洛陽地區(qū)一次暴雨天氣過程診斷分析

吳文華

（洛陽市氣象局，河南洛陽 471000）

洛陽地區(qū)一次暴雨天氣過程診斷分析

吳文華

（洛陽市氣象局，河南洛陽 471000）

利用常規(guī)觀測資料及鄉(xiāng)鎮(zhèn)雨量站監(jiān)測資料，對2015年6月23-25日河南省洛陽市一次暴雨過程進行分析。結(jié)果表明，500hPa上高原低槽東移、700hPa西南渦、850hPa低渦切變、冷空氣南下以及地面倒槽的維持發(fā)展，為此次暴雨的產(chǎn)生提供了有利的環(huán)流形勢；暴雨中心主要位于水汽通量大值中心附近和前端等值線梯度密集帶內(nèi)；垂直方向深厚的水汽層和水汽通量輻合是產(chǎn)生此次暴雨過程的重要因素。

暴雨；環(huán)流形勢；水汽通量；水汽通量散度

暴雨是河南省主要的災(zāi)害性天氣，針對河南省暴雨天氣的研究已有諸多［1-6］。例如，候春梅等［7］統(tǒng)計1990-2004年河南省暴雨資料后分析得出，河南省暴雨日數(shù)分布呈自西向東逐漸增加的特征，西部丘陵山區(qū)雖局地雷陣雨天氣較多，但暴雨日最少。

河南省洛陽市地處九州腹地，境內(nèi)山川丘陵交錯，地形復雜多樣，暴雨常導致山洪爆發(fā)，并伴有山體滑坡等地質(zhì)災(zāi)害，因此暴雨也是洛陽市主要的自然災(zāi)害之一。2015年6月23日和24日，洛陽地區(qū)出現(xiàn)持續(xù)2d暴雨天氣過程，此次強降水主要集中在洛陽市北中部地區(qū)，雨強大，范圍廣，對黃河中下游防汛安全有較大影響。本文利用常規(guī)觀測資料和鄉(xiāng)鎮(zhèn)雨量站監(jiān)測資料，對此次暴雨過程的大尺度環(huán)流形勢和水汽條件進行分析，以期對今后的暴雨預報提供參考。

1 天氣實況

2015年6月23日8:00-25日8:00，洛陽地區(qū)發(fā)生一次暴雨天氣過程。統(tǒng)計各觀測站24h降水量（見表1）發(fā)現(xiàn)，此次強降水集中在洛陽北中部地區(qū)。統(tǒng)計洛陽地區(qū)240個鄉(xiāng)鎮(zhèn)雨量站可知，23日8:00-24日8:00降水量達50mm以上的有51個，最大降水量產(chǎn)生在宜陽柳泉，為103mm；24日8:00-25日8:00降水量達50mm以上的有45個，最大降水量產(chǎn)生在新安石寺，為80mm。

表1 2015年6月23日8:00-25日8:00河南省洛陽地區(qū)降水實況（mm）

2 環(huán)流形勢特征及影響系統(tǒng)

穩(wěn)定的天氣背景為持續(xù)暴雨的產(chǎn)生提供了穩(wěn)定的形勢場［8］。阮均石等［9］總結(jié)出河南地區(qū)暴雨多數(shù)發(fā)生在副高影響的同時，有高空槽和中低層低值系統(tǒng)相配合的情況下。侯春梅等［7］研究指出，西南倒槽影響河南省出現(xiàn)暴雨的過程一般出現(xiàn)在冷空氣入侵時，并統(tǒng)計分析得出，在有倒槽影響而無冷空氣入侵時的環(huán)流形勢下，雨區(qū)出現(xiàn)在河南省以北或以東等有冷空氣合并的地區(qū)，河南地區(qū)成為暖濕氣流北上的“渡橋”。

分析此次暴雨過程，前期長波系統(tǒng)不斷調(diào)整。22日8:00烏拉爾山脊迅速發(fā)展，經(jīng)向度明顯加大，位于40°～70°N，脊線位于55°E；在極地有明顯的冷平流沿烏拉爾山脊前的西北氣流南下至新疆北部一帶，并堆積加深形成東西向的橫槽；橫槽不斷分裂冷槽東移，高原南部有南支槽生成。

23日8:00，副高588dgpm線西伸北抬，脊線呈西北-東南向，其北部邊緣位于31°N，西伸至114°E；受副高強盛影響，低槽東移緩慢，洛陽地區(qū)500hPa上空維持16m/s的西南急流；700～850hPa低渦在四川地區(qū)，850hPa低渦切變呈東西向自四川經(jīng)武漢延伸至安徽中部，洛陽地區(qū)受中低層偏南氣流和切變線的影響降水逐漸增大。

