPa切变线之间。涡度平流由低层至高层的增加和移动，是促使地面低压倒槽发展的重要动力因子，有利于强降水的形成。

5    参考文献

[1] 朱乾根，林锦瑞，寿绍文，等.天气学原理和方法[M].4版.北京：气象出版社，2007.

[2] 滕水昌，殷玉春.河西走廊一次大雨天气诊断分析[J].干旱气象，2010，28（1）：81-86.

[3] 张静哲.2012年7月21—22日朝阳地区暴雨局地大暴雨预报技术总结[J].现代农业科技，2018（20）：206-207.

[4] 张培昌，杜秉玉，戴铁丕.雷达气象学[M].北京：气象出版社，2001.