河套地區(qū)一次強(qiáng)降水天氣分析

拓硯軍 李曉燕 王文新 武亮宇

摘 要：本文利用常規(guī)氣象觀測資料，對2009年汛期發(fā)生在河套地區(qū)的一次中到大雨，個別地區(qū)暴雨并伴有冰雹的天氣過程進(jìn)行分析，結(jié)果表明，此次降水是副高外圍西南氣流和貝加爾湖冷渦底部西北氣流共同作用造成的。貝加爾湖冷渦底部西北氣流將南來的水汽阻擋在河套地區(qū)，造成強(qiáng)降水。500hPa以上為冷槽，且有冷平流配合，以下為暖舌，且有暖平流配合，造成強(qiáng)對流天氣。

關(guān)鍵詞：低空急流 冷平流 暖平流 切變輻合

中圖分類號：S161 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）05（c）-0000-00

河套地區(qū)地處內(nèi)陸深處，遠(yuǎn)離海洋，地勢高漫，屬極干旱-半干旱的荒漠和半荒漠地區(qū)〔1〕，降水稀少、年變率大且保證率低，干旱嚴(yán)重〔2〕，年平均降水量150mm左右。2009年8月17日至18日河套地區(qū)出現(xiàn)入汛以來范圍最廣，量級最大、強(qiáng)度最強(qiáng)的一次對流性、系統(tǒng)性混合降水，其中巴彥淖爾市普降中到大雨，個別地區(qū)達(dá)到暴雨，并伴有雷雨大風(fēng)冰雹，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來較大損失。本文應(yīng)運(yùn)天氣學(xué)原理，利用常規(guī)氣象觀測資料，對此次災(zāi)害性天氣過程進(jìn)行分析，以期提高對此類天氣的預(yù)報能力，實現(xiàn)防災(zāi)減災(zāi)的目的。

1 天氣實況概述

2009年8月17日至8月18日，巴彥淖爾市先后出現(xiàn)了局地強(qiáng)對流和系統(tǒng)性降水天氣，全市降水量達(dá)中到大雨，個別地區(qū)達(dá)暴雨，同時臨河、杭錦后旗、五原縣的部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)遭受冰雹、強(qiáng)風(fēng)襲擊，農(nóng)作物損失較為嚴(yán)重。過程降水量見表1。

此次降水過程分為兩個時段，第一階段，17日白天到夜間的局地強(qiáng)對流天氣。第二階段，18日凌晨到夜間的大范圍降水、大風(fēng)天氣。

2 天氣過程成因分析

2.1 降水前前夕的環(huán)流形勢

2009年8月16日20時500hPa亞洲大陸中高緯呈兩槽一脊型， 東北冷渦即將入海， 巴爾喀什湖到貝加爾湖為深厚低槽區(qū)，中心有閉合等高線，在其北部也有閉合中心與之配合，形成“鍋扣鍋”的穩(wěn)定形勢。588線西伸到西藏中部，向北越過30°N，584線西伸到70°E，向北與冷渦底部西北氣流交匯于新疆南部，形成明顯的輻合帶，巴彥淖爾市處于貝加爾湖冷渦底前部偏西氣流中，不斷受冷渦中分裂的切變系統(tǒng)影響。700hPa316線從南海經(jīng)廣西東部、山東伸向東北，312線由云南經(jīng)四川越過阿拉善盟東部，沿著312線的水汽折向河西走廊，到達(dá)甘肅中部， 此東南氣流與貝加爾湖冷渦底部的西北氣流形成對頭風(fēng)式輻合，與500hPa的切變輻合配合。青海中西部有21℃的暖中心，暖舌伸到甘肅中東部。850hPa暖區(qū)范圍明顯擴(kuò)大，中心為28℃，暖舌已控制河套地區(qū)。孟加拉灣的水汽到湖北南部。地面實況海力素、巴彥毛道出現(xiàn)雷陣雨。衛(wèi)星云圖顯示切變輻合區(qū)上空有對流云團(tuán)生成。此種形勢表明河套地區(qū)500 hPa以上為冷槽，以下為暖舌的不穩(wěn)定形勢已經(jīng)形成，且上游不斷有切變輻合系統(tǒng)東移觸發(fā)。

