寧夏北部一次區(qū)域性暴雨過程分析

楊寶玲　楊婧　陳彥虎　陳學(xué)志　何耀龍

摘 要：利用常規(guī)天氣圖、地面自動站加密雨量，衛(wèi)星云圖、物理量場等資料，對2012年7月29日夜間到30日石嘴山市出現(xiàn)的強降雨天氣的成因進行了診斷分析，結(jié)果表明：此次暴雨天氣是在有利的大尺度環(huán)流背景下，高低層天氣系統(tǒng)共同作用產(chǎn)生的，700hPa低渦切變線、850hPa切變線輻合區(qū)與200hPa西北風(fēng)高空急流右側(cè)的強輻散區(qū)相疊加，為暴雨區(qū)提供了強勁持續(xù)的上升運動；強烈的不穩(wěn)定能量及不穩(wěn)定層結(jié)是對流發(fā)展、雨強增大的必要條件；對流云團的合并加強是降雨強度較大的直接原因。

關(guān)鍵詞：暴雨；環(huán)流形勢；物理量分析

1 降雨實況和災(zāi)情

2012 年7月29日夜間到30日中午，受高空西風(fēng)槽、低層低渦、切邊線和地面低壓共同影響，寧夏北部出現(xiàn)了一次明顯的持續(xù)性強降水天氣過程，暴雨區(qū)主要集中出現(xiàn)在銀川市和石嘴山市。石嘴山市35個雨量點均出現(xiàn)降雨，其中，有32個雨量點≥25mm，18個雨量點≥50mm，7 個雨量點≥70mm，超過80mm 的雨量點為小水溝82.9mm、姚伏84.8mm、桃家溝93.9mm持續(xù)時間長達13個小時，最大降雨量達93.9mm出現(xiàn)在平羅縣的桃家溝雨量點。此次暴雨天氣引發(fā)了局地山洪、滑坡、坍塌等地質(zhì)災(zāi)害，給人民生命財產(chǎn)造成較嚴重的損失。石嘴山市所轄的3個區(qū)縣有33987 人不同程度受災(zāi)，農(nóng)作物受災(zāi)面積達16377.5公頃、成災(zāi)4208.3公頃， 死亡大小牲畜1087 頭（ 只），漏水房屋808戶、倒塌房屋112戶， 轉(zhuǎn)移安置人口3574人。

2 大尺度環(huán)流特征及主要影響系統(tǒng)

2012年7月29日08時～30日20時 200hPa高空圖上，南亞高壓強大，呈東西走向，中心最強值達到1260dgpm，脊線位于40°N附近，寧夏位于南亞高壓的東北象限40～45°N存在高空急流，29日20時急流中心強度達45m/s，并且不斷有急流核向東傳遞，寧夏處在高空急流右后部輻散氣流中。500hPa高空圖上（圖略），歐亞范圍內(nèi)中高緯度地區(qū)為兩槽一脊型，里海到巴湖為一大低壓槽區(qū)，另一低槽位于東北地區(qū)，在這兩個低壓槽之間的蒙新高原位于弱高壓脊控制區(qū)，副熱帶高壓呈東西走向緩慢東退和南壓減弱，副高584線位于北緯40°N附近，在張掖附近有一高空槽東移，寧夏處于高空槽前的西南氣流中。在對流層中低層850～700hPa層在左旗附近形成一低渦伴有“人”字形切變，偏南低空急流伸展到銀川附近。

對7月29日20時～30日08時高空圖進行中尺度天氣分析（圖略）可以看到，29日20時200hPa寧夏北部處在高空急流出口區(qū)的右側(cè)，500hPa上河西短波槽槽東移到民勤附近。同時，700hPa低渦、切變線位于民勤西側(cè)， 850hP上橫切變位于銀川與石嘴山之間，受500hPa西風(fēng)槽東移和低層暖濕氣流共同作用，700hPa上的低渦、暖式切邊線在29日夜間迅速加強發(fā)展，發(fā)展成為較強的西北低渦，并向偏東北方向移動，從29日夜間開始一直到30日08時700hPa層西北低渦穩(wěn)定維持在賀蘭山附近，500hPa短波槽與700hPa低渦、切變及850hPa強橫切邊輻合區(qū)相疊加，造成寧夏北部的銀川、石嘴山兩市出現(xiàn)大暴雨、暴雨天氣過程，引發(fā)山洪、城市積水等地質(zhì)災(zāi)害。

綜上所述，低槽、低渦、切變線共同觸發(fā)了這次暴雨天氣，暴雨的強度與低空急流的增大有著直接的關(guān)系；而高空急流起到了“抽吸”作用，高低空急流的耦合，為這場暴雨的產(chǎn)生提供了有利的水汽和上升運動條件。