23日20:00，500hPa低槽東北移至陜西東部；700hPa 312dgpm線強盛維持在河南省東南部，致使低渦北移至陜西南部；850hPa上建立來自南海和黃海的兩條水汽通道，洛陽地區(qū)雨勢再次逐漸增強。

24日20:00，貝湖北部低渦下滑槽南壓，引導冷空氣南下，500hPa冷槽位于河套地區(qū)；700hPa低渦東北移至陜西中部，低渦東南部的西南急流在洛陽地區(qū)形成輻合區(qū)；850hPa切變呈東北-西南向維持在河南省中東部地區(qū)。

25日8:00，500hPa低槽與南支槽合并東移，700hPa和850hPa低渦移出洛陽地區(qū)，雨區(qū)東移，洛陽地區(qū)降水逐漸結(jié)束。

23-24日，地面倒槽維持發(fā)展，冷暖空氣在河南西部一帶交匯，為此次洛陽地區(qū)強降水的產(chǎn)生提供有利的輻合形勢。

分析表明，500hPa上高原低槽東移、700hPa西南渦、850hPa低渦切變、冷空氣南下及地面倒槽的維持發(fā)展，為此次暴雨的產(chǎn)生提供了有利的環(huán)流形勢。

3 水汽條件分析

充足的水汽是形成暴雨的重要條件之一，單靠當?shù)匾延械乃麠l件是遠遠不夠的，必須要有水汽源源不斷地輸入。水汽通量與水汽通量散度是為了定量描述水汽輸送的方向、大小以及水汽在何處集中，從而了解形成暴雨的水汽條件而引入的［10］。

3.1 水汽通量

喻謙花等［11］綜合暴雨過程中各層水汽通量和未來降水區(qū)對應(yīng)關(guān)系發(fā)現(xiàn)，700hPa水汽通量變化對強降水落區(qū)有一定的指示作用。

水平方向700hPa水汽通量場，23日08:00，水汽通量的大值中心位于重慶中部地區(qū)，中心值達20g/（cm·hPa·s），等值線大值梯度帶前沿抵達河南西南部，此時河南省西南部降水已經(jīng)開始，洛陽地區(qū)欒川、洛寧、嵩縣等地降水開始。

23日14:00，大值中心分散為2個，其中一個維持在重慶西南部，中心值為16g/（cm·hPa·s），另一個中心值14g/（cm·hPa·s）北抬至陜西南部，大值中心前沿等值線梯度密集帶推進到河南省中東部，洛陽地區(qū)位于大值中心前端等值線梯度密集帶內(nèi)，實況洛陽地區(qū)降水強度明顯加強（見圖1）。

圖1 2015年6月23日14:00 700hPa水汽通量場

23日20:00，陜西中部的大值中心東移至河南省西南部，洛陽地區(qū)處于中心值12g/（cm·hPa·s）線內(nèi)；在8:00-20:00期間，水汽通量等值線梯度密集帶向東推進的過程中，洛陽地區(qū)成為河南省降水強度中心，宜陽12h降水量達62.8mm，鄉(xiāng)鎮(zhèn)雨量站最大為宜陽柳泉達76.5mm。

24日8:00，大值中心繼續(xù)東移至安徽中部地區(qū)，中心值增強至16g/（cm·hPa·s），在大值中心東移的過程中，雨強中心隨之東移至河南省中東部地區(qū)，洛陽地區(qū)降水持續(xù)，23日20:00-24日8:00欒川12h降水量27.4mm，鄉(xiāng)鎮(zhèn)雨量站最大為偃師白河55.9mm。

24日20:00，重慶東北部與湖北西部形成12g/（cm· hPa·s）的大值中心，等值線大值梯度帶前沿抵達河南省西南部地區(qū)，洛陽地區(qū)降水又一次加強。25日8:00大值中心東北移至河南省東南部與安徽中部地區(qū)，中心值增大至18g/（cm·hPa·s），洛陽地區(qū)位于大值中心的西北側(cè)等值線密集帶中，雨強中心東移，洛陽市降水趨于結(jié)束。24日20:00-25日08:00宜陽12h降水量55.7mm，鄉(xiāng)鎮(zhèn)雨量站最大為市區(qū)豐李60.2mm。

分析垂直方向水汽通量場，沿暴雨區(qū)（34.5°N）作水汽通量的垂直剖面圖，23日14:00水汽通量大值帶位于600hPa，大值中心位于洛陽上游地區(qū)，自105°E至111°E呈東西向分布；23日20:00水汽通量大值帶仍維持在600hPa，大值中心位于洛陽地區(qū)上空（見圖2）。

