2017年6月4—5日吳忠市大到暴雨過(guò)程分析

賈樂+雒璇+魏月娥

摘要 本文利用MICAPS資料、EC資料、NCEP再分析資料和銀川新一代天氣雷達(dá)資料對(duì)2017年6月4—5日發(fā)生在吳忠地區(qū)的一次大到暴雨天氣過(guò)程，從環(huán)流形勢(shì)、水汽條件、動(dòng)力條件、雷達(dá)回波特征等方面進(jìn)行分析。結(jié)果表明，此次過(guò)程200 hPa急流，500 hPa西風(fēng)槽、冷渦，700 hPa切變線、低渦，850 hPa偏東風(fēng)以及地面鞍型場(chǎng)是此次降水的有利背景；此次降水以大尺度降水為主，并伴有對(duì)流性降水，無(wú)雷暴發(fā)生。

關(guān)鍵詞 大到暴雨；地面鞍型場(chǎng)；低渦切變；寧夏吳忠；2017年6月4—5日

中圖分類號(hào) P458.1+21.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2017）22-0203-03

2017年6月4—5日吳忠市大到暴雨過(guò)程是吳忠市進(jìn)入2017年汛期以來(lái)，發(fā)生的首場(chǎng)區(qū)域性暴雨。最大累計(jì)雨量超過(guò)100 mm，最大小時(shí)雨強(qiáng)超過(guò)20 mm，標(biāo)志著吳忠市正式進(jìn)入暴雨多發(fā)期。此次降水有效緩解了前期旱情，但較大的雨量造成了吳忠市各縣不同程度的災(zāi)情。根據(jù)寧夏地區(qū)暴雨發(fā)生次數(shù)的空間分布特點(diǎn)，并結(jié)合寧夏地區(qū)暴雨成災(zāi)規(guī)律，對(duì)暴雨災(zāi)害進(jìn)行區(qū)劃。吳忠市主要為二區(qū)和三區(qū)：二區(qū)包括吳忠市西部，由黃河沖積平原、鄂爾多斯臺(tái)地丘陵組成，地勢(shì)較平坦，以農(nóng)業(yè)為主，暴雨發(fā)生頻率較低，暴雨災(zāi)害較輕；三區(qū)包括吳忠市東部，是黃土高原的一部分，以農(nóng)牧業(yè)為主，暴雨發(fā)生頻率居中，暴雨引發(fā)的崩塌對(duì)農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)和人民生命財(cái)產(chǎn)安全造成的損失較大[1]。有關(guān)寧夏地區(qū)暴雨天氣國(guó)內(nèi)已經(jīng)有了不少研究。如祁 菲等[2]分析了2012年7月29日寧夏北部一次區(qū)域性特大暴雨過(guò)程，發(fā)現(xiàn)此次過(guò)程700 hPa水汽主要來(lái)自南海。馬 霞等[3]分析了寧夏2016年7月24日暴雨過(guò)程，發(fā)現(xiàn)此次暴雨具有較強(qiáng)的層結(jié)不穩(wěn)定性，是以層狀云降水為主的混合性降水。筆者通過(guò)對(duì)此次暴雨過(guò)程的分析，研究暴雨的發(fā)生發(fā)展規(guī)律，從而提高對(duì)暴雨的預(yù)報(bào)服務(wù)水平[4]。

1 降水實(shí)況

2017年6月4日凌晨至5日20：00，吳忠市出現(xiàn)了降水天氣（圖1），主要降水時(shí)段出現(xiàn)在4日午后到夜間，大降水區(qū)主要集中在青銅峽市和利通區(qū)北部。4日8：00至5日8：00 24 h降水量，全市有1個(gè)自動(dòng)站超過(guò)100 mm，20個(gè)自動(dòng)站超過(guò)50 mm，100個(gè)自動(dòng)站超過(guò)25 mm。最大降水中心位于青銅峽市邵崗鎮(zhèn)玉泉村為104.6 mm，達(dá)到大暴雨級(jí)別，最大小時(shí)雨強(qiáng)出現(xiàn)在青銅峽氣象站為22.6 mm。此次降水造成全市小麥、玉米、西瓜等農(nóng)作物受災(zāi)668 hm2，276間房屋損壞，2間房屋倒塌，死亡羊只21只，共計(jì)3 315人受災(zāi)，無(wú)人員傷亡，直接經(jīng)濟(jì)損失265萬(wàn)元。

