王勇+劉金瑤

摘要：根據(jù)中國氣象局氣辦發(fā)（2010）19號文件下發(fā)的《全國短時、臨近預(yù)報業(yè)務(wù)規(guī)定》和有關(guān)強降水的特點以及導(dǎo)致災(zāi)害的嚴重性，還有結(jié)合預(yù)警信號發(fā)布規(guī)定，當時把短時強降水進行了明確的認定標準：其在一個小時之內(nèi)發(fā)生的降水量如果其降水過程超過20mm即為短時強降水。

關(guān)鍵字：短時強降水；條件；特征。

引言：有關(guān)短時強降水的定義為在短時間內(nèi)具有相對大的降水強度，其是一種天氣現(xiàn)象，且降水量高出了某一衡量值。這一天氣過程的特點包括：歷時短和雨強大以及局地性強。因為大量的降水在相對短的時間內(nèi)發(fā)生，嚴重影響了城市生活以及交通等問題，這也可能會造成泥石流或者洪澇等嚴重災(zāi)害。

一、關(guān)于短時強降水發(fā)生的條件及要素特征

在有利的大尺度環(huán)流背景形勢下，中小尺度系統(tǒng)的生成是短時強降水產(chǎn)生的原因。分析還表明：低空西南氣流的穩(wěn)定維持利于降水過程持續(xù)，而高空氣流的短波波動則造成降水強度的強弱波動變化；當高空氣流由偏西風(fēng)轉(zhuǎn)為西南風(fēng)，中低空西南氣流和中高空西南氣流同向疊加時，對流層中層西南急流建立并且向超低空傳遞，高空冷空氣的加入和低層西南氣流加強促使中小尺度系統(tǒng)生成，導(dǎo)致短時強降水。

1、大尺度環(huán)流形勢

以某日為例，副熱帶高壓從東到西像一條絲帶對江淮一直延伸到華南的大多數(shù)地區(qū)進行了有力控制，東北地區(qū)與黃淮地區(qū)兩者相互作用出現(xiàn)的大陸高壓，形成高壓脊，此高壓脊相對比較大，其脊線方位大致為115°E，脊后出現(xiàn)暖平流的情況，因為南部地區(qū)受到了控制，所以加強了之前本地溫濕條件；有別的地區(qū)出現(xiàn)了西風(fēng)槽加深向東偏離的情況，比如貝湖到新疆地區(qū)。第二天高空低槽往東方向偏離，一直到內(nèi)蒙的西部地區(qū)延伸到了華北西部地區(qū)以及河套一帶，此高壓脊的向北部分向東移動一直到海上方位，相對降低了副高強度，不過588線從東到西像絲帶環(huán)流，其依然控制了長江流域及其向南方向的地區(qū)；700hPa西風(fēng)槽前的西南氣流相對比較強烈，槽前以及副高往西方向處出現(xiàn)了西南急流，但是該氣流相對比較狹窄，在山東的南部地區(qū)出現(xiàn)了暖式切變線的情況，并且比較明顯，在其向南方向出現(xiàn)了西南風(fēng)急流，該急流大超過了12m/s，而江淮和以南地區(qū)處在將近有20℃的暖區(qū)范圍內(nèi)，受到切變線的影響，并且有受到的西南暖濕氣流，導(dǎo)致出現(xiàn)切變線降水。對西風(fēng)槽前與副熱帶高壓環(huán)流這兩者之間出現(xiàn)的較狹窄西南急流進行分析得出以下結(jié)論：該西南急流雖然比較狹窄，不過其具有較強的輻合，很容易形成大量降水。在這之后西風(fēng)槽向東轉(zhuǎn)移，位于華北到山西地區(qū)時，具有相對穩(wěn)定的副熱帶高壓，而南部地區(qū)仍然位于西風(fēng)槽前，西到西南風(fēng)急流在中緯度鋒區(qū)內(nèi)仍然較大；850hPa是因為西風(fēng)槽以及切變線的相互配合下，低渦明顯出現(xiàn)在了山東以北的地區(qū)，這個時候中尺度低壓在地面出現(xiàn)，南部地區(qū)受其影響及控制，在之后的時間出現(xiàn)很大的降水強度，最終導(dǎo)致短時強降水的發(fā)生。

