2016年7月19日～20日華北地區(qū)強(qiáng)降水過程分析

王宏超 ，梁 豐，高 鵬 ，于芳健，郭佰匯，虞 帥

（1.朝陽市氣象局，遼寧朝陽122000；2.喀左縣氣象局，遼寧喀左122300；3.綏中縣氣象局，遼寧綏中125200）

2016年7月19日～20日華北地區(qū)強(qiáng)降水過程分析

王宏超1，梁 豐1，高 鵬2，于芳健1，郭佰匯1，虞 帥3

（1.朝陽市氣象局，遼寧朝陽122000；2.喀左縣氣象局，遼寧喀左122300；3.綏中縣氣象局，遼寧綏中125200）

利用歐洲中心再分析資料（EC-Interim）和地面降水資料，對2016年7月19日～20日華北地區(qū)黃淮氣旋引起的強(qiáng)降水過程進(jìn)行分析。結(jié)果表明：黃淮氣旋的上升運(yùn)動和下沉運(yùn)動耦合，提供量動力條件。850hPa能量鋒區(qū)和水汽輻合區(qū)和降水區(qū)相對應(yīng)。

強(qiáng)降水；黃淮氣旋；環(huán)流演變

黃淮氣旋是發(fā)生在黃淮地區(qū)的一種溫帶鋒面氣旋，它是夏季引發(fā)華北、東北強(qiáng)降水的主要天氣系統(tǒng)之一，多產(chǎn)生在125°E以西的副熱帶鋒區(qū)上[1]，一般沿黃河?xùn)|北移進(jìn)入渤海，或偏東移經(jīng)蘇、皖進(jìn)入黃海。黃淮氣旋在遼寧省一年四季均可發(fā)生，它的出現(xiàn)常會帶來暴雨、大風(fēng)等惡劣天氣，其中以6月、7月、8月3個月帶來的降水最為明顯，而且次數(shù)較多。

1 降水實況及其特征

降水從2016年7月18日開始到23日結(jié)束，主要降水時段為19日至21日。這次過程范圍廣、累計量大、集中降水持續(xù)時間長，江漢、黃淮、華北、東北地區(qū)南部等地過程累積雨量普遍達(dá)到50～100毫米（見圖1），北井徑縣達(dá)到689.4毫米，河南林州達(dá)到676.1毫米，北京門頭溝東山村達(dá)到454.4毫米[2]。另外，此次降水極端性強(qiáng)，19～20日共有72個站的日降水量超過7月歷史同期極值。

2 黃淮氣旋和環(huán)流演變

19日08時，500hPa西西伯利亞上空為中心溫度為-20℃的冷渦（5800gpm），延伸槽線至阿爾泰山。河套北部有一低壓中心，延伸槽線至西南地區(qū)，貝湖南側(cè)小槽引導(dǎo)冷空氣南下，維持河套地區(qū)的低壓系統(tǒng)。588線位于東南沿海至日本島一帶。850hPa西南渦（1390gpm）位于四川東部，向東延伸橫槽至長江中下游。冷中心位于河套地區(qū)，中心溫度16℃。低空急流位于我國南部，最大風(fēng)速達(dá)到22米/秒，將北部灣水汽向北輸送。地面圖上，我國中西部受低壓控制，一低壓中心位于重慶，中心氣壓為997.3hPa，另一中心位于新疆東南部，中心氣壓991.5hPa。受低壓系統(tǒng)影響，華北、江淮、江漢地區(qū)出現(xiàn)降水。

19日20時，500hPa西西伯利亞冷渦加深至5640gpm，中心溫度為-16℃，新疆北部有一淺槽，原河套北部低壓中心（5760gpm）加深南移至河套東南部，配合溫度槽，向西南地區(qū)延伸出槽線，并在云南西部形成閉合中心，副高維持。850hPa冷槽配合低壓中心（1380gpm）位于黃淮地區(qū)，橫式切變線沿淮河伸展，低空急流繼續(xù)加強(qiáng)，槽線后側(cè)偏南風(fēng)達(dá)24米/秒，比濕為16～18克/公斤。地面氣旋位于黃淮地區(qū)，中心氣壓996.4hPa。降水區(qū)域位于河北西部和山西東部。

20日08時，500hPa西西伯利亞冷渦（5690gpm）維持，中心溫度-16℃。新疆北部槽加深。河套地區(qū)低壓中心加深至5750gpm，移動至河套東部，副高穩(wěn)定維持。850hPa-20℃冷槽西南加深，低壓中心（1380gpm）北移至河套東部，切變線北移至黃河一線，低空急流加強(qiáng)至28米/秒，比濕為14～15克/公斤。地面氣旋位于河北南部（見圖2），中心氣壓993.9hPa。降水區(qū)域位于河北東部。

20日20時，500hPa西西伯利亞冷渦（5670gpm）維持，中心溫度升高為-14℃。原新疆北部槽減弱東移至新疆東部。河套東部低壓維持，強(qiáng)度不變。副高北抬，北界位于日本海。850hPa-20℃冷槽變淺，低渦中心有略微北移強(qiáng)度不變，切變線北抬至河北東北部——遼寧西部一帶，切變線兩側(cè)風(fēng)向切變和風(fēng)速切變明顯，急流強(qiáng)度減弱為20米/秒，比濕為14～16克/公斤，除位于我國南方的急流將孟加拉灣水汽向華北輸送之外，東南風(fēng)將黃海和東海的水汽向華北和東北地區(qū)輸送。地面圖上，地面氣旋減弱北移（見圖2），中心氣壓996.6hPa，遼寧、河北、山東出現(xiàn)降水。

