葉 東

（新鄉(xiāng)市氣象局，河南 新鄉(xiāng) 453003）

每年的7月中上旬到8月下旬是華北地區(qū)的主汛期，一般會出現較大的降水。這與副熱帶高壓的西伸北抬和西風帶系統(tǒng)的北移有很大關系。由于副高高溫高濕的特性，這種降水往往伴有強對流天氣的發(fā)生，降水分布不均勻，暴雨的落區(qū)往往是預報的重點和難點。有不少國內的專家學者對這種類型的暴雨進行了深入的研究，但仍有需要探討的地方。

受西風槽和副高外圍西南暖濕氣流影響，7月14日20時至15日08時我市西北部4個縣市出現了暴雨、大暴雨天氣過程，其中新鄉(xiāng)市降水 114.6mm，輝縣 70.1mm，獲嘉 150.3mm，衛(wèi)輝80.0mm。這次強降水過程持續(xù)時間較短，雨量的大值區(qū)主要集中在輝縣、衛(wèi)輝的南部到獲嘉、新鄉(xiāng)以及延津的西部地區(qū)，降水空間集中，形成了較大的危害，其中獲嘉的城關雨量站21：10—22：10，1小時降水量達到103mm，在歷史上極為罕見。

根據民政部門災情調查情況，這次暴雨過程造成農作物大面積積水受災，部分房屋倒塌損壞。共造成12317畝玉米受災，其中370畝玉米絕收，倒塌房屋141間，受災人數157170人，共造成經濟損失1842.7萬元。

1 環(huán)流背景

1.1 高空形勢

從13日20點開始在貝加爾湖到蒙古地區(qū)一直維持一冷低壓中心，在這一低壓中心南側不斷有冷空氣擴散南下，對河套及其以東地區(qū)造成影響。另一方面，從13日08點開始至15日08點副高一直在西伸北抬，由于副高的增強，使得華北至河套地區(qū)東部一帶的不穩(wěn)定能量不斷增強。從高空圖上看13日20點500hPa在巴彥毛道、平涼到成都有一低槽，未來東移，588線位于射陽、衡州到上海一帶，中低層新鄉(xiāng)地區(qū)都處于副高外圍的西南氣流控制。14日08時500hPa高空圖上，低槽移至二連、東勝到蘭州一線，而588線位于射陽、阜陽、武漢到福州一線，相比13日明顯有所北抬。而584線位于邢臺、西安到成都一線，鄭州正好位于588線和584線之間。700hPa在呼和浩特、延安到漢中有一低槽，在二連有一個2℃的冷中心。850hPa在呼和浩特、延安到銀川有一低渦中心，在呼和浩特附近有一個13℃的冷中心。14日20點500hPa高空圖上，位于烏蘭巴托附近的低值中心東移至二連北部一帶，低槽移至張家口太原到平涼一線。700hPa上低槽已移至北京、西安到張家界一線，鄭州已經處于槽前偏南氣流中，風速加大到10m/s，在東勝、平涼到武都一線有一狹長的低溫中心，由于溫度槽落后于高度槽，未來低槽勢力會加強。850hPa張家口附近有一個13℃的冷中心，溫度槽位于張家口太原到西安一線，張家口、太原到濟南一帶有明顯的氣旋型切變，低槽位于邢臺、鄭州到安康一線。在高空形勢上，鄭州處于槽前的西南氣流影響，槽后有冷空氣補充，在張家口、邢臺附近有冷空氣擴散南下，這樣的形勢場在夏季對形成局地強對流天氣十分有利。

1.2 地面形勢

14日08時地面場上新鄉(xiāng)地區(qū)處于東高西低的氣壓場中，河套地區(qū)西側有一個高壓，山東半島東側有一個高壓，此時在二連到東勝一帶有一弱鋒面南下，實況場上河套地區(qū)以東到河北地區(qū)已經有對流性天氣產生。14日14時山東半島有一小高壓生成，新鄉(xiāng)處于東北高西南低的氣壓場中，在秦皇島、邢臺到西安有一明顯的冷鋒形成。14日20時，在邢臺、鄭州到鄂西有一倒槽生成，我區(qū)的西北部正好處于倒槽的輻合區(qū)內。

