2019年5月初宁夏一次连阴雨过程分析

张泽瑾

摘要 利用常规气象观测资料、NCEP/NCAR再分析资料（2.5°×2.5°）等，应用天气学原理和天气动力学诊断分析方法，从环流背景、系统发展演变、物理量场等方面，对2019年5月5—8日宁夏一次连阴雨天气过程进行分析。结果表明：500 hPa乌拉尔山高压脊和巴尔喀什湖低涡的稳定存在和“东高西低”形势的建立与维持为连阴雨过程提供了大尺度环流背景，中低层持续的切变线活动有利于降水的持续，符合宁夏连阴雨的预报模型。低层能量锋区和不稳定层结的存在、下负上正的涡度平流垂直分布和整层持续的上升运动，提供了良好的热动力机制;地面洄流形势和偏东南大风速带对水汽有较好的输送作用。

关键词 连阴雨;环流背景;系统演变;物理量场

中图分类号：P458.121 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2022）04–0062–03

连阴雨是大尺度环流背景下，关键地区天气系统影响的结果[1]。在西风带、副热带、热带天气系统的相互作用下，北支干冷气团与南支暖湿气团稳定交绥于宁夏上空，使宁夏出现连续阴雨的天气。降雨量的多少取决于系统间的配置及其强度变化。夏季发生连阴雨天气过程往往伴有低温，会对宁夏灌区的水稻生长发育产生较大影响[2]。在前人研究的基础上，从多方面对2019年5月5—8日宁夏一次连阴雨过程进行分析，揭示此次过程的形成机理，以期为宁夏初夏连阴雨预报提供参考依据。

1 天气实况

2019年5月5—8日，宁夏出现了一次连阴雨天气过程。5日08：00—8日20：00，全区累计降水量在7～96.5 mm之间，其中，雨量大于75 mm的站点有7个、50～75 mm的共50个站点、25～50 mm的共133个站点。最大累计雨量出现在泾源县老龙潭景区，为96.5 mm，最大小时雨强出现在彭阳县红河乡常沟村，为13.9 mm（6日09：00）。

如图1所示，逐12 h累计降水量在大部分时段内，山区（黑色线）普遍大于川区（红色线），南部山区主要出现在过程前期，且随着降水过程的发生而逐渐减小;川区主要出现在过程中后期，与南部山区相比，川区降水总体较平稳，没有较明显的变化趋势[1]。

2 环流背景分析

2.1 500 hPa环流特征和高度距平场

如图2所示，5—8日500 hPa高度场上乌拉尔山和鄂霍茨克海有高压脊维持，两高之间的巴尔喀什湖有低槽，西伯利亚上空有低压活动，新疆到河西走廊维持“东高西低”的形势，有利于产生连阴雨天气。乌拉尔山为正距平，有利于阻塞高压的加强和维持，且不断有冷空气沿脊前西北气流下滑，使巴尔喀什湖低压槽发展加深且维持较久，高原东侧到河西为负距平，有利于槽脊东移。

2.2 影响系统及其配置分析

5日08：00，500 hPa乌拉尔山有阻高建立，巴尔喀什湖有低涡存在，高原上有一宽广的低压槽，槽前偏南气流影响宁夏;河西走廊到内蒙有高压坝形成，形成稳定少动的“东阻”形势，高压脊发展，宁夏受脊区控制;500～700 hPa河西地区多切变活动，850 hPa东北冷涡后部有穿脊冷空气下滑，低层无明显水汽输送。20：00乌山阻高、巴湖低涡维持，高原波动东移发展，“东阻”形势加强，高压脊加强并向北延伸;500 hPa和700 hPa甘南地区切变继续维持，700 hPa和850 hPa在东或东南方向存在有较明显的低空大风速带，提供了较好的水汽输送条件。

如图3所示，6日08：00，500 hPa“东阻”形势维持，脊前西北气流加强，达到急流强度，700 hPa上低空急流加强，有明显的风速辐合带，利于上升运动的发展，西南地区有一低涡，宁夏受东南气流影响，南海和孟加拉湾两个方向有水汽向宁夏输送，从地面到700 hPa华北地区都有高压中心存在，地面洄流形势和低层偏东南大风速带同样有利于水汽输送，宁夏形成水汽和能量辐合区，有利于阴雨天气持续。20：00“东阻”形势进一步发展，呈西北—东南走向，形成“歪脖子”高压，河西地区有低涡生成，该低涡在500 hPa和700 hPa风场上均表现明显，低涡延伸出的暖式切变线位于宁夏南部。

7日08：00，500 hPa“东阻”形势东移减弱，700 hPa切变在河西地区呈西北—东南走向，即将影响宁夏，700 hPa西南气流和850 hPa高压外围东南气流对水汽有较好的输送作用，整层配置较好，有利于区域性降水的发生。20：00“东阻”形势基本消失，高压坝减弱，位于宁夏西北部的短波槽开始过境影响，对应川区有相对明显的降水，850 ～500 hPa的切变线集中在河套地区，宁夏北部受切变线影响，东部地区位于系统前部，抬升条件较好，且700 hPa西南风大风速带东移至陕北，故川区东部降水量较大;南部山区位于切变线后部，受偏北气流控制，降水量减弱。

8日08：00，500 hPa宁夏仍受槽区控制，北部风场上还存在弱切变，使得8日白天川区北部降水持续;700 hPa高压转为低涡并东移，系统整体减弱，宁夏受西北气流控制，全区大部相对湿度条件仍较好。20：00 500 hPa宁夏转受西北气流控制，降水过程结束。