圖1 7月18日～21日累積降水（引自文獻(xiàn)2）

圖2氣旋中心移動路徑圖

圖3 20日08時垂直速度（單位：Pa·s-1）和風(fēng)場分布沿35°N的緯向垂直剖面

21日08時，500hPa西西伯利亞冷渦中心中心溫度繼續(xù)升高至-13℃，新疆東部槽東移南伸，移至河套西部，河套東部低壓北移至河北中部，減弱為5770gpm，副高繼續(xù)西伸北抬。850hPa，低渦中心（1410gpm）位于華北中部，切變線向東北伸展，由河北中部延伸至遼寧中部，遼寧由東南風(fēng)轉(zhuǎn)為西南風(fēng)控制，急流為20米/秒，比濕為12～14克/公斤。地面氣旋北移至華北南部（見圖2），中心氣壓為999.8hPa。降水區(qū)為遼寧、河北、內(nèi)蒙東部。

3 動力條件分析

19日08時，上升中心位于108°E～110°E，主要上升運(yùn)動區(qū)位于900hPa～200hPa，上升運(yùn)動區(qū)隨高度向東傾斜，大氣斜壓性有利于氣旋發(fā)展，降水增強(qiáng)。19日20時，上升運(yùn)動區(qū)略東移，最強(qiáng)上升速度為0.9Pa·s-1從1000hPa直到100hPa均有上升運(yùn)動，上升運(yùn)動區(qū)保持向東傾斜趨勢，與上個時次相比，最強(qiáng)上升中心從600hPa降至700hPa。20日08時，上升運(yùn)動區(qū)東移至111°E～114°E，最強(qiáng)中心速度可達(dá)1.4Pa·s-1最強(qiáng)中心位置繼續(xù)下降到800hPa附近，上升運(yùn)動區(qū)基本形成垂直狀態(tài)，其東側(cè)和西側(cè)的下沉運(yùn)動也較強(qiáng)，達(dá)到0.2Pa·s-1，西側(cè)的上升運(yùn)動和東側(cè)的下沉運(yùn)動構(gòu)成垂直環(huán)流，有利于強(qiáng)降水的發(fā)生[2]。對流層底層風(fēng)速較大，以111°E為偏南風(fēng)和偏北風(fēng)的分界線，東側(cè)上升，西側(cè)下沉（見圖3）。以上為降水較強(qiáng)時段，20日20時，上升運(yùn)動區(qū)東移結(jié)構(gòu)較為松散，范圍縮小至 400hPa～900hPa中心速度減為 0.3Pa·s-1，中心升高，降水減弱。

4 能量條件分析

19日08時，850hPa高能舌（Θse≥70℃）位于河套東南部，20日08時，850hPa高能舌東北移到華北南部，強(qiáng)度達(dá)到80℃以上，華北南部位于能量鋒區(qū)上。20日20時，高能舌北伸至河北北部。21日08時東移至遼寧省，21日20時南退。

5 水汽條件分析

水汽是產(chǎn)生強(qiáng)降水的重要條件，本文通過水汽通量和水汽通量散度分析局地水汽情況和水汽輸送情況。19日20時，水汽通量散度中心位于河套東南部，中心輻合強(qiáng)度達(dá)到-6×10-6g.cm-2·hPa-1·s-2，黃淮地區(qū)水汽通量可達(dá) 30g·cm-1·hPa-1·s-2，大值區(qū)向河套地區(qū)延伸。20日20時，水汽通量散度中心移至華北地區(qū)，強(qiáng)度 -12×10-6g.cm-2·hPa-1·s-2，黃淮北部水汽通量達(dá)到 45g·cm-1·hPa-1·s-2以上，向華北延伸。21 日 08 時，水汽輻合中心移動到河北遼寧交界，強(qiáng)度變化不大，水汽通量中心移到渤海。21日20時，水汽輻合中心移動到遼寧省境內(nèi)。

6 結(jié)論

通過對2016年7月19日～20日強(qiáng)降水過程分析，初步得到以下結(jié)論：此次華北強(qiáng)降水過程受江淮氣旋北上影響，降水量和降水區(qū)域與氣旋位置、持續(xù)時間、強(qiáng)度相對應(yīng)；降水最強(qiáng)時段所對應(yīng)的上升運(yùn)動最強(qiáng)，同時伴有較強(qiáng)的下沉運(yùn)動。當(dāng)最強(qiáng)上升運(yùn)動中心下降到800hPa附近時，降水最強(qiáng)。強(qiáng)降水區(qū)對應(yīng)能量鋒區(qū)和水汽輻合區(qū)。

[1]馮伍虎,程略生,程明虎.“96.8”特大暴雨和中尺度系統(tǒng)發(fā)展結(jié)喉的非靜力數(shù)值模擬 [J].氣象學(xué)報,2001,59(03):294-307.

[2]符矯蘭,馬學(xué)款,陳濤,等.“16·7”華北極端強(qiáng)降水特征及天氣學(xué)成因分析[J].氣象,2017,49(5),528-539.

[3]國世友,鐘幼軍.2013年7月2～4日黑龍江省特大暴雨天氣分析[A].第32屆中國氣象學(xué)會年會論文集[C].2015.

P458

A

10.14025/j.cnki.jlny.2017.23.059

王宏超，本科學(xué)歷，助理工程師，研究方向：天氣預(yù)報。