圖2 2015年6月23日14:00水汽通量場34.5°N緯向垂直剖面圖

綜合以上分析，此次洛陽地區(qū)暴雨過程與700hPa水汽通量變化有密切聯(lián)系，暴雨中心主要位于水汽通量大值中心附近和前端等值線梯度密集帶內(nèi)。此次暴雨過程水汽輸送帶將水汽輸送至中層，垂直方向深厚的水汽層有利于此次暴雨過程的產(chǎn)生。

3.2 水汽通量散度

分析暴雨區(qū)上空水汽通量散度特征，對23日8:00水汽通量散度場經(jīng)34.5°N做緯向剖面（見圖3），輻合中心-11g/（cm2·hPa·s）位于500hPa，輻合層上界達到450hPa，輻散中心4.5g/（cm2·hPa·s）位于400hPa，洛陽地區(qū)上空水汽輻合層深厚，中低層輻合、高層輻散的水汽條件有利于23日洛陽地區(qū)暴雨的產(chǎn)生。

圖3 2015年6月23日8:00水汽通量散度場34.5°N緯向垂直剖面圖

對24日20:00水汽通量散度場經(jīng)34.5°N做緯向剖面（見圖4），輻合中心-8g/（cm2·hPa·s）位于洛陽地區(qū)以東高空500hPa，洛陽地區(qū)上空水汽輻合上界達600hPa，水汽輻合層依然深厚維持，致使24日洛陽地區(qū)暴雨的持續(xù)產(chǎn)生。

對25日8:00水汽通量散度場經(jīng)34.5°N做緯向剖面，洛陽地區(qū)上空水汽輻合層降至800hPa左右，輻合中心和深厚層東移，中低層是寬廣的水汽輻散區(qū)，洛陽地區(qū)降水趨于結(jié)束。

通過暴雨區(qū)上空水汽通量散度垂直剖面分析，由近地面至中層深厚的水汽通量輻合，水汽大量在洛陽地區(qū)上空聚集是此次暴雨過程發(fā)生的重要因素。

圖4 2015年6月24日20:00水汽通量散度場34.5°N緯向垂直剖面圖

4 結(jié)論

①500hPa上高原低槽東移、700hPa西南渦、850hPa低渦切變、冷空氣南下以及地面倒槽的維持發(fā)展，為此次暴雨的產(chǎn)生提供了有利的環(huán)流形勢。

②此次洛陽地區(qū)暴雨過程與700hPa水汽通量變化有密切聯(lián)系，暴雨中心主要位于水汽通量大值中心附近和前端等值線梯度密集帶內(nèi)。此次暴雨過程水汽輸送帶將水汽輸送至中層，垂直方向深厚的水汽層有利于此次暴雨過程的產(chǎn)生。

③通過暴雨區(qū)上空水汽通量散度垂直剖面分析，由近地面至中層深厚的水汽通量輻合，水汽大量在洛陽地區(qū)上空聚集是此次暴雨過程發(fā)生的重要因素。

［1］職旭，范學峰，趙培娟，等.一次暴雨過程的螺旋度分布特征分析［J］.氣象與環(huán)境科學，2007（30）：115-119.

［2］宋清芝，喬春貴，高媛媛.河南一次特大暴雨過程的天氣學分析［J］.氣象與環(huán)境科學，2009（3）：6-9.

［3］王明軍，郭二鳳，朱業(yè)玉.河南省暴雨特征及其形成的氣候背景［J］.河南氣象，1999（1）：25-26.

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［5］程錦霞.2013年5月河南一次大暴雨成因分析及數(shù)值預報檢驗［J］.氣象與環(huán)境科學，2014（2）：42-48.

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［9］阮均石，唐東異.天氣基礎(chǔ)知識［M］.北京：氣象出版社，1985.

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［11］喻謙花，李姝霞，劉瑩瑩，等.2013年初夏河南一次區(qū)域性暴雨天氣過程的分析［J］.河南科學，2014（2）：230-234.

Diagnostic Analysis of a Rainstorm Weather Process in Luoyang Area

Wu Wenhua
（Luoyang Meteorological Bureau，Luoyang Henan 471000）

By using the conventional observation data and the monitoring data of township rainfall stations,a rain?storm process in Luoyang city of Henan province from 23 to 25 June 2015 was analyzed.The results showed that 500 hPa on the plateau trough moving eastward,700 hPa southwest vortex,850 hPa vortex shear,cold air southward and ground trough maintain circulation provided a favorable circulation situation for the rainstorm;rainstorm center is lo?cated near the center of water vapor flux value and front contour gradient intensive zone;the vertical direction of deep layer water vapor and water vapor flux convergence is an important factor of the rainstorm process.

rainstorm；circulation situation；water vapor flux；water vapor flux divergence

P458.3

：A

：1003-5168（2017）01-0158-03

2016-12-07

吳文華（1990-），女，本科，助理工程師，研究方向：短期天氣預報。