胡桃花 朱彩芬 趙玉 杜蘭蘭 田粉平

摘 要：本文對2015年9月27—31日朔州市的一次連陰雨天氣過程進行了詳細深入分析，重點從天氣形勢、環(huán)流特點、物理量場、等方面總結了此類天氣過程的預報著眼點及分析思路。結果表明：強烈的水汽輻合、冷暖空氣的不斷交匯、對流層中低層的切變輻合、副高勢力的加強維持是這次連陰雨過程形成的有利環(huán)流形勢和背景條件。分析結果以期為本地秋季連陰雨天氣的預報或預測提供理論依據，農業(yè)生產上的趨利避害做貢獻。

關鍵詞： 連陰雨；天氣形勢；預報

秋季連陰雨天氣在中國北方來講相對出現得比較少，天氣特點主要表現為影響范圍大、降水持續(xù)時間長、日照時數少并具有明顯的季節(jié)性。國內對連陰雨研究已有不少工作，如林紓分析總結了西北地區(qū)中東部連陰雨的候平均環(huán)流特征；魏鋒分析了甘肅省近35年來連陰雨的時空分布特征；史寶秀、蔡忠蘭分別分析了2001年和2000年甘肅省秋季連陰雨發(fā)生的環(huán)流背景；方建剛分析了陜西省2003年秋季連陰雨降水的特征和形成秋季連陰雨天氣的天氣學、熱力學特點；王秀文分析指出阻塞高壓形勢且貝加爾湖附近伴有冷渦是造成北方連陰雨天氣最主要的環(huán)流特征；黃慧君對2008年云南省秋季連陰雨天氣的環(huán)流及水汽特征進行了分析。

2015年9月27—31在朔州全市范圍內出現的這次連陰雨天氣過程持續(xù)時間長達五天，其中35%的縣區(qū)五天內無日照。過程內主要以穩(wěn)定性降水為主，空間分布也比較均勻，全市降雨量介于34.1—44.9.mm，降水時段主要集中在27日、29-30日。本文就這次連陰雨天氣過程的特殊性從預報流程的思路上展開分析，以期對此類過程預報能力的提高有所幫助。

一、資料和方法

資料取自DVB-S衛(wèi)星廣播接收系統(tǒng)所下發(fā)的FY2C實時監(jiān)測到的紅外云圖及地面、高空等常規(guī)觀測資料，包括1000—200hpa各標準等壓面的位勢高度、溫度、渦度、水汽等。從天氣學條件、物理量這次連陰雨天氣過程的形勢特點和物理成因，力求加強對該類天氣過程的認識，為實際業(yè)務預報提供一種有益的參考。

1.散度

散度：指流體運動時單位體積的改變率簡單地說，流體在運動中集中的區(qū)域為輻合，運動中發(fā)散的區(qū)域為輻散。用以表示的量稱為散度，值為負時為輻合，此時有利于天氣系統(tǒng)的的發(fā)展和增強，為正時表示輻散，有利于天氣系統(tǒng)的消散。表示輻合、輻散的物理量為散度，單位：秒（s-1）。散度的重要性在于，可用表征空間各點矢量場發(fā)散的強弱程度。

一般地， 設某向量場由 A（x， y， z）=P（x， y， z）i+Q（x， y， z）j+R（x， y， z）k 給出， 其中P， Q， R具有一階連續(xù)偏導數， S是場內的一片有向曲面， n是S上點（x， y， z）處的單位法向量， 則叫做向量場A的散度， 記作div A， 即，本文所采用的是在某一等壓面上水平風的散度，定義為：。

2.渦度

表示曲線、流體等旋轉程度的量[10]。氣象上渦度ζ 常用的是p坐標中的水平風的渦度，也就是渦度的垂直分量：。

其物理意義是單位面積內空氣旋轉速率的平均情況。ζ>0表示氣旋式旋轉，ζ<0表示反氣旋式旋轉。單位：秒（s-1），天氣尺度的量級為10-5。通常用來表征天氣系統(tǒng)渦旋度之強度。

二、天氣形勢分析

500hpa高空圖上，27日20時（圖1）亞洲中高緯環(huán)流形勢主要表現為兩槽一脊型，東部槽脊區(qū)主要位于我國東部及沿海地區(qū)，徑向橫跨尺度小，西部則表現為一很寬廣的槽區(qū)，這個東亞大槽即是造成朔州持續(xù)降水的主要影響系統(tǒng)。降水初期東亞大槽所攜帶的冷空氣主體位于巴爾喀什湖一帶，同時其前部不斷有小股弱冷空氣分裂東移，其中貝加爾湖附近的一股冷空氣已隨著大槽前的平直氣流波動輸送至河套地區(qū)，朔州市即位于此短波槽前出現明顯降水。而南部的主要影響系統(tǒng)副熱帶高壓分為東西兩環(huán)，呈緯向分布，東環(huán)副高主要控制長江中下游及其以南地區(qū)，584線北端位于山西南部，其環(huán)流與東亞大槽連為一體，因此冷暖空氣的交匯是造成朔州這次連陰雨天氣過程降水量厡因。27日20時（圖2）貝湖冷空氣東移至鄂霍次克海，環(huán)流形勢調整為兩槽兩脊型，西環(huán)副高在冷空氣沖擊下斷裂，東環(huán)副高北抬至山西南界，28日08時至30日20時，隨著巴湖冷空氣主體的東移，副高有所東移南壓，朔州處于大槽前與副高邊緣西南暖濕氣流的控制下，受其共同影響降水再次增強，且等溫線落后于等高線，預示著未來槽區(qū)將加深，加強，588線北端隨著冷槽后脊區(qū)向西北伸展，槽后脊前比較強盛的西北或偏北氣流引導冷空氣爆發(fā)南下，但因為鋒區(qū)位置偏北偏東，所以強冷空氣影響范圍限于朔州北部。

