2014年河套地區(qū)入秋首次強降水天氣過程分析與診斷

孫尚瑜 高玲 侯文秀

摘要 運用常規(guī)氣象資料和自動站實測資料，從高空槽演變規(guī)律及物理機制方面對2014年8月31日至9月2日內(nèi)蒙古巴彥淖爾市強降水天氣過程進行診斷分析。結果表明，此次降水天氣過程是由高空槽東移南壓，并配合低層低渦環(huán)流產(chǎn)生。9月1日凌晨分布不均勻陣性降水，由南支槽前不斷生成和消亡的對流云團活動所致。9月1日午后，北支高空槽逐步南下，南壓冷空氣與西南暖濕氣流在巴彥淖爾市上空交匯，穩(wěn)定西南暖濕水汽輸送，為強降水提供了充足的水汽條件。高空強烈輻散通過抽吸作用引起低層強烈輻合，激發(fā)氣流垂直上升運動并提供抬升動力條件。500 hPa以上大氣處于對流穩(wěn)定狀態(tài)，阻擋暖濕氣流向上擴散，使不穩(wěn)定能量在低層積累，提供能量條件。西南暖濕氣流受陰山山脈阻擋和抬升，山前降水量增加。

關鍵詞 強降水；天氣過程；高空槽；輻合上升；不穩(wěn)定能量；河套地區(qū)；2014年

中圖分類號 P458.121.1 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2018）13-0227-01

河套地區(qū)地處內(nèi)蒙古高原，降水少，屬干旱、極干旱地區(qū)。陰山山脈橫亙于巴彥淖爾市中部，形成北部高平原、中部山地丘陵和南部平原的地貌。河套地區(qū)各測站年降水量127～225 mm，近70%降水集中在6—8月，雨熱同季，降水量分布自西北向東南遞增，巴彥淖爾市境內(nèi)多雨中心在東南部烏拉山兩側，但年變率大、保證率低。秋季強降水是河套地區(qū)災害性天氣之一，因而做好降水天氣預報與服務，積極采取相應措施預防或減輕災害損失具有重要的現(xiàn)實意義[1-2]。

1 降水實況及天氣形勢

1.1 降水實況

2014年8月31日23：00至9月2日7：00巴彥淖爾市自西向東出現(xiàn)入秋后首次強降水天氣過程，全市大部出現(xiàn)陣雨或雷陣雨，125個雨情站中有123個站出現(xiàn)降水。其中，83個站降水量>10 mm，18個站降水量>25 mm；最大降水量在五原縣銀定圖鎮(zhèn)，為39.9 mm，達大雨量級。

1.2 天氣形勢

8月31日20：00，40°N地區(qū)為西高東低經(jīng)向環(huán)流形勢。高空槽分裂為南、北2支，北支位于貝加爾湖以東至蒙古西部；南支位于阿盟至甘肅中部，溫度場落后于高度場，高空槽繼續(xù)加深發(fā)展。在套區(qū)上游巴彥毛道、額濟納旗T-Td≤2 ℃，其中巴彥毛道有20 m/s的西南風。2支高空槽快速東移南下，南戈壁省風向由偏西風轉(zhuǎn)為偏東風，在巴彥淖爾市西北部形成低渦環(huán)流。套區(qū)位于槽前西南氣流影響下，套區(qū)T-Td≤2 ℃。850 hPa與700 hPa一致，均受低渦環(huán)流影響。

2 云圖特征

9月1日1：30河套地區(qū)西南側生成對流云團，隨時間推移，云系自西向東移動；1日9：00左右移出巴彥淖爾市，云團造成套區(qū)大部雷陣雨天氣，同時北支槽前云系逐漸南壓；12：00進入阿盟并東移加強，午后影響巴彥淖爾市，產(chǎn)生不均勻陣性降水；17：00后巴彥淖爾市出現(xiàn)層狀云降水，整個過程造成全市大部地區(qū)陣雨或雷陣雨。

3 形成機制分析

3.1 水汽條件

降水發(fā)生發(fā)展和維持必須有充足水汽供應[3]。分析700、850 hPa風場發(fā)現(xiàn)，有一支偏東氣流將渤海水汽向西、向北輸送，與干冷偏西氣流在巴彥淖爾市交匯，且500 hPa有孟加拉灣西南暖濕水汽輸送，為降水提供了充足的水汽條件。分析此次降水過程中850、700 hPa比濕場，降水過程中巴彥淖爾市一直維持一高濕區(qū)，比濕最大值達9 g/kg，利于降水。

3.2 動力條件

由9月1日8：00—20：00五原站散度時間剖面可知，500 hPa以下有負散度，500 hPa以上則為正散度區(qū)，低層輻合高層輻散與500 hPa高空槽有很好對應；1日16：00前后低層輻合高層輻散配置達到最佳，五原局地出現(xiàn)14.9 mm/h的降水；1日20：00后，隨著低空輻合條件減弱，降水趨于減弱。

3.3 不穩(wěn)定能量

從此次降水過程中五原上空θse剖面圖看出（圖1），1日20：00 700 hPa以下大氣處于不穩(wěn)定狀態(tài)，500 hPa以上大氣處于對流穩(wěn)定狀態(tài)，阻擋了暖濕氣流向上擴散，使不穩(wěn)定能量在低層不斷積累，降水發(fā)展和維持。

3.4 地形作用

巴彥淖爾地區(qū)屬內(nèi)蒙古高原的一部分，由于地質(zhì)運動，陰山及北部發(fā)育隆起，陰山前部發(fā)生斷陷，使陰山橫垣于巴彥淖爾市中部，形成明顯的北部高原、中部山地丘陵和南部平原地貌。陰山山地北部到蒙古邊境廣大區(qū)域為烏拉特高原，海拔1 000～1 400 m，由南向北平緩降低，地勢坦蕩，起

伏較小。陰山南部與黃河之間形成河套平原，海拔1 018～1 055 m，地勢平整開闊。烏拉特中旗烏蘭布拉格溝位于烏拉山南部，受地形強迫抬升和地形輻合共同影響，上升運動加強，增加凝結量，使降水加強，烏蘭布拉格溝在1日3：00至2日7：00累計降水36.2 mm，證實了地形作用[4]。

4 結論

（1）此次降水天氣過程由高空槽東移南壓、配合低層低渦環(huán)流產(chǎn)生。初始階段分布的不均勻陣性降水由南支槽前不斷生成和消亡的對流云團活動所致。

（2）充足水汽輸送和高空強烈輻散、下層強烈輻合激發(fā)氣流垂直上升運動，提供水汽及抬升動力條件。500 hPa以上大氣處于對流穩(wěn)定狀態(tài)，阻擋暖濕氣流向上擴散，不穩(wěn)定能量在低層積累，為降水提供能量條件，使降水發(fā)展維持。

（3）在一定條件下，陰山山脈的阻擋和抬升使降水加強。

5 參考文獻

[1] 魏曉雯，梁萍，何金海，等.汛期強降水過程與月內(nèi)低頻降水的聯(lián)系及其可能機制[J].高原氣象，2015，34（3）：722-731.

[2] 冉令坤，楚艷麗.強降水過程中垂直螺旋度和散度通量及其拓展形式的診斷分析[J].物理學報，2009，58（11）：8094-8106.

[3] 李明，張濤，魏杰平.2008年初夏孝感一次大暴雨天氣過程的分析與診斷[J].暴雨災害，2009，28（1）：51-57.

[4] 白曉平，靳雙龍，王式功，等.中國西北地區(qū)東部短時強降水時空特征[J].中國沙漠，2018，38（2）：410-417.