2020年5月16—18日兴安盟地区一次暴雨天气过程分析

刘鑫

摘要 选择常规气象资料和NCEP再分析资料等气候观测资料，对2020年5月16—18日兴安盟地区一次暴雨天气过程进行分析，结果表明：在此次暴雨天气过程中，东北冷涡是主要影响系统，高空导致低空兴安盟地区均受低涡影响，冷涡系统十分深厚，为暴雨天气的发生提供了有利条件。在地面形势场上，地面冷锋和地面气旋均促进了暴雨天气的形成。从水汽条件来看，在此暴雨天气期间，兴安盟降水落区的水汽主要源于渤海湾。兴安盟地区水汽通道好，比湿值高，水汽层结较深厚，为兴安盟地区暴雨天气的发生给予了丰富的水汽条件；从动力条件来看，兴安盟降水落区存在一致的上升运动区，垂直速度最小值为-3.2 Pa/s；由低空至高空一带都属于正涡度，近地面正涡度值达60×10-5s-1，为本次降水天气的发生提供了动力条件。

关键词 兴安盟地区；暴雨天气；环流背景；物理量场

中图分类号：P458.1+21.1 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2023）12–0-03

Analysis of A Rainstorm Weather Process in Xingan League from May 16 to 18， 2020

Liu Xin （Arshan Meteorological Bureau， Arshan， Inner Mongolia 137800）

Abstract Selects conventional meteorological data and NCEP reanalysis data and other climate observation data to analyze a rainstorm weather process in Xingan League from May 16 to 18， 2020. The results showed that the northeast cold vortex was the main influence system in the rainstorm weather process， and the high altitude leaded to the low altitude Xingan League area being affected by the low vortex. The cold vortex system was very deep， providing a favorable environmental background for the occurrence of rainstorm weather. On the ground situation field， both the ground cold front and the ground cyclone promoted the formation of rainstorm weather. In terms of water vapor conditions， during this rainstorm， the water vapor in the precipitation area of Xingan League mainly comes from the Bohai Bay. The water vapor channel in Xingan League was good， the specific humidity value is high， and the water vapor stratification is deep， which provide abundant water vapor conditions for the occurrence of rainstorm in Xingan League; From the perspective of dynamic conditions， there is a consistent upward movement zone in the precipitation area of Xingan League， with a minimum vertical velocity of -3.2 Pa/s; The area from low altitude to high altitude belongs to positive vorticity， with a near surface positive vorticity value of 60×10-5 s-1，

which provided dynamic conditions for the occurrence of this precipitation weather.

Key words Xingan League region; Rainstorm weather; Circulation background; Physical quantity field

暴雨是我國主要气象灾害之一，在危害人们生命安全的同时，还会影响工业农业的正常生产[1-2]。近年来，暴雨天气成为各位学者研究的重点。寿绍文[3]结合中国暴雨的特点、环流形势、天气系统、形成机制和诊断、预报方法等方面展开了系统的梳理探究，指出中国暴雨具备显著的地域性、季节性、阶段性特点。大范围降水的环流形势类型包括稳定经向型、稳定纬向型、中低纬相互作用型等。张丙辰等[4-5]指出暴雨天气发生的原因很多，主要涵盖低空急流、梅雨锋、暖区暴雨、西南涡、东北低涡、切变线等天气系统，需要高度关注暴雨天气的发生发展趋势和成因。周慧等[6]通过分析2016年7月初湖南省中部以北一次暴雨天气发生，此次极端降水天气的主要影响系统为副热带高压、高空槽、西南低涡、切变线；高层水汽沿着西风带向降水落区输送。江玉华等[7]通过研究引发四川盆地东部暴雨的西南低涡结构特征发现，西南低涡热力布局在200 hPa存在显著增暖征象。柳志慧等[8]对内蒙古河套一带2018年7月中旬发生的一次强降水天气展开分析，发现此次降水天气是、副热带高压、高空槽、低空急流的共同作用下产生的。王海燕等[9]对甘肃酒泉市2016年8月中旬一次暴雨天气过程分析得出结论：500 hPa短波槽和700 hPa气旋辐合，高低层的环流配置呈“东高西低”型；高层辐散、中低层辐合这种流场的配置促进了水汽的输送汇聚，为暴雨天气的发生提供了可靠的条件。章丽娜等[10-12]也对局部地区暴雨天气发生天气形势条件展开了研究。

兴安盟隶属于内蒙古自治区，地处内蒙古东北部，属于大兴安岭向松嫩平原过渡带，当地的地貌包括中山、低山、丘陵、平原4种类型，海拔为150～1 800 m。兴安盟气候为温带大陆性季风，立体气候特征显著，整体气候特点为四季分明，地区差异显著，光照资源丰富，降水年际变率大，保证率低。降水天气大部分集中在5—9月，并且在该时间段兴安盟时常出现暴雨天气，给当地农牧业生产和老百姓生命财产安全构成严重威胁。因此，以2020年5月16—18日兴安盟地区一次暴雨天气过程为例，重点分析了兴安盟地区暴雨天气成因，以期为深入掌握该地区暴雨天气形成机制、提升暴雨天气预报水平提供指导。

