赤峰市一次典型的后向传播强对流暴雨过程分析

徐丽娇

（赤峰市气象局，内蒙古赤峰 024000）

赤峰地处内蒙古东南部，地形较为复杂，强对流天气发生频率较高，造成的灾害较严重。2016年8月6日，赤峰地区出现局地短时暴雨过程，这是一次典型的强对流暴雨过程，暴雨落区较分散，但降水强度大、持续时间长、强降水落区呈现后向传播的特征。回波移动路径特殊，起始于辐合带上，回波单体的平流和传播路径基本呈现反向特点，因而单体在后向传播过程中存在稳定少动的情况，强回波在赤峰地区的维持也是这次强降雨天气的原因。本文利用常规探测资料、自动站加密资料、卫星云图以及多普勒天气雷达资料揭示此次强降水发生发展的背景场和中尺度特征，旨在为此类强对流暴雨的预报提供参考。

1 降水特点概述

2016年8月6日14：00开始，在赤峰市西北部首先出现短时强降水，强降水逐渐沿东略偏南方向缓慢移动，分布呈带状，从克什克腾旗到松山区、红山区、元宝山区，再到敖汉旗有多个暴雨中心。主要降水时段集中在6日14：00至7日7：00，最大降水量出现在赤峰站，最大小时雨强出现在红山区哈达和硕站，为57.1 mm。此次强降水引发了克什克腾旗芝瑞镇山洪以及市区严重的城市内涝。降水主要分布在2个阶段：第一个阶段是6日15：00—21：00，其主要特点是短时雨强大、强度变化显著；以哈达和硕站为例， 该站 17：00—18：00 雨强为 57.1 mm/h，到18：00—19：00， 该站小时雨强仍然达 34.4 mm/h，具有明显的中尺度对流系统活动特征；第二个阶段发生在当日21：00以后，降水逐渐平缓，雨强显著减小，表现为稳定降水特征。本文重点讨论第一阶段的中尺度对流系统结构特征及其产生和传播的机制。

2 强对流暴雨产生的环境背景分析

2.1 天气形势

2016年8月6日8：00，赤峰市上空200 hPa为辐散区域，500 hPa副热带高压较强，588 dagpm线已经压到赤峰市南部偏南地区，赤峰市中部地区处于副热带高压西北侧，高温且高湿，500 hPa低槽位于黑龙江以北到内蒙古锡林郭勒盟一带，且温度槽落后于高度槽，随着槽线东移南下加深，槽后偏北气流与副热带高压边缘的西南气流在内蒙古中部偏南地区到吉林西部交汇，因而在大尺度上具备了不稳定条件和上升运动条件。700 hPa副热带高压更加偏东，冷暖空气形成的切变位于通辽市到北京南部，850 hPa切变线较700 hPa略偏西、偏北，整个系统自上而下略有前倾，使降水区范围较窄，天气较剧烈；另外，850 hPa有一条强风速带穿越东北地区，赤峰市位于西南急流左侧。赤峰市处在850 hPa高湿区内，地面天气图上，与高空形势相对应，赤峰市处于倒槽内。

20：00，随着500 hPa高空槽进一步南下加深，迫使副热带高压退居海上，但其外围风速不断加大，西南暖湿气流与高空槽携带的冷空气在赤峰市南部上空不断交汇，700 hPa和850 hPa对应的切变依然存在，且略有南压，仍然划过赤峰市南部地区，整层湿度转好，地面冷高压已逐渐南下，赤峰市北部降水已趋于结束，受均压场影响，此时降水已逐渐转变为稳定性降水。

2.2 水汽条件

2016年8月6日8：00，赤峰市位于850 hPa高湿区范围内，850 hPa的比湿已经达到了12～14 g/kg，同时副热带高压外围的西南风不断将海上水汽输送到赤峰市上空，为此次强对流暴雨提供了很好的水汽条件。