2、中小尺度系統(tǒng)分析

本文對高低空風(fēng)場進行了模擬得出結(jié)論，500hPa西風(fēng)槽前的西南急流相對較復(fù)雜，南部地區(qū)處在槽前與副高形成的西南急流里面，處于低空急流輻合區(qū)中；850hPa模式對山東的中北部地區(qū)的有關(guān)低渦系統(tǒng)進行了模擬，其系統(tǒng)的表現(xiàn)相對比較良好。位于山東的西部輻合區(qū)由中心分為南部和北部，都處于地面中尺度低壓，該統(tǒng)東移到南部地區(qū)西部，北部的輻合中心明顯減弱，而且在南部地區(qū)南部已經(jīng)生成了一個尺度更小的低壓，受該小尺度系統(tǒng)影響，南部地區(qū)產(chǎn)生局地強降水。

中小尺度系統(tǒng)對于短時強降水有著很密切的聯(lián)系，本次對暴雨中心的上空有關(guān)的系統(tǒng)動力場結(jié)構(gòu)以及高低空急流進行了分析探討。通過分析降水中心的渦度以及探討散度的經(jīng)向剖面，34.7～37°N之間880～280hPa之間以垂直正渦度柱狀態(tài)呈現(xiàn)，這兩個中心最高點為960hPa以及500hPa，散度場上34.7～37°N之間580hPa以下作為負散度區(qū)，其隨高度稍而傾斜，580～180hPa作為垂直正散度區(qū)，以上的內(nèi)容對本次暴雨過程中對相關(guān)系統(tǒng)動力場給予合理配置特點進行分析，該配置對輻合上升運動十分有幫助，在暴雨中心的上空出現(xiàn)的經(jīng)向垂直環(huán)流以及對垂直上升的速度剖面分析得出，35.5～36.3°N之間作為垂直環(huán)流的一部分上升支，其較為深，該暴雨中心在上升支中存在著，480hPa上升運動中心向南方向出現(xiàn)的風(fēng)速大概有20m/s，在它的向南方向為下沉支，其比較弱，輻合上升的兩個速度中心出現(xiàn)在480hPa處以及280hPa處，其上升速度最快有2.4m/s左右，該劇烈上升運動使動力輻合上升運動走向更高點，這也是造成短時強降水的根本。

3、對有關(guān)充沛的水汽以及高水汽凝結(jié)率進行分析

高降水率是短時暴雨形成的關(guān)鍵成分，大降水離不開充沛的水汽，而形成的高降水率對于發(fā)生的短時暴雨有著密切的聯(lián)系。降水的原因是濕空氣升上高空凝結(jié)之后形成，相同的地方瞬時降水率R與垂直水汽通量wq成正比，w為上升氣流的速度，上升空氣比濕是q。在同一地點我們對發(fā)生大暴雨的降水中心其上空發(fā)生的垂直水汽通量以及對水汽比濕剖面進行了研究發(fā)現(xiàn)：在暴雨的整個降水過程中有兩個時間段出現(xiàn)的溫度露點差不高于4℃，時間幾乎與大雨強時段一致，在一天內(nèi)12時前與18—21時兩者之間，09時和20時作為兩個濕度層的厚度最高值，發(fā)現(xiàn)干區(qū)在10—14時從高空280hPa慢慢向低空開始延伸，該階段受到濕層厚度的限制以及高空干冷空氣下傳的影響，出現(xiàn)輕微的降水，同時由于冷空氣來襲給氣旋系統(tǒng)生成創(chuàng)造了有力條件，這也給下一時段的大降水打下了基礎(chǔ)。

二、 結(jié)束語

由本文可以得出，大暴雨的形成是由于中小尺度低壓系統(tǒng)動力場上深厚正渦度柱和低層負散度高空正散度的配置產(chǎn)生了強烈的垂直上升運動，暴雨中心位于低空急流伴隨的大風(fēng)速中心前部的垂直環(huán)流圈深厚的上升支中，而高空急流風(fēng)速中心的逐漸傾斜下傳通過加強低空急流使降水明顯增幅。對暴雨的形成有著很大影響的另一個因素就是充沛的水汽，暴雨區(qū)上空整層存在一個柱狀垂直水汽通量高值區(qū)，濕度的強弱變化和降水波動配合，當西南氣流發(fā)展強盛，低層濕度迅速飽和，向高層比濕迅速減小，這是由于水汽快速凝結(jié)導(dǎo)致的，高效的水汽凝結(jié)在水汽強配置的環(huán)境下，導(dǎo)致短時強降水。

參考文獻

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