3 物理量診斷分析

3.1 水汽條件分析

3.1.1 比濕

從7月29 日08時850～700hPa 比濕圖上可以看出：青藏高原東部到甘肅南部及河套西部為8～10g/kg 的高濕區(qū)控制，500～400hPa 比濕圖上，在中衛(wèi)附近有6～8g/kg 的濕區(qū)；到29 日20時高濕區(qū)向東北方向移動至銀川及其北部，850～700hPa層上比濕增大到10～12g/kg，相對應(yīng)的500～400hPa高度上比濕增大到8～10g/kg，由此看到，在暴雨天氣出現(xiàn)前銀川以北地區(qū)濕度層較厚，伸展到400hPa層。

3.1.2 相對濕度

充足的水汽為暴雨的維持提供了有利條件。29日20時，高原東部至河套地區(qū)一帶500hPa以下的相對濕度普遍大于70%，700hPa的相對濕度達到80%以上，銀川更是高達90%在29日23時銀川出現(xiàn)暴雨期間850～500hPa層從高原東北部到河西、河套形成一個帶狀強水汽輻合區(qū)，為寧夏北部市隨后的大暴雨儲備了充足的水汽。

3.2 動力條件分析

3.2.1 散度場

29 日20時散度表示，寧夏北部700hPa以下為輻合區(qū)，中心強度<-1×10-5/s，300hPa 以上為輻散區(qū)，中心強度>3×10-5/s，30日08時散度表示，輻散中心移至磴口北部，強度增強為>3.5×10-5/s。

3.2.2 渦度場

29 日20時300hPa渦度表示，青藏高原東部到河套一帶為輻散區(qū)，中心強度<-6×10-5/s；到30日08時，輻散中心緩慢東移至河套地區(qū)，強度沒有明顯變化；29日20時700hPa 渦度表示，河西到高原東部為輻合區(qū)，中心強度>3×10-5/s；30日20時，輻合中心控制寧夏大部地區(qū)，中心強度達4.5×10-5/s。

3.2.3 垂直速度

分析700hPa、500hPa層上垂直速度的分析發(fā)現(xiàn)，29日20時在寧夏區(qū)以西垂直運動增強，并出現(xiàn)了2個大值中心。30 日02 時700hPa 圖上（圖略）左旗到賀蘭山西部有-66×10-5hPa/s的上升運動中心，500hPa 圖上（圖4b）強上升運動中心位于青藏高原東部到寧夏，賀蘭山部上升運動中心值高達為-150×10-5hPa/s，200hPa圖上（圖略）上升運動中心值仍維持為-48×10-5hPa/s。由上述分析可知，深厚的濕層和強烈的上升運動將水汽不斷地向上空輸送，隨著氣溫的降低，水汽凝結(jié)成云致雨，是這次大到暴雨的動力條件。

4 衛(wèi)星云圖演變特征

分析2012年7月29日08時～30日11時逐小時衛(wèi)星及逐小時降水資料可清晰的看到，強對流云團的演變與此次暴雨過程聯(lián)系密切。29日08時來自孟家拉彎的水汽源源不斷的向東北方向輸送，到9日14時（圖略）西藏西部有一大片小的對流云塊生成增大并向西北方向移動與青海中部的鋒面云帶有合并的趨勢，并且從29日14時～19時 西藏到四川、高原東部、不斷有一大片對流云塊發(fā)展向西北方向移動與青海一帶的低渦云帶有并有相互合并的趨勢，29日20時在賀蘭山的西部、甘肅東部到高原東部到西藏形成一條寬廣的對流云帶，云帶中的對流云塊有合并加強的趨勢，29日21時后位于賀蘭山西側(cè)的對流云團迅速加強、發(fā)展 成為較強的中尺度對流云團，此對流云團從29日22時～30日11時（圖略）移過寧夏北部地區(qū)造成石嘴山市的暴雨天氣。

5 結(jié)束語

（1）此次區(qū)域性暴雨天氣過程，發(fā)生在200hPa急流入口區(qū)右側(cè)的輻散場中，700hPa槽線和850hPa切邊線附近。暴雨發(fā)生前期，高、低空槽線、低渦、切邊輻合區(qū)相疊加，為此次大暴雨的突發(fā)提供了有利的高能、高濕中尺度環(huán)境場條件。

（2）較大的濕度和較厚的濕層以及低層水汽輻合為暴雨提供了充沛的水汽條件。 散度上負下正、渦度上正下負形成了高層輻散低層輻合、強的上升運動是大到暴雨的動力條件。（3）此次暴雨是由冷鋒云系中的的多個小對流云塊在合并過程中激發(fā)出的一個新的中尺度對流云團造成的，中尺度對流云團的生成及強烈發(fā)展是造成降雨量級較大的直接原因。

參考文獻

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