閆雪瑾

【摘? ?要】 利用常規(guī)觀測(cè)資料、地面加密自動(dòng)站資料、ERA Interim再分析資料、多普勒天氣雷達(dá)資料、風(fēng)廓線雷達(dá)資料等資料，針對(duì)2016年8月12日影響京津冀的一次對(duì)流性暴雨進(jìn)行了成因分析。僅供參考。

【關(guān)鍵詞】 暴雨;觸發(fā)機(jī)制;冷鋒;陣風(fēng)鋒

Analysis on the cause and predictability of a convective rainstorm in Beijing， Tianjin and Hebei

Yan Xuejin

[Abstract] Based on conventional observation data， ground encryption automatic station data， ERA Interim reanalysis data， Doppler weather radar data， wind profile radar data and other data， the cause of a convective rainstorm affecting Beijing and Tianji on August 12， 2016 was analyzed. For information only.

[Keywords]? heavy rain; trigger mechanism; cold front;gust front

1? 資料選取

利用常規(guī)觀測(cè)資料和ERA Interim 0.75°×0.75°分辨率再分析資料分析大尺度環(huán)流條件。利用地面加密自動(dòng)站小時(shí)資料、北京、張北和石家莊多普勒天氣雷達(dá)資料和ERA Interim 0.125°×0.125分辨率再分析資料分析中小尺度特征。資料時(shí)間均為2016年8月12日02時(shí)至13日08時(shí)。

2? 降水實(shí)況和天氣背景概述

2016年8月12日，京津冀地區(qū)出現(xiàn)了一次暴雨天氣過(guò)程，共出現(xiàn)了174站暴雨，9站大暴雨，最大降水量出現(xiàn)在深州大屯，為136.0mm。此次過(guò)程是對(duì)流性質(zhì)的暴雨過(guò)程，降水分布不均，小時(shí)降水量大，最大值達(dá)95.3mm/h。因此，降水落區(qū)和量級(jí)預(yù)報(bào)難度很大。500hPa上08時(shí)在東北北部和蒙古國(guó)交界存在一個(gè)高空冷渦，渦底部有低槽東移。副高呈帶狀分布，588dagpm線位于40°N附近。地面上08時(shí)是西北高東南低的形勢(shì)，冷鋒壓到張家口、承德北部。700hPa和850hPa也有低渦低槽，垂直結(jié)構(gòu)后傾。20時(shí)700hPa我省中部地區(qū)形成了切變線，但切變強(qiáng)度很弱。地面上在晉冀蒙交界形成高壓中心，我省南部有倒槽發(fā)展（圖略）。

3? 對(duì)流環(huán)境條件

3.1? 對(duì)流有效位能CAPE和水汽條件

從北京（圖1a）和邢臺(tái)站溫度對(duì)數(shù)壓力圖（圖1b）上來(lái)看，CAPE值分別達(dá)到了2900J/kg和3800J/kg，大氣靜力不穩(wěn)定度在，有利于對(duì)流天氣的發(fā)生發(fā)展。從水汽的垂直分布來(lái)看，有上干下濕的層結(jié)，600hPa以下溫度露點(diǎn)差都在5℃以下，濕層深厚。兩個(gè)站的抬升凝結(jié)高度分別為972.4hPa和927.8hPa，0℃高度約為500hPa，暖云層深厚，有利于大的降水效率?？傮w來(lái)看，北部和南部的環(huán)境條件是相似的，能量充足、水汽充沛，下面主要討論北部和南部?jī)蓚€(gè)暴雨區(qū)的觸發(fā)機(jī)制的區(qū)別。

