暴雨天气 [一次区域性暴雨天气的综合分析]
时间：2019-05-26 03:27:49 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
摘要：利用micas系统提供的资料，对2009年7月8日发生在山西省中北部的区域暴雨过程的大尺度环流背景和物理量场进行了分析。得出：本次暴雨过程是在副热带高压东退南压和东北冷涡分裂南下，以及南支槽东移共同影响下,造成冷暖空气在暴雨区上空交汇对峙,为暴雨形成提供了有利的大尺度环流背景,700 hPa低涡切变、低空急流和地面冷锋是暴雨产生的主要影响系统。
关键词：区域暴雨；低空急流；物理量
Abstract: Based on information provided by the system micas rainstorm process on July 8, 2009 in Shanxi Province, north-central area large-scale circulation background and the physical field is analyzed. Drawn: the torrential rain in the subtropical eastward south pressure and the northeast cold vortex split south, and south branch trough, resulting in the confrontation of the cold and warm air in the heavy rain area over the intersection under the combined effect of favorable large-scale rainstorm circulation background, the 700 hPa low vortex shear, low-level jet and the surface cold front is the main impact rainstorm system.
Key words: regional storm; low-level jet; physical
中图分类号：文献标识码：A 文章编号：
0 引言
2009年7月7日20时到8日20时,山西省中北部（晋中以北，大同以南）出现了一次区域性暴雨天气过程，共有34个站达到暴雨量级，最大降水量为95.3毫米，出现在太原小店。此次降水缓解了前期干旱形势，抑制高温天气，但由于降水大，给城市排水、城市交通带来很大影响。有关暴雨及横切变暴雨的落区问题已有不少研究[1]，本文试图从日常预报业务中，尤其是从micaps平台上能够快捷获得的资料中，分析切变暴雨的高低空配置，物理场的诊断分析，旨在提高短期预报质量。
1环流形势演变
西太平洋副热带高压(以下简称“副高”)西北侧西南暖湿气流与弱冷空气相遇的条件下，产生的强降水过程，弱冷空气入侵使潜热释放,南来暖湿气流与冷空气交绥是区域性大(暴)雨形成的基本条件之一。
在500hPa图上，7日20时，东北冷涡范围大，势力强，贝湖西部即北纬55°N，东经 90°E附近有弱低涡，其底部有冷空气分裂南下副高脊线在北纬28°N附近，西伸脊点东经109°E附近，内蒙西部经甘肃中部到四川省为大范围槽区，山西处于槽前和副高外围的西南暖湿气流之中，西南风速≥14m/s。到8日08时(如图1b)东北冷涡略南压，其后部引导冷空气达到内蒙中部，副热带高压也明显东退南压，脊线在北纬25°N附近，西伸脊点退到东经113°E附近，西风槽也随之东移，到达内蒙中部经陕西到四川东部一带，水汽沿副高外围从南海向北输送，水汽通道较7日20时更加畅通，西南风速也加大，山西处于风速≥16m/s的区域中，为暴雨的形成提供了源源不断的水汽供应。
2主要影响系统分析
2.1低涡(辐合)切变
从2009年7月7日20时流型配置分析图中(如图1)可以看出，在700hPa、850 hPa图上，7日20时，大约位于北纬41°N ，东经105°E（内蒙西部，河套西部）附近有低涡(辐合)中心，低槽位于宁夏-甘南-四川东部-云南一线，槽前均受一致的偏南气流影响，说明水气输送带非常畅通。
从7月8日08时流型配置分析图中(如图2)可以看出，随着副高的东退南压，低涡(辐合)中心也东移略南压，中心大约位于北纬38°N，东经110°E附近（陕西北部与山西交界处），形成气旋性很强的“人”字形切变，低涡右前方偏东风加强，在山西中部形成偏东风与西南风的切变，东北-西南向切变上的辐合加强并维持，辐合上升运动加强，导致强降水出现。
图17日20时流型配置 图28日08时流型配置图
2.2高、低空急流的演变及其作用
在200 hPa图上, 8日08时在38-45°N之间有一支中心风速≥50 m/s强而宽的高空急流，暴雨区在急流右侧的强辐散区,高空辐散的抽吸作用增强，垂直上升运动剧烈。
从2009年7月8日08时流型配置（图2）可以看出：700 hPa低空急流，位于四川东部经陕西南部到我省中南部，太原风速达到18m/s；850 hPa低空急流，东北—西南向的低空急流将南海水汽输送到渤海后，又通过低涡后部的偏东风将渤海水汽输送到华北，这为降水的维持提供了丰富的水汽。
2.3地面冷锋
从图1和图2中可以看到地面冷锋移动情况，7日20时-8日08时冷锋维持在宁夏-甘肃南部-四川一线，移动缓慢。地面冷锋在暴雨区维持少动甚至摆动，说明冷暖空气对峙的势力相当，暴雨产生在冷锋前的暖湿区，地面冷锋在这次大暴雨过程中起着重要的动力触发作用。8日14时地面冷锋南移，山西北部的降水已减弱变小，晋中市的东山降水仍然持续；到20时地面气压场随着冷高压加强东移，晋中市由弱高压控制，降水减弱停止。
3物理量场分析
3.1相对湿度分析
充沛的水汽源源不断地输送，并在降水区聚集是产生区域性暴雨的必要条件。物理量场的相对湿度（%）能够较好地反映空气的水汽含量，其值大小表明空气距离饱和程度。相对湿度愈大，空气愈接近饱和状态。
从相对湿度场分析来看（图略）：7日 20时山西省中南部（700 hPa、850hPa）相对湿度在80-90%,说明水汽从南部向北输送，暴雨落区在湿度大值区的北侧。山西中北部，即暴雨区:700 hPa湿度50-70%，850 hPa湿度在70-80%，暴雨前12-18h湿度从中层开始增加，而后向低层扩散湿层增厚.
3.2 垂直速度
从垂直速度图上看2009年7月7日20时，700hPa-500hPa在河套地区维持垂直速度。到8日08时700 hPa-300 hap垂直速度大值区控制山西省大部地区，其中500hap垂直速度大值中心为(图略)。说明上升气流较7日20时增强，而在850hap垂直速度偏弱。最强的垂直速度在8日08-20时，强降水也出现在这一时段。
4 卫星云图特征分析
由2009年7月8日早4点到11点的红外卫星云图（图略）分析表明，有冷锋云系从河套东移进入山西省，云系由山西西北方向东南方缓慢移动影响，与此同时西南与东南方向暖湿空气向山西省中北部输送水汽。从云图上看8日9点到11点云层较厚，10点到11云最强，到15时开始减弱，这与降水配合较好。
5小结
(1)副热带高压东退南压和东北冷涡分裂南下，以及南支槽东移造成冷暖空气在暴雨区上空交汇对峙,为暴雨形成提供了有利的大尺度环流背景, 700 hPa低涡切变、低空急流和地面冷锋是暴雨产生的主要影响系统。
(2)暴雨的水平水汽输送通道始于南海，沿副高外围气流输送到暴雨区上空，在雨区上空中低空存在强水汽通量辐合中心，并具有明显的水汽垂直输送，把低层的暖湿空气向高层输送。
(3)高低空急流的配置，高空急流右后侧的强辐散场的存在为强降水天气的发生提供了有利的环境条件，低空急流的建立、发展与维持，为暴雨区输送了大量的暖湿空气；低空的切变线为暴雨区提供了有利动力条件。
[1] 苗爱梅 等2009年山西横切变暴雨的可预报性分析
[2] 朱乾根 等 天气学原理与方法
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