2.2 強(qiáng)對流天氣出現(xiàn)時的環(huán)流形勢

17日08時500hPa貝加爾湖冷渦底部冷空氣南擴(kuò)，588線略東撤，584線撤到85°E以東，副熱帶高壓外圍云帶前部到達(dá)甘肅西北部，孟加拉灣到甘肅西北部的水汽通路建立。上游的切變輻合區(qū)移到巴彥淖爾市上空。700hPa烏拉特中旗到額濟(jì)納旗吹西南風(fēng)，此暖平流使暖舌繼續(xù)加強(qiáng)。850hPa銀川、臨河、巴彥毛道、額濟(jì)納旗形成氣旋式輻合。臨河站的TlnP圖顯示，從850hPa到250hPa均為不穩(wěn)定，且不穩(wěn)定能量大，K指數(shù)高達(dá)42℃。17日9時臨河區(qū)的隆勝首先開始降雹，臨河的713雷達(dá)探測，最大回波強(qiáng)度達(dá)50dBz，云頂高度達(dá)20km。

2.3 強(qiáng)對流天氣間歇期的環(huán)流形勢

17日20時500hPa冷渦進(jìn)一步加強(qiáng)，冷渦底部冷空氣繼續(xù)向南擴(kuò)散， 588線快速東撤至云南、四川一帶，北抬到陜西中部偏北，584線在青海南部形成槽，從孟加拉灣來的水汽到達(dá)甘肅中東部，被冷渦底部的偏西氣流阻擋在阿拉善盟與甘肅之間，副高外圍云帶到達(dá)阿拉善盟中部。巴彥淖爾市上空有明顯的輻散區(qū)。700hPa孟加拉灣的水汽到達(dá)甘肅東北部，暖中心移至四川西部，巴彥淖爾市上空的暖脊進(jìn)一步加強(qiáng)。850hPa28℃的暖中心東移到四川東部，24℃的暖中心接近河套。17日20時到18日00時，巴彥淖爾市500hPa及以下為輻散區(qū)，形成了降水的間歇期，到18日02時上游的切變輻合系統(tǒng)移至巴彥淖爾市上空，強(qiáng)對流天氣再次出現(xiàn)，巴彥淖爾市上空又開始電閃雷鳴。

2.4 大范圍降水時的環(huán)流形勢

18日08時500hPa588線東撤南壓至云南東部河南中部，來自孟加拉灣、南海、中南半島的水汽到達(dá)巴彥淖爾市。700hPa從孟加拉灣、中南半島的偏南風(fēng)低空急流直達(dá)巴彥淖爾市上空，被貝加爾湖冷渦底部的西北氣流阻擋，兩支氣流形成冷切變，在阿拉善盟東南部形成氣旋式輻合。850hPa從孟加拉灣、中南半島的水汽也到達(dá)了巴彥淖爾市。此種形勢表明，充分的水汽供應(yīng)、強(qiáng)烈的輻合上升運(yùn)動和較長的持續(xù)時間條件具備，大范圍的大型降水就出現(xiàn)了。

2.5 大范圍降水結(jié)束時的環(huán)流形勢

18日20時500hPa貝加爾湖冷渦底部冷空氣侵入巴彥淖爾市。700hPa巴彥淖爾市上空處于西北氣流控制，輻合云帶東移出去，巴彥淖爾市降水結(jié)束。

3 小結(jié)

1.此次降水是典型的副高外圍西南氣流和貝加爾湖冷渦底部西北氣流共同作用的一次降水過程。

2.如果預(yù)報出500hPa以上為冷槽，且有冷平流，以下為暖舌，且有暖平流，那么要密切注意強(qiáng)對流的發(fā)生。

3. 此次降水為北低南高環(huán)流形勢。這樣的環(huán)流形勢關(guān)鍵在于貝加爾湖冷渦底部的偏西氣流將孟加拉灣來的水汽急流阻擋在巴彥淖爾市上空。

4.此次降水冷暖空氣勢力相當(dāng)，所以降水在河套地區(qū)維持時間較長，從而產(chǎn)生這次中到大雨，局部暴雨的天氣。

參考文獻(xiàn)

[1] 李金田，張喜林，孔德胤，等.巴彥淖爾市農(nóng)牧業(yè)氣候資源與區(qū)劃[M].北京： 科學(xué)普及出版社，2006

[2] 顧潤源，孫永剛，韓經(jīng)偉，等.內(nèi)蒙古自治區(qū)天氣預(yù)報手冊[M].北京：氣象出版社，2012.