3.2? 抬升觸發(fā)條件

3.2.1北部暴雨的觸發(fā)機(jī)制? 圖2（a）是用再分析資料計(jì)算12日02時(shí)的500hPa與925hPa的差動(dòng)渦度平流，紅色實(shí)線是地面鋒面的位置，紅色虛線圈與雷達(dá)回波中雷暴的觸發(fā)點(diǎn)對(duì)應(yīng)（雷達(dá)圖略），從雷暴觸發(fā)點(diǎn)、鋒面及差動(dòng)渦度平流中心的相對(duì)位置來(lái)看，北部暴雨區(qū)雷暴的觸發(fā)是發(fā)生在鋒面附近及鋒前低壓帶中的正渦度平流區(qū)，這說(shuō)明北部暴雨區(qū)與天氣尺度系統(tǒng)的上升運(yùn)動(dòng)區(qū)是對(duì)應(yīng)。從圖2（b）中可以看到，05時(shí)，隨著鋒面的南壓，鋒面附近和鋒前低壓帶中不斷有對(duì)流觸發(fā)，對(duì)流的旺盛發(fā)展為河北北部和北京地區(qū)帶來(lái)了區(qū)域性的暴雨。

3.2.2 南部暴雨的觸發(fā)機(jī)制? 河北北部強(qiáng)降水產(chǎn)生后，在北京南部產(chǎn)生了明顯的冷池。隨著冷池的南壓，給河北中南部地區(qū)帶來(lái)了大范圍的降水。降水的分布很不均勻，這說(shuō)明水平尺度達(dá)幾十、上百公里的中尺度的陣風(fēng)鋒上，有很多小尺度的系統(tǒng)。陣風(fēng)鋒是南部暴雨的主要觸發(fā)機(jī)制，同時(shí)，還存在兩個(gè)陣風(fēng)鋒相遇等現(xiàn)象，使得輻合抬升作用更強(qiáng)，造成局地暴雨。

除陣風(fēng)鋒以外，地形也是太行山東麓雷暴觸發(fā)的重要機(jī)制。19：00石家莊雷達(dá)1.5°仰角基本反射率因子（圖略），此時(shí)陣風(fēng)鋒位于靈壽東部、正定北部至無(wú)極一線。但在陣風(fēng)鋒前，石家莊市區(qū)和鹿泉南部已經(jīng)有雷暴單體觸發(fā)。東北風(fēng)和東南風(fēng)在鹿泉南部淺山區(qū)輻合，從地面加密自動(dòng)站計(jì)算的散度來(lái)看，此處是輻合中心。19：24（圖略）陣風(fēng)鋒南壓到石家莊市區(qū)，局地觸發(fā)的單體雷暴得到發(fā)展，雷暴群的范圍擴(kuò)大，反射率因子增強(qiáng)。

4? 結(jié)論與討論

2016年8月12日發(fā)生在京津冀地區(qū)的這次暴雨過(guò)程，發(fā)生在不穩(wěn)定能量充足、水汽充沛的環(huán)境條件下。

（1）北部暴雨區(qū)的觸發(fā)機(jī)制主要是鋒面及其前部的低壓輻合帶。是天氣尺度的觸發(fā)條件造成的。

（2）北部暴雨區(qū)產(chǎn)生了冷池，冷池前的陣風(fēng)鋒快速南下的過(guò)程中，觸發(fā)了河北中南部的對(duì)流，產(chǎn)生了暴雨。太行山東麓地區(qū)，在受到偏東風(fēng)或東北風(fēng)影響時(shí)，地形輻合也會(huì)觸發(fā)雷暴，使降水出現(xiàn)地形增幅。

（3）北部暴雨區(qū)有較為明顯的天氣尺度強(qiáng)迫，可預(yù)報(bào)性較好，南部暴雨區(qū)天氣尺度強(qiáng)迫弱，實(shí)際預(yù)報(bào)工作中出現(xiàn)了漏報(bào)。漏報(bào)原因是暴雨是由陣風(fēng)鋒、地形等中尺度系統(tǒng)觸發(fā)，而中尺度系統(tǒng)生命史較短，只能依賴短臨預(yù)報(bào)員根據(jù)實(shí)況快速判斷。

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