2 水汽條件分析

一般來說中低層的水汽輸送對降水的影響較大，我們選取700hPa的水汽通量場對這次的降水過程進行分析（圖1）。從14日08時到15日08時的水汽通量場中可以看出，在14日08時在山西到我省北部地區(qū)有一個水汽通量的大值區(qū)，中心最大值10，到20時的水汽通量大值中心東移，中心最大值加大到14，進一步說明在14日20時水汽條件也比較有利。再看14日20時到22時的水汽云圖，也就是雨量集中時的水汽輸送情況。可以看出在21時-22時水汽的輸送的大值區(qū)一直在我區(qū)上空，22時達到最大，到15日3時水汽大值區(qū)移出我區(qū)，降水趨于結束。

圖1 14日08時-15日08時700hPa水汽通量圖

3 動力條件分析

3.1 渦度平流分析

首先來看看渦度平流場的演變情況。14日08時700hPa渦度平流場上我省處于負值區(qū)內，也就是說在14日08時我省還處于輻散區(qū)。到14日20時有一個正渦度平流中心從山西一直延伸到我省西北部地區(qū)，此時在700hPa我省的西北部地區(qū)處于氣流的輻合區(qū)內，低層輻合有利于產生上升運動，而上升運動能夠觸發(fā)不穩(wěn)定能量的釋放，有利于對流的進一步發(fā)展（圖2）。

圖2 14日08時-15日08時700hPa渦度平流場分布圖

3.2 垂直速度場分析

再來看看14日8時-15日8時850hPa垂直速度場的變化。14日8時沿黃地區(qū)垂直速度在-1到-2之間，在陜西到山西之間有-5的大值中心，而此時850hPa高度場上延安附近有一個低渦中心生成，兩者有很好的對應關系。14日20時新鄉(xiāng)地區(qū)的垂直速度突然加大到-7到-10之間，在山西南部有一個-11的大值中心產生，說明此時我區(qū)底層有強烈的上升運動產生。到15日08時，我區(qū)垂直速度的處于-4左右，上升運動減弱。

4 不穩(wěn)定條件分析

從以上條件分析可以了解到這次降水過程有低槽發(fā)展，有冷空氣入侵，有良好的水汽輸送，有較強的上升運動，但如此罕見的短時強降水一定有較強的不穩(wěn)定能量的積累才能發(fā)生，我們選取邢臺和鄭州為這次研究的基本臺站。從圖中可以看出在13日20時邢臺的k指數是6，S沙氏指數是4.6，不穩(wěn)定能量很小。而鄭州k指數是38，沙氏指數是-1.3，已經有了較強的不穩(wěn)定能量。14日08時邢臺的k指數突然加大到37，沙氏指數是0，不穩(wěn)定能量加大。鄭州由于13日夜間已經產生了強降水，正常情況下不穩(wěn)定能量應該減小，但14日08時鄭州的k指數達到41，沙氏指數是-2.3，不穩(wěn)定能量不降反升。14日20時邢臺k指數達到40，沙氏指數是-2.3，鄭州k指數39，沙氏指數-2.6，不穩(wěn)定能量進一步加大，中低層水汽已經處于過飽和狀態(tài)，對流天氣一觸即發(fā)。15日08時鄭州k指數降到33，沙氏指數升到3.9，不穩(wěn)定能量已經釋放。

5 小結

對于這次暴雨過程主要有以下幾點需要總結：

（1）充分利用高時空密度的地面觀測資料以及衛(wèi)星和雷達的探測資料，跟蹤分析抬升啟動系統(tǒng)的活動（本次過程是低槽和冷空氣），分析它的強弱和移向移速，判斷它影響本地的時間，可以大致預報出強對流天氣發(fā)生的時間。

（2）分析與強對流關系十分密切的中小尺度輻合系統(tǒng)的活動，分析天氣尺度系統(tǒng)對它生消移動的影響，根據中小尺度輻合系統(tǒng)的活動范圍（本次過程是低層和地面輻合線），可以大致圈定強對流天氣的落區(qū)。

（3）是對各種物理量進行認真診斷，分析其未來的演變，推斷是否有增強條件，可以大致預報出對流發(fā)展的強度。

（4）就臨近預報來講，主要是利用多普勒雷達資料，結合地面物理量的分析，判別對流性強回波的演變，預報出它較精確的移動路徑、影響范圍和將要出現的災害天氣，及時開展服務，隨時更新“12121”內容、通過手機短信、電臺、電視臺向公眾發(fā)布警報。

[1]于仁成,高瑞華,宋同文,等.一次中尺度對流系統(tǒng)分析[J].氣象,1998,24(3)：33-37.