2.3 稳定度条件

从2016年8月6日8：00赤峰站的探空曲线可以看到，抬升凝结高度（891 hPa）、对流凝结高度（758 hPa）和自由对流高度（505.8 hPa）均较低，8 月3日起，赤峰连续4 d最高气温都在32℃以上，不稳定能量得到有效积累。虽然对流有效位能（206.6 J/kg）和K指数（28℃）不是很高，但沙氏指数为-1.13℃，抬升指数为-0.68℃，并且位温随高度变化，表明赤峰当日大气处于极不稳定状态。850 hPa高度以下风向随高度呈顺时针旋转，表明低层为暖平流，850 hPa高度以上风向随高度呈逆时针旋转，有弱冷平流。温度与露点曲线自下而上呈喇叭口形[1]，显示赤峰当天上干下湿的特征，这种分布形式也是有利于雷雨、大风的出现。干侵入层次较低，并且0℃层和-20℃层高度较高，这些预示着冰雹灾害出现的可能性较小，因而考虑这次强对流天气主要以短时强降水为主。

20：00，温度与露点曲线自下而上靠得非常近，说明整层湿度都很好，抬升凝结高度（919.3 hPa）、对流凝结高度（840 hPa）和自由对流高度（683.3 hPa）进一步降低，对流有效位能为103.9 J/kg，K指数为35℃，沙氏指数为0.16℃，抬升指数为0.24℃，并且500 hPa以下转为冷平流控制，说明冷空气已入侵，此时，赤峰降水已逐渐转为稳定性降水。

2.4 抬升触发条件

从地面自动气象站加密观测的风场分布可以看出，2016年8月6日14：00开始，在赤峰市西北部附近存在一条中尺度辐合线，逐渐东移南压，到17：00，中尺度辐合线已经移到赤峰市中部地区；同时，在赤峰市区附近形成了中尺度辐合中心，一直到19：00，该辐合中心都在赤峰市区附近盘旋。因此，17：00—18：00 和 18：00—19：00 在市区附近分别降下了57.1 mm和51.2 mm的降水，到20：00，该辐合中心逐渐移到赤峰市东南部敖汉旗地区，在20：00—21：00降下了44.7 mm的降水，21：00以后，随着辐合中心的移出，地面中尺度辐合线南压加快，赤峰市降水逐渐转为稳定性降水并逐渐结束。由此可见，地面存在中尺度辐合中心或辐合线的生成和发展，地面辐合线的存在是这次暴雨产生的启动机制。强降水就发生在此中尺度低压附近，随其移动而移动。中尺度辐合中心的移动方向对雨量中心的移向影响很大[2-3]，最大雨量中心通常位于辐合中心后方。

3 卫星云图分析

此次强降水过程主要是带状云系中不断有新对流单体形成并移到赤峰市上空，从而形成“列车效应”，在赤峰市中部地区产生暴雨天气。从2016年8月6日16：00—21：00卫星云图的演变中可以看出，位于赤峰地区上空的云体内部存在由多个中-β尺度对流云团组成的中尺度对流复合系统，并且在17：00—19：00整个云带明显加强，中-β尺度对流云团不断在赤峰市西侧形成，在东移过程中发展加强，整个云带走向是自西向东，这样就使新生成的单体不断经过赤峰市上空，形成“列车效应”。

4 雷达资料分析

2016年8月6日17：00左右，在赤峰市中北部地区有大片对流性降水回波存在，回波强度已达50～55 dBZ，并且回波分为南北两片，北部回波移速较快；17：22，南北回波更接近，回波方向与移动方向夹角较小，这也使主体回波不断经过赤峰市区上空，形成“列车效应”，从而形成小时雨量超过50 mm的短时强降水。18：00左右，位于赤峰市区上空的南北两片回波逐渐合并，到18：11，整个回波位置变化不大，但强度略有加强，回波整体移动速度还是较慢，使降水回波长时间在赤峰市上空停滞，这也是造成此次暴雨的重要原因[4-6]。

5 结论

（1）这是一次典型的后向传播强对流暴雨过程。此次强对流天气是在副热带高压外围高温高湿的环境背景下西来槽以及低空切变线共同作用下触发的。

（2）地面辐合线的存在是这次暴雨产生的启动机制。

（3）从卫星云图上可以看见清晰狭窄的带状云系，不断有新的对流单体在后侧生成并且移到赤峰市上空，形成“列车效应”。这也是这次暴雨产生的重要原因。

（4）此次强对流暴雨最大回波强度可达 50～55 dBZ，回波与移动方向夹角较小，使降水回波在赤峰市上空长时间停滞也是这次暴雨产生的重要原因。