首都機(jī)場(chǎng)一次暴雨天氣過程分析及暴雨天氣過程預(yù)報(bào)思路總結(jié)

韓羽庭

（華北空管局氣象中心，北京 100621）

1 天氣實(shí)況

2017-08-22 中午至23 日早晨，首都機(jī)場(chǎng)出現(xiàn)了一次較強(qiáng)的穩(wěn)定性降水天氣過程。22 日全天能見度大于5 000 m，整個(gè)過程的降水從2017-08-22T12：05 間斷持續(xù)到08-23T 07：20，整個(gè)過程降水量50.8 mm，達(dá)到了暴雨的級(jí)別。

2 天氣過程分析

2.1 地面形勢(shì)分析

從地面上看，本場(chǎng)處于低壓前部控制，西南氣流，風(fēng)場(chǎng)較弱，風(fēng)速為4～6 m/s。有一低壓氣旋在河套地區(qū)生成并迅速東移北抬，并在本場(chǎng)北部形成暖濕切變。

2.2 850～500 hPa 環(huán)流形勢(shì)分析

500 hPa 有一較寬廣的槽逐漸向東移動(dòng)，伴有小的波動(dòng)。700 hPa 有一低渦位于河套地區(qū)并逐漸向東北方向移動(dòng)，濕區(qū)與低渦同步向東北方向移動(dòng)。2017-08-22T14：00，本場(chǎng)處于槽前西南氣流中，本場(chǎng)北邊有一明顯的暖濕切變輻合。西南氣流逐漸加大，最大風(fēng)速達(dá)20 m/s，同時(shí)伴隨著低渦的濕區(qū)移入本場(chǎng)。850 hPa 環(huán)流形勢(shì)場(chǎng)上低渦位于河套以東，濕區(qū)隨著低渦向東北方向移動(dòng)，本場(chǎng)處于西南氣流中，風(fēng)速達(dá)到了低空急流的標(biāo)準(zhǔn)。從整層來看，高空槽稍有前傾，整層存在抬升輻合條件，并伴有大濕區(qū)的存在。700 hPa 及850 hPa 風(fēng)和溫度露點(diǎn)差如圖1 所示。

從500 hPa/700 hPa/850 hPa 地面圖分析得知，本次暴雨過程初期為低空暖濕切變所引發(fā)的穩(wěn)定性降水天氣，以短時(shí)小陣雨天氣為主。然而，后期隨著低渦氣旋主體和高空槽的臨近，本場(chǎng)低層的西南氣流明顯加強(qiáng)。高空槽過境時(shí)，配合著整層大濕區(qū)，及低層高溫高濕的配置，造成了此次降水時(shí)間長(zhǎng)、降水量大的特點(diǎn)。

2.3 水汽條件

相對(duì)濕度條件在整個(gè)過程中幾乎都保持在90%以上，至23 日早晨過程結(jié)束，相對(duì)濕度仍然大于80%.

各層均有較為明顯的水汽輻合，其中低層輻合條件很強(qiáng)。正因?yàn)橛谐渑娴乃麠l件，此次降水過程累積降水量達(dá)到了暴雨的標(biāo)準(zhǔn)。

圖1 700 hPa 及850 hPa 風(fēng)和溫度露點(diǎn)差

2.4 垂直速度場(chǎng)分析

整層都有非常顯著的上升運(yùn)動(dòng)，700～850 hPa 上升運(yùn)動(dòng)最大值出現(xiàn)在2017-08-23T02：00，幾乎維持在-0.8 Pa/s。到08 時(shí)降水過程結(jié)束時(shí)，各層上升運(yùn)動(dòng)明顯減弱為-0.2 Pa/s。地面溫濕度及700 hPa 垂直速度如圖2 所示。

圖2 地面溫濕度及700 hPa 垂直速度

2.5 層結(jié)條件分析

此次過程中500～850 hPa 溫差及沙氏指數(shù)兩者反映并不明顯，但2017-08-23T02：00，K指數(shù)最大值達(dá)35 K，SWEAT指數(shù)達(dá)到400 以上。4 個(gè)參數(shù)相差甚大，并不具備參考價(jià)值。而從實(shí)際過程來看，此次過程只在北部山區(qū)有零星對(duì)流，本場(chǎng)為穩(wěn)定性降水，非對(duì)流性，因此本場(chǎng)并不具備很強(qiáng)的不穩(wěn)定能量。

3 結(jié)論

本次降水為暖濕切變線和高空槽過境共同作用下的暴雨天氣過程，當(dāng)?shù)蛪簹庑R近前，氣旋前部的暖濕切變東伸，但由于高空抬升條件較弱，無明顯冷空氣，因此以穩(wěn)定性降水為主。夜間隨著高空槽臨近，伴隨整層的大濕區(qū)以及西南低空急流的作用，造成了首都機(jī)場(chǎng)整個(gè)過程降水持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、累計(jì)降水量大的特點(diǎn)。

4 暴雨天氣過程預(yù)報(bào)思路

降水的形成和強(qiáng)度主要與以下6 個(gè)條件有密切的關(guān)系：①水汽分布和供應(yīng)。豐富的水汽供應(yīng)使暴雨得以發(fā)生、發(fā)展和維持，所以必須有外界水汽向暴雨區(qū)迅速地集中并不斷地供應(yīng)。②上升運(yùn)動(dòng)。降水是發(fā)生在空氣的上升運(yùn)動(dòng)區(qū)，地面或低層的空氣只有通過抬升才能達(dá)到飽和，從而產(chǎn)生凝結(jié)，降落下來成為降水。③層結(jié)穩(wěn)定度和中尺度不穩(wěn)定性。垂直對(duì)流主要依靠大氣的層結(jié)穩(wěn)定度、傾斜對(duì)流除層結(jié)穩(wěn)定度條件外，還必須考慮動(dòng)力不穩(wěn)定條件。④風(fēng)的垂直切變。風(fēng)垂直切變是影響暴雨的重要因素之一。⑤云的微物理過程。由于地形和不同尺度天氣系統(tǒng)或云系之間的相互作用，可以形成自然的播撒過程，從而使降水增強(qiáng)，形成暴雨。⑥地形。夏季暴雨出現(xiàn)次數(shù)最多的是在西部和北坡山坡上，這里是低層偏南風(fēng)或偏東風(fēng)的迎風(fēng)面，氣流有明顯的抬升作用和地形引起的切變輻合線。在實(shí)際工作中我們需要不斷總結(jié)，積累經(jīng)驗(yàn)，對(duì)當(dāng)?shù)氐匦?、氣候等特征進(jìn)行全面掌握，對(duì)成因深入研究，才能提高此類天氣過程的分析和理解能力以及預(yù)報(bào)的預(yù)警水平，同時(shí)也為防災(zāi)減災(zāi)提供有力的支持。