2 環(huán)流背景與影響系統(tǒng)分析

造成2017年6月4—5日吳忠市大到暴雨天氣過(guò)程的天氣系統(tǒng)200 hPa急流，500 hPa西風(fēng)槽、冷渦，700 hPa切變線、低渦，850 hPa偏東風(fēng)以及地面鞍型場(chǎng)如圖2所示。

200 hPa：寧夏地區(qū)位于急流軸南側(cè)，4日8：00急流軸呈反氣旋環(huán)流形勢(shì)，高層輻散，有利于中低層的上升運(yùn)動(dòng)。

500 hPa：3日20：00吳忠市降水還未開始，亞洲中高緯為兩槽一脊的形勢(shì)，東亞大槽位于日本海，烏山以西至里海有一大槽，兩槽之間是寬廣的的脊區(qū)。在脊區(qū)，貝加爾湖以西有一冷渦，冷渦的存在使貝加爾湖以東至我國(guó)內(nèi)蒙西部形成一個(gè)弱脊，烏山以東至咸海形成阻高。烏山阻高穩(wěn)定維持，阻擋了黑海和里海以北的冷渦東移南下，有利于高原南支槽的形成。西太平洋副高位于海上，脊線在18°N附近，西伸脊點(diǎn)位于145°E附近，此次降水過(guò)程副高無(wú)明顯西伸北抬。在寧夏上游，甘肅東部為東高西低的形勢(shì)，青海東部與四川交界處有冷渦存在，冷槽向西南延伸至孟加拉灣，橫槽向東延伸至陜西南部。寧夏位于橫槽以北，受脊控制，脊向西北傾斜，吳忠市受東南氣流影響。上游溫度槽落后于高度槽，有利于槽發(fā)展東移，寧夏位于溫度脊區(qū)，3日白天吳忠市天氣晴朗。4日8：00，南支槽東移，寧夏南部受西南氣流影響，北部受東南氣流影響，此時(shí)吳忠市部分地區(qū)出現(xiàn)陣性降水，量級(jí)較小。4日20：00，南支槽加深，內(nèi)蒙西部有冷渦形成，寧夏南部西南氣流與北部東南氣流持續(xù)維持。5日8：00， 580 dagpm線北抬，572 dagpm線南壓，寧夏位于572 dagpm線以北，賀蘭山以西有一小槽，吳忠市處在槽前西南氣流中，南支槽加深形成的大槽已移出寧夏。5日20：00小槽東移出寧夏，吳忠市降水結(jié)束。

700hPa：4日8：00，表現(xiàn)為典型的東高西低降水形勢(shì)，且高壓脊呈西北—東南向的“歪脖子”形態(tài)，西南低渦位于四川東部，寧夏為東南風(fēng)。4日20：00寧夏西部有一低渦維持，冷切位于中寧—海原—隆德一線，賀蘭山以西阿拉善盟左旗境內(nèi)也有一低渦，吳忠市大部以偏南氣流為主。5日8：00冷切位于吳忠市東部鹽池縣境內(nèi)，吳忠市中西部轉(zhuǎn)為西北氣流，全市降水趨于結(jié)束。

850hPa：4日8：00西南地區(qū)有一暖低壓強(qiáng)烈發(fā)展，其與華北冷高壓、新疆以東冷高壓的前緣及貝加爾湖附近低壓前緣在河套地區(qū)形成對(duì)峙；低壓東側(cè)有偏南急流將南海水汽向北輸送，華北高壓南側(cè)存在另一支偏東風(fēng)急流將東海水汽向西輸送，2支氣流在湖北河南交匯后達(dá)12 m/s，繼續(xù)將水汽向西北輸送，但在進(jìn)入陜北后，氣流迅速減弱至6 m/s左右；4日20：00，偏東南氣流與寧夏北部東北風(fēng)氣流在寧夏北部形成輻合線。

地面：4日8：00至5日14：00寧夏一直位于鞍型場(chǎng)中，4日20：00有明顯的地面輻合線，此次過(guò)程無(wú)明顯的冷空氣侵入。

3 水汽和動(dòng)力條件及T-lnP圖分析

由圖3可知，水汽通道方面，500 hPa水汽來(lái)自孟加拉灣，700 hPa水汽來(lái)自青藏高原以南和南海，850 hPa水汽來(lái)自南海和黃海。3日20：00開始，700 hPa水汽自高原以南和南海洋面源源不斷地經(jīng)廣西、湖南、湖北、陜西輸送至寧夏，4日8：00之后，水汽輸送增強(qiáng)，至4日20：00，850 hPa比濕達(dá)9 g/kg，700 hPa比濕達(dá)7 g/kg，500 hPa比濕在3 g/kg左右。通過(guò)吳忠站相對(duì)濕度剖面（圖4）可以看出，降水期間500 hPa相對(duì)濕度接近飽和，4日8：00低層濕度開始增大，至17：00左右接近飽和，相對(duì)濕度>90%的高濕區(qū)從地面一直延伸至500 hPa。endprint