1 天气概况

受高空冷涡的影响，2020年5月16日08：00—18日20：00，兴安盟地区发生了一次暴雨天气。此次暴雨天气大多集中在兴安盟地区中部，有20个测站累计降水量达到100 mm以上；有59个测站降水量处于50.0～99.9 mm之间；有47个测站降水量处于25.0～49.9 mm之间。在此次天气期间，小时最大雨强为25.6 mm（5月17日11：00～12：00），出现在乌兰浩特洮儿河公园。2020年5月16日08：00—5月17日08：00，兴安盟阿尔山市降水量达74.4 mm，超过极端阈值，出现极端降水事件，给当地造成严重的经济损失。据相关灾情统计，此次暴雨天气造成兴安盟地区阿尔山市伊尔施街、五岔沟镇、白狼镇暴发洪涝灾害，导致当地基础设施、林地、群众住房等损坏严重。

2 环流背景分析

2.1 高空形势分析

通过分析此次暴雨天氣过程中500 hPa高空形势场发现（图1），2020年5月16日08：00（图1a），兴安盟地区分布在高压脊后部，蒙古冷涡前部，冷涡中心为542 hPa，主要属于径向型，冷中心比高度场中心落后，等高线与等温线之间存在夹角，冷涡处于持续发展趋势。5月16日20：00（图1b），冷涡不断旋转朝东南一带发展。5月17日08：00（图1c），兴安盟地区分布在冷涡顶前部，此时冷涡为纬向型，同时高空出现了显著的东风。5月17日20：00（图1d），温度场中心叠加于冷涡高度场中心，冷涡此时十分成熟，并且受东北风的影响，降水强度越来越弱。至5月18日白天，兴安盟分布在冷涡后部，此次暴雨天气趋于结束。

在850 hPa形势场上，2020年5月17日08：00，兴安盟一带分布着1个低涡中心，形成了显著的风场辐合。低空偏东风急流促进了渤海、日本海的水汽不断向内蒙古东部兴安盟地区输送，5月16日20：00—5月17日08：00切变线稳定处于兴安盟中部一带，推动了当地暴雨天气的发生发展。

2.2 地面形势分析

分析地面形势场发现（图2），2020年5月16日08：00（图2a），地面低压对兴安盟地区带来影响，气旋中心值为997 hPa，此时兴安盟地区分布在地面冷锋前部，逐渐出现降雨天气。5月16日20：00（图2b），冷锋进入，产生了倒槽，兴安盟地区分布在倒槽顶部。5月17日08：00（图2c），地面气旋接着朝东南一带发展，气旋中心途经兴安盟地区，此时存在显著的低层辐合。5月17日20：00（图2d），兴安盟地区分布在气旋后部，辐合越来越弱，至5月18日，地面系统逐渐离开本地，此次暴雨天气过程结束。

3 物理量场分析

3.1 水汽条件分析

暴雨天气的发生发展需要充沛的水汽资源[13-15]。在此次暴雨天气期间，兴安盟降水落区的水汽主要源于渤海湾。由于冷涡随着时间的推移不断朝东边发展，阻塞高压越来越弱，从渤海湾而来的水汽通道打通。良好的水汽通道为兴安盟地区暴雨天气的发生提供了丰富的水汽条件。分析2020年5月17日08：00 850 hPa低空比湿场发现（图3），5月16日20：00—5月17日20：00，兴安盟大多数区域比湿值均超过达6.0 g/kg，具备较高的绝对水汽含量。

分析兴安盟地区索伦探空站观测资料发现（图4），2020年5月17日08：00，整层结曲线和露点温度曲线差值较小，这意味着本区域具备良好的水汽条件[15]，且水汽层结较为深厚。而CAPE值较小，这意味着对流潜势条件较差。

3.2 动力条件分析

分析此次天气期间兴安盟地区垂直速度剖面可知（图5a），2020年5月17日14：00，上升运动区主要处于低空至500 hPa区域，垂直速度最小值为-3.2 Pa/s，这适宜强降水天气的形成与发展。由涡度场进行分析发现（图5b），由低空至高空一带都属于正涡，5月17日14：00属于暴雨天气出现的主要时间段，地面正涡度值为60×10-5s-1，同时正涡度区向500 hPa区域延伸，促进了地面气旋的形成与发展。

4 结论

通过对2020年5月16—18日兴安盟地区一次暴雨天气过程进行分析得出以下结论：

（1）在此次暴雨天气过程中，东北冷涡是主要影响系统，高空导致低空兴安盟地区受低涡影响，冷涡系统十分深厚，为暴雨天气的发生提供了有利的环境背景。在地面形势场上，地面冷锋和地面气旋促进了暴雨天气的形成。

（2）从水汽条件来看，在此次暴雨天气期间，兴安盟降水落区的水汽主要源于渤海湾。兴安盟地区水汽通道好，比湿值高，水汽层结较为深厚，为兴安盟地区暴雨天气的发生提供了丰富的水汽条件。

（3）从动力条件来看，兴安盟降水落区存在一致的上升运动区，垂直速度最小值为-3.2 Pa/s；低空至高空一带均属于正涡度，近地面正涡度值达60×10-5s-1，为此次降水天气的发生提供了动力条件。

参考文献

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