3 物理量场分析

选择银川站（106.20°E，38.47°N）对其进行物理量场分析。

3.1 动力条件

如图4a所示，5—7日高层为正的涡度平流，低层为负的涡度平流，其中，700 hPa以下为负涡度平流，700 hPa及以上为正涡度平流，250 hPa正涡度平流最大，低层辐合、高层辐散，利于上升运动的发展。

如图4b所示，5—7日從低层到高层为一致的上升运动，500～400 hPa上升速度较大，最大达到-0.9×10-1 hPa/s 左右，这是由于东高西低形势维持，北部位于切变线和短波槽前，整层上升运动明显，有较好的抬升条件;随着东阻形势的减弱消失和影响系统东移，8日位于垂直速度正值区，受西北气流控制，整层以下沉运动为主，降水趋于结束。

下負上正的涡度平流垂直分布和整层持续的上升运动，为此次连阴雨过程提供了良好的动力机制[2]。

3.2 热力条件

大气中的能量大小决定了降水产生的可能性，而层结的稳定性则决定了降水的性质和降水量的多少。

如图5a所示，温度随高度的增加而减小，低层暖、高层冷，空气对流加强，在此过程中，后期低层为高温高湿的下暖湿结构，层结趋于不稳定。如图5b所示，从低层到高层假相当位温都在40℃以上，有较好的能量条件，东阻形势的维持使得高空形势相对稳定，中高层θse随高度增加，气层稳定;而低层等值线更为密集，为能量锋区，其中，过程的白天时段高能舌明显，夜间θse减弱，表明能量存在积聚和释放的过程，从地面到对流层中下层假相当位温θse随高度降低，低层对流不稳定增强，过程中后期更为明显，高能区更明显，降水量相对更大。7日白天假相当位温高能舌与高湿区和水汽辐合区相对应[3]。

3.3 水汽条件

除了合适的热动力条件外，水汽条件也较为关键。

如图6a所示，连阴雨期间湿度条件好，湿度较大， 湿层深厚，有利于降水的产生，过程中后期中低层大气处于饱和状态，暖湿气流明显，降水持续。如图6a所示，对流层中下层有水汽通量大值区，湿舌明显，5—7日700 hPa和850 hPa的偏东或偏东南急流或大风速带，提供了较好的水汽输送条件;8日白天整层转受西北风控制，但水汽条件仍较好。如图6b所示，前期中高层存在水汽辐合，低层无水汽辐合区，过程中后期6日对流层中上层、7日整层水汽通量散度为负值，存在明显的水汽辐合，有利于连阴雨的维持。

4 结论

（1）此次降水过程持续时间长。南部山区降水主要集中在过程前期，并随着过程的发生逐渐减小;川区降水主要出现在过程中后期，与南部山区相比，川区降水总体较平稳，没有较明显的变化趋势。

（2）环流形势特征为经向型。500 hPa乌拉尔山高压脊和巴尔喀什湖低涡的稳定存在和“东高西低”形势的建立与维持为连阴雨过程提供了大尺度环流背景，中低层持续的切变线活动有利于降水的持续。

（3）下负上正的涡度平流垂直分布和整层持续的上升运动，为此次连阴雨过程提供了良好的动力机制。

（4）低层能量锋区和不稳定层结的存在为此次过程提供了较好的热力条件，且高能舌与高湿区和水汽辐合区相对应。

水汽主要来源于南海和孟加拉湾两个方向偏南暖湿气流的输送，地面高压外围明显的洄流形势、700 hPa和850 hPa高压外的偏东南急流或大风速带，对水汽有较好的输送作用。湿度大、湿层深厚，利于降水产生;中低层大气处于饱和状态，暖湿气流维持使得降水持续。

参考文献

[1] 马筛艳，沈跃琴，杨婧，等.2011年宁夏2次连阴雨天气对比分析[J].陕西气象，2013（1）：5-10.

[2] 周翠芳，石瑞玲，贾宏元，等.宁夏石嘴山地区初夏2次连阴雨及最强降水时段特征对比分析[J].宁夏工程技术，2014，13（4）：302-308.

[3] 沈跃琴，裴晓蓉，辛尧胜，等.2009-09宁夏连阴雨天气诊断分析[J].宁夏工程技术，2011，10（2）：101-105.

责任编辑：黄艳飞

Analysis of a Continuous Overcast Rain Process in Ningxia in Early May 2019

ZHANG Zejin （Zhongwei Meteorological Bureau， Zhongwei， Ningxia 755000）

Abstract Based on the conventional meteorological observation data and NCEP/NCAR reanalysis data（2.5°×2.5°）， this paper analyzed a continuous cloudy and rainy weather process in Ningxia from May 5 to 8， 2019 from the aspects of circulation background， system development and evolution， physical quantity field and so on. The results showed that the stable existence of 500 hPa Ural Mountain high ridge and the low vortex of Balkash lake and the establishment and maintenance of the situation of “high in the East and low in the west”provide a large-scale circulation background for the continuous rain process. The continuous shear line activity in the middle and low layers was conducive to the continuous precipitation， which was in line with the prediction model of continuous rain in Ningxia. The existence of low-level energy front and unstable stratification， the vertical distribution of lower negative and upper positive vorticity advection and the continuous upward movement of the whole layer provided a good thermal dynamic mechanism; The surface migration situation and the southeast high wind speed belt had a good transport effect on water vapor.

Key words Continuous rain; Circulation background; System evolution; Physical quantity field