賈振河 袁向春

摘?要：利用高空地面資料，分析了2018年5月15日河南省北中部強(qiáng)對(duì)流天氣過程。分析結(jié)果表明：本次過程的大尺度影響系統(tǒng)為高空槽，切變轉(zhuǎn)線為本次強(qiáng)對(duì)流過程主要影響系統(tǒng)，地面沒有明顯冷空氣參與;地面輻合線和地面輻合中心是此次強(qiáng)對(duì)流天氣的重要觸發(fā)機(jī)制;“上干冷、下暖濕”的不穩(wěn)定層結(jié)合大的不穩(wěn)定能量是產(chǎn)生本次雷雨大風(fēng)和暴雨主要原因。

關(guān)鍵詞：強(qiáng)對(duì)流?中尺度輻合線?急流

一、過程概況

2018年5月15日河南省北中部出現(xiàn)強(qiáng)對(duì)流天氣過程，大風(fēng)出現(xiàn)時(shí)間多在15日14～21時(shí)，其中衛(wèi)輝市最大瞬時(shí)風(fēng)速達(dá)31.9m/s，新鄉(xiāng)等豫北地區(qū)出現(xiàn)暴雨，河南省北中部有30個(gè)自動(dòng)雨量站降雨量在100mm以上，最大出現(xiàn)在衛(wèi)輝市，達(dá)136.5mm。強(qiáng)降水集中出現(xiàn)在兩個(gè)時(shí)段，15日08～09時(shí)和 15日下午到夜里，衛(wèi)輝市最大小時(shí)降水出現(xiàn)在17～18時(shí)1小時(shí)降水量達(dá)65.7mm。本文利用常規(guī)探測(cè)資料，對(duì)本次強(qiáng)對(duì)流天氣過程進(jìn)行分析。

二、天氣形勢(shì)分析

（一）500hPa形勢(shì)分析

5月14日20時(shí)500hpa環(huán)流形勢(shì)（圖1）中緯地區(qū)為兩槽一脊型，副高588線位于華南一帶，低槽位于漢中、宜賓到騰沖一線，15日08時(shí)低槽東移至安康、達(dá)川到重慶一線，15日20時(shí)低槽繼續(xù)東移北上鄭州、宜昌至貴陽(yáng)一線，并且在鄭州、太原和盧氏形成低渦，16日08時(shí)低槽繼續(xù)東移北上至鄭州、南陽(yáng)到宜昌一線，到16日20時(shí)低槽移出河南省。

（二）700hPa影響系統(tǒng)

7月14日20時(shí)（圖2c）低槽位于武都、成都到騰沖一線，河南省處在槽前西南氣流中，陽(yáng)城、安陽(yáng)到菏澤為一切變線，西南急流在貴陽(yáng)、恩施到盧氏一線，鄭州西南風(fēng)8m/s，河南省北中部t-td在15～28℃，水汽條件較差，鄭州與太原之間有暖切變存在。15日08時(shí)低槽東移，槽前西南急流東移北抬至桂林、南陽(yáng)到鄭州一線，鄭州至延安有暖切變存在，鄭州t-td為13℃，到15日20時(shí)暖切變消失，低槽位于北京到邢臺(tái)，西南急流東移北抬，鄭州站風(fēng)速減弱為10m/s，河南北中部位于濕區(qū)，16日08時(shí)低槽東移南下，鄭州站轉(zhuǎn)為西北風(fēng)。

（三）850hPa影響系統(tǒng)

7月14日20時(shí)（圖2c）河南省處在西南氣流中，鄭州t-td為7℃，15日08時(shí)邢臺(tái)至太原有暖切變線生成，河南北中部濕度明顯增大，鄭州t-td為1℃，鄭州站風(fēng)速為9m/s，鄭州到邢臺(tái)有明顯的風(fēng)速輻合，15日20時(shí)暖切變線仍維持，16日08時(shí)隨著冷空氣南下暖切變線轉(zhuǎn)為冷槽，20時(shí)低槽東移南下，鄭州站轉(zhuǎn)為西西北風(fēng)。

（四）地面影響系統(tǒng)

從15日08時(shí)地面圖可以看出，在焦作地區(qū)有一輻合中心，從焦作到新鄉(xiāng)和焦作到郟縣分別有一輻合線，對(duì)應(yīng)著焦作、新鄉(xiāng)、鄭州、洛陽(yáng)等地出現(xiàn)降水，其中輻合中心附近焦作雨量最大、雨強(qiáng)最大，到11時(shí)輻合線消失，全省基本無強(qiáng)降水，14時(shí)在濮陽(yáng)、新鄉(xiāng)到鄭州一線有輻合線生成，其中濮陽(yáng)地區(qū)輻合線兩側(cè)風(fēng)速明顯大于其他地區(qū)，其后以濮陽(yáng)為中心的強(qiáng)降水開始，20時(shí)以后輻合線減弱，強(qiáng)降水逐漸減弱。