從吳忠站垂直速度（圖5）分析，從4日8：00開始，吳忠站上空上升運(yùn)動(dòng)從高層往低層蔓延，4日午后至傍晚，整層都為上升區(qū)。上升速度中心位置在500 hPa，強(qiáng)度達(dá) -0.4 hPa/s，700 hPa強(qiáng)度達(dá)-0.25 hPa/s，上升運(yùn)動(dòng)最強(qiáng)時(shí)段與整層相對(duì)濕度接近飽和時(shí)段相比有所提前，吳忠站19：00—20：00小時(shí)雨強(qiáng)達(dá)18 mm。但強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng)持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，與降水的量級(jí)大小相對(duì)應(yīng)。與《寧夏預(yù)報(bào)員手冊(cè)》暴雨模型相比，此次過(guò)程各層比濕略偏小，但是上升速度較大，相對(duì)濕度條件也較好[5]。

分析4日20：00銀川站探空?qǐng)D可知（圖6），整層濕度接近飽和，對(duì)流有效位能僅為7.2 J/kg，SI為2.78，K指數(shù)為30，LI為1.23。抬升指數(shù)和沙氏指數(shù)均>0，此次降水過(guò)程不穩(wěn)定能量非常小，無(wú)雷暴發(fā)生，強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng)主要為700 hPa的低渦和500 hPa的西風(fēng)槽所引發(fā)。從低層到高層，風(fēng)隨高度順轉(zhuǎn)，有暖平流，為強(qiáng)降水提供了有利的水汽和動(dòng)力條件。

4 衛(wèi)星云圖分析

分析此次降水過(guò)程的衛(wèi)星云圖，4日上午10：00吳忠市上游有大量云系存在，并向東移動(dòng)，陜西中部到甘肅東部有云系向西發(fā)展。15：00左右，2個(gè)部分云系在吳忠市上空合并，對(duì)流云團(tuán)云頂亮溫變低，此時(shí)大范圍降水已經(jīng)開始。20：00左右對(duì)流云團(tuán)減弱消散，只有零星的對(duì)流云團(tuán)存在，部分站點(diǎn)伴有小時(shí)雨強(qiáng)超過(guò)20 mm的短時(shí)強(qiáng)降水。從中紅外衛(wèi)星云團(tuán)可以看出，此次降水以大尺度降水為主，并伴有對(duì)流性降水[6]。

5 雷達(dá)特征分析

6月4日前半夜為降水主要時(shí)段，回波自西向東移動(dòng)，吳忠以西青銅峽市出現(xiàn)強(qiáng)度>40 dBZ的回波，維持時(shí)間較長(zhǎng)。分析4日21：33基本徑向速度可以看出，在賀蘭山沿山有明顯的逆風(fēng)區(qū)，高低層風(fēng)向均為東南風(fēng)，且風(fēng)隨高度順轉(zhuǎn)，有暖平流。入流速度大于出流速度，有風(fēng)速的輻合。暖濕平流的輸送和風(fēng)速的輻合為強(qiáng)降雨天氣提供充沛的水汽和熱力條件。

6 結(jié)論

（1）200 hPa幅散形勢(shì)，500 hPa西風(fēng)槽、冷渦，700 hPa切變線、低渦，850 hPa偏東風(fēng)以及地面鞍型場(chǎng)，是2017年6月4—5日吳忠市降水的有利背景。

（2）與《寧夏預(yù)報(bào)員手冊(cè)》暴雨模型相比，此次降水過(guò)程各層比濕略偏小，但是達(dá)到了暴雨級(jí)別，主要原因?yàn)榈孛嬷?00 hPa相對(duì)濕度較大，接近飽和，整層的上升運(yùn)動(dòng)較強(qiáng)且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。

（3）此次降水過(guò)程不穩(wěn)定能量非常小，無(wú)雷暴發(fā)生，強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng)主要為700 hPa的低渦和500 hPa的西風(fēng)槽引發(fā)。

（4）暖濕平流的輸送和風(fēng)速的輻合為強(qiáng)降雨天氣提供充沛的水汽和熱力條件。

7 參考文獻(xiàn)

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