2017年7月15日周口短時強降水過程成因淺析

師乾坤

摘要 ?利用自動氣象站資料、Micaps常規(guī)資料和T639資料等氣象資料，通過天氣學(xué)和天氣動力診斷分析方法，對2017年7月15日周口強降水過程進(jìn)行了綜合分析。結(jié)果表明：副熱帶高壓北抬、前期能量積蓄是這次強降水形成的主要環(huán)流背景;冷空氣觸發(fā)、低空急流配合切變線以及較強的垂直上升速度為此次降水過程提供了動力條件;西南急流帶來的充沛水汽，為這次強降水發(fā)生提供了水汽條件。

關(guān)鍵詞副熱帶高壓;西南急流;切變線

中圖分類號：P458.121文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：2095-3305（2019）03-063-02

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2019.03.025

短時強降水天氣是夏季常見的一類強對流天氣，由于發(fā)生迅速，強度大，短時間的強降水極易造成路面積水和城市內(nèi)澇，對居民生活工作造成很大不便。做好對流性天氣的預(yù)報，預(yù)防對流性天氣的突然襲擊，對防災(zāi)、減災(zāi)意義重大[1]。2017年7月15—16日，受副熱帶高壓北抬，低空急流配合切變線共同影響，河南省周口市出現(xiàn)一次范圍較大的強降水過程。該文將利用常規(guī)觀測資料、Micaps常規(guī)資料和T639資料分析此次強降水過程的環(huán)流形勢、物理量場，以期為以后的強降水預(yù)報提供一些參考。

1降水實況

受副熱帶高壓北抬，低空急流配合切變線共同影響，2017年7月15日凌晨到上午，周口市出現(xiàn)了一次強降水過程。此次降水時段主要集中在15日05：00—09：00，降水區(qū)域主要集中在該市的的西部和北部，降水強度大，市區(qū)07：00—09：00兩個小時降水量達(dá)80.8 mm，造成了市區(qū)部分路道嚴(yán)重積水。

2環(huán)流形式

2.1高空形勢

7月14日08：00至15日20：00，500 hpa高度場上，副熱帶高壓持續(xù)北抬，周口市處于大陸高壓和副高之間。15日08：00 700 hpa上該市上空存在明顯的切變線，且該區(qū)處在西南急流的左側(cè)，為這次強降水提供了有利的形勢。另外14日20：00阜陽高空對流有效位能達(dá)4 159.6 J/kg，說明降水前期不穩(wěn)定能量十分充足。

2.2地面形勢

從14日08：00到15日08：00的地面圖分析看（圖1），該市一直處在東南高西北低的氣壓場里。另外降水前期，14日該市最高氣溫在32.2～33℃之間，說明前期能量積蓄較多。從地面變溫分析看，該市15日08：00有-5℃左右的日變溫，說明這次降水過程受到了冷空氣的影響。

2.3大氣層結(jié)分析

通過分析阜陽站14日20：00探空曲線（圖2a）可知：存在“上干下濕”的不穩(wěn)定層結(jié)，對流有效位能為4 159.6 J/Kg，有利于對流的發(fā)生。同時此時層結(jié)溫度參數(shù)K指數(shù)為42，沙氏指數(shù)為-3.54，均預(yù)示有強對流發(fā)生的可能。從地面到700 hPa上溫度露點差為1～2℃之間，低層水汽條件較好。垂直方向上，近地層為西南風(fēng)，到500 hPa上風(fēng)向逐漸轉(zhuǎn)為偏西風(fēng)，風(fēng)隨高度順轉(zhuǎn)，有暖平流。同一時次鄭州的探空圖（圖2b），對流有效位能為3 856.8 J/Kg，且濕層為“下干上濕”，不利于對流的發(fā)生。說明此次降水具有一定的局地性。由15日08：00阜陽探空圖可知，對流有效位能為1 678.7 J/Kg，較前期明顯減小，說明不穩(wěn)定能量得到了一定的釋放，中低層有一淺薄濕層明顯，中層500～700 hPa之間有明顯的干冷空氣侵入，對對流天氣的發(fā)生比較有利。在垂直風(fēng)向上，近地層為東南風(fēng)，500 hPa上轉(zhuǎn)為西南風(fēng)，風(fēng)速增大，有一定的風(fēng)速切變。

通過以上分析，這次過程低層水汽較為飽和，中層有干冷空氣的侵入，高層為暖平流，風(fēng)向上還有一定的風(fēng)向切變，有利于對流風(fēng)暴的發(fā)展和維持。而這種上干冷下暖濕的大氣層結(jié)加之中層干冷空氣侵入，為此次強對流天氣的發(fā)生提供了有利的條件。 同時對阜陽站的分析表明，此次降水有一定的局地性。

3物理量場分析

3.1垂直速度

垂直上升運動可以使空氣從未飽和狀態(tài)達(dá)到飽和狀態(tài)，大范圍的上升運動產(chǎn)生水汽、熱量和動能的垂直輸送，可觸發(fā)中小尺度系統(tǒng)的發(fā)生，從而造成強降水或大強降水。此次強降水發(fā)生時段，700 hPa周口上空均出現(xiàn)了垂直速度大值區(qū)，這給強降水提供了強烈的上升運動。

3.2水汽條件

要產(chǎn)生強降水，需要充沛的水汽供應(yīng)。此次降水過程發(fā)生前和降水發(fā)生過程中，水汽積聚明顯，在強降水發(fā)生的主要時段700 hPa附近都出現(xiàn)了水汽通量大值中心，這表明在底層有水汽通量輻合中心。由此可見強降水發(fā)生期間，強降水區(qū)聚集了充沛的水汽，為強降水提供了充足的水汽條件，邊界層的水汽輻合是強降水發(fā)生的重要條件。

4小 結(jié)

（1）此次過程是副熱帶高壓北抬加上地面前期不穩(wěn)定能量積蓄由冷空氣觸發(fā)造成冷暖氣流交匯繼而形成的強對流天氣。

（2）周口市處于低空急流出口左側(cè)配合切變線，以及較強的垂直上升運動，為此次降水過程提供了動力條件。

（3）整個降水過程中，周口整層水汽充沛，為強降水持續(xù)發(fā)生提供了水汽條件。

參考文獻(xiàn)

[1] 虎瑩.周口市一次短歷時強降水天氣過程分析[A].河南省2011年度重大天氣過程總結(jié)[C].2011：58-68.

責(zé)任編輯：張志轉(zhuǎn)