綜合高空、地面形勢(shì)分析可以看出，15日08～09時(shí)，以焦作站為代表的強(qiáng)降水主要是由高空低槽和低層暖切變和急流造成，地面輻合中心是強(qiáng)對(duì)流的觸發(fā)機(jī)制;而以濮陽(yáng)為代表的大暴雨主要是受500hpa低槽東移和700hpa、850hpa暖切變轉(zhuǎn)變?yōu)槔洳塾绊懀⑶?00hpa有西南急流和850hpa風(fēng)速輻合配合，而地面輻合線是強(qiáng)對(duì)流的觸發(fā)機(jī)制，700hpa暖切變?yōu)槔洳蹠r(shí)間為15日下午前后，而850hpa暖切變轉(zhuǎn)為冷槽是15日20時(shí)以后，700hpa、850hpa暖切變線轉(zhuǎn)換冷槽時(shí)間相差12小時(shí)左右。

三、物理量分析

（一）水汽條件分析

從15日08時(shí)鄭州t-td可以看出，850hPa為1℃，700hPa為13℃，鄭州附近為上干下濕，從925hPa水汽通量散度場(chǎng)看出河南有水汽輸送，綜合高空低槽和低層暖切變和急流及地面輻合中心，造成15日14時(shí)衛(wèi)輝市附近產(chǎn)生強(qiáng)對(duì)流。15日20時(shí)到16日08時(shí)，整層水汽持續(xù)改善，從水汽通量散度場(chǎng)（圖略）分布也可知：在暴雨前高中低層衛(wèi)輝市處在水汽輻合區(qū)中心附近，水汽輸送條件較好。

（二） 動(dòng)力條件分析

分析散度場(chǎng)可知：15日20時(shí)，925hPa上空位于三門峽、洛陽(yáng)到濟(jì)源一帶的上升氣流中心開始向東北移動(dòng)，同時(shí)850hPa以上均為正散度，到16日08時(shí)，從地面到700hPa均為負(fù)散度。上升氣流在向東北方移動(dòng)，導(dǎo)致近地面上升速度加快。

（三） T-lnp圖特征

通過分析15日08時(shí)到16日08時(shí)鄭州站的T-lnp圖（圖4）可知：從前到后，從底層到高層，大氣濕度是逐漸增加的，在暴雨發(fā)生時(shí)，大氣處于飽和狀態(tài)，水汽供應(yīng)充分，為強(qiáng)對(duì)流天氣的產(chǎn)生提供了有利條件。從不穩(wěn)定能量的演變過程可以看出，15日08時(shí)，鄭州cape達(dá)1904.4，16日08時(shí)，cape達(dá)48.7，強(qiáng)對(duì)流天氣發(fā)生時(shí)不穩(wěn)定能量達(dá)最大值，為強(qiáng)對(duì)流產(chǎn)生提供了充足的能量，有利于產(chǎn)生大風(fēng)和短時(shí)強(qiáng)降水天氣。強(qiáng)對(duì)流天氣過后，不穩(wěn)定能量快速釋放，大氣處于穩(wěn)定狀態(tài)。

由表1可以看出，鄭州站K指數(shù)在15日白天開始增大，夜間猛增至45℃，Si指數(shù)從15日白天開始到夜里一直在下降，這與強(qiáng)對(duì)流天氣發(fā)生在夜間相吻合。

四、結(jié)論

此次過程是一次伴有短時(shí)強(qiáng)降水、雷雨大風(fēng)的強(qiáng)對(duì)流天氣過程，地面沒有明顯冷空氣參與。

此次過程是在高空槽、低空切變線和低空西南急流以及地面輻合線等共同影響下產(chǎn)生的，高空低槽和中低空切變線提供了有利的輻合上升環(huán)境場(chǎng)，高低空構(gòu)成了“上干冷、下暖濕”的不穩(wěn)定層結(jié)。低空西南急流提供了充分的水汽。

地面輻合線和地面輻合中心是此次強(qiáng)對(duì)流天氣的重要觸發(fā)機(jī)制。

強(qiáng)對(duì)流過程的水汽、不穩(wěn)定能量和抬升觸發(fā)機(jī)制三條件在此次過程中配合較好，是造成此次暴雨、大暴雨并伴有強(qiáng)對(duì)流天氣過程發(fā)生發(fā)展的主要原因。

700hpa和850hpa暖切變轉(zhuǎn)變?yōu)槔洳凼潜敬螐?qiáng)對(duì)流過程主要影響系統(tǒng)。

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