700hpa圖上，27日20時，從貝湖東側至河套為一南北向的豎槽，貝湖西側至烏拉爾山則為一東西向橫槽 ，兩槽之間脊區(qū)不明顯，因此這兩次冷空氣緊緊相連、持續(xù)影響，使朔州出現了連陰雨天氣。29日20時橫槽轉豎，冷空氣南下，是29—30日降水的主要動力條件。

從850hpa和地面圖上也可以很清楚地看到：這次連陰雨天氣過程實際上兩次較強冷空氣的連續(xù)活動影響所造成的，前一次冷空氣地面中心氣壓達1032.5hpa，主要在貝湖東南側堆積；后一次冷空氣來自西西伯利亞，東移并在貝湖西側堆積，中心最高氣壓達1045hpa。

1.物理量場

和天氣系統(tǒng)相對應，27日20時（圖5）29日08時（圖6）的700hpa渦度場上，從內蒙中東部至河西分別存在一個東北-西南向的正值中心帶，特別是29日20時中心值達40*10-6/S，處于呼和浩特東部地區(qū)，我區(qū)值域為40*10-6/S左右。29日08時20*10-6/S的大值中心在河套西部，因此上游地區(qū)大的正渦度中心預示著本區(qū)未來的明顯降水。

這種低層輻合、高層輻散、并且輻散大于輻合的配置，有利于垂直上升運動的發(fā)展和維持。同時上游地區(qū)的低層高輻合中心、高層高輻散中心對本區(qū)強降水也有重要指示性。

2.水汽因子

從27—30日850hpa、700hpa、500hpa水汽通量場可以看出，本區(qū)上空持續(xù)正值區(qū)。尤其在強降水時段700—500hpa水汽通量值達10g.（cm.hpa.s）-1以上，27日20時、在山西及以東、山西及其西南部存在大值中心，副高勢力的維持使得本區(qū)五天內500hpa水汽充足 。因此連陰雨時段內本區(qū)存在比較深厚的濕層，一旦有冷空氣侵入即帶來較強降水。同時27日20時在低層從內蒙中東部到河套為大范圍的水汽通量輻合區(qū)，本區(qū)上空其值達-1.0×10-8g.cm-2.hpa-1.s-1，這對水汽及能量的積累極為有利

三、結語

綜合以上分析，9月27—31日發(fā)生在朔州的這次連陰雨天氣過程主要表現為如下特征：

（1）27日—31日低層明顯的輻合或切變?yōu)檫B陰雨期間兩次較大降水時段提供了有利的動力條件。

（2）副高勢力盤踞，其北側偏西氣流或西北側西南氣流的維持是連陰雨天氣過程形成的有利環(huán)流形勢。

（3）當中低層有冷空氣入侵時，副高西北側的西南氣流發(fā)展強盛，垂直形勢配置場轉為有利，系統(tǒng)發(fā)展深厚，冷暖空氣在本區(qū)交匯常對應有較大降水。

參考文獻：

[1] 林紓 章克儉 《西北地區(qū)東部2000年與2001年秋季連陰雨分析》[J].氣象，2003，29（2）：34—38.

[2] 魏鋒 白虎志 孫秉強.《甘肅省近35年連陰雨天氣氣候特征分析》[J].成都信息工程學院學報，2005，20（4）：479-482.

[3] 史寶秀 瞿汶.《甘肅省2001年秋季連陰雨特征分析》[J].甘肅氣象，2002，20（2）：l2一l3.

[4] 蔡忠蘭 劉德祥 瞿汶.《甘肅省2000年秋季連陰雨氣候特征分析》.甘肅氣象，2001，9（3）.

[5] 方建剛 自愛娟 陶建玲等.《2003年陜西秋季連陰雨降水特點及環(huán)流條件分析》[J].應用氣象學報，2005，16（4）：509—517.

[6] 王秀文，李月安.《北方麥收期間連陰雨天氣環(huán)流特征》[J].氣象，2005，31（9）：52—56.

[7] 黃慧君 李慶紅 高月忠.《2008年云南省秋季連陰雨天氣的環(huán)流及水汽特征分析》.干旱氣象，2007，25（1）：58—62.

作者簡介：胡桃花（1969-），女，漢族，山西右玉人，本科學歷，工程師，主要從事氣象專業(yè)服務預報工作。