唐山地區一次夏季暴雨過程分析

陳震　王冠　王丹

摘要 利用NCEP再分析資料和常規觀測資料，對2013年6月24日唐山暴雨進行初步分析。結果表明，受阻高與副高共同作用，低渦在華北北部穩定少動。低層暖切變加強與移動直接導致本次暴雨發生。假相當位溫隨高度遞減，中層有324 K中心。“上干下濕”的不穩定層結為暴雨的發生積聚了能量。散度場低層輻合，高層輻散，對暴雨的維持有利。

關鍵詞 夏季暴雨；環流分析；動力條件；河北唐山

中圖分類號 P458.1+21.1 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）16-0184-02

Abstract By using conventional observation data and NCEP/NCAR FNL data，the rainstorm process occurred on Jul 24，2013 in Tangshan area was analyzed. The results showed that vortex kept stable and little moved with the influence of blocking high and subtropical high in northern North China. The strengthening and moving of warm shear led the storm. Equivalent potential temperature decreased with height and middle-layer had 324 K center.The unstable stratification of "upper-dry and lower wet" accumulated energy for the occurrence of rainstorm. The lower-layer convergence and the upper-layer divergence made for the maintaining of storm.

Key words summer rainstorm；circulation analysis；dynamic condition；Tangshan Hebei

暴雨是唐山地區夏季的主要災害性天氣，對其發生發展進行研究有利于總結經驗，提高預報準確率。于金文等[1]對唐山暴雨災害特征進行了總結，唐山夏季暴雨日數存在準10年的周期，遷安、樂亭灤南是2個主要風險帶。于志明等[2]分析了唐山暴雨過程，指出西南渦移出四川盆地，在副高西側西南氣流的引導下向唐山地區移動，是暴雨的主要成因。眾多學者也從數值模擬、中尺度分析、濕位渦分析、地形等領域對暴雨進行了研究[3-8]。

1 降水實況

2013年6月24日夜間，受低渦影響，唐山地區普降暴雨。24 h最大降水量出現在唐山站82 mm，次大值出現在豐南站61 mm。帶狀雨區先自西北向東南移動，至天津后轉為東進，開始影響唐山地區。最強降水出現在24日23：00，雨強在20 mm/h以上。此后降水范圍不斷擴大，強度減小，并向東移出唐山（圖1）。

2 環流分析

2.1 500 hPa環流分析

24日8：00 500 hPa歐亞地區呈“兩槽一脊”環流型。內蒙古中部有一低槽形成，同時伴有-12 ℃的極弱冷中心，華北地區盛行偏西風。14：00副高西段北抬，西風帶被迫收縮，西風風速加大。內蒙古地區的深槽已經形成閉合環流中心，華北地區位于低渦底部的第四象限。24日20：00至25日8：00受下游高壓脊的阻擋，低渦在華北北部穩定少動。副高北抬與阻高的阻擋，使低渦加強的同時穩定在華北地區。

2.2 850 hPa環流分析

24日8：00 850 hPa有弱暖切變位于唐山地區。受500 hPa系統加強的影響，14：00在華北北部亦有低渦形成，暖切變仍很弱。24日20：00至25日8：00，低渦加強的同時向東南方向移動，唐山市上空有一條非常明顯的暖切變線，其南側的西南風將源源不斷的水汽向唐山地區輸送，為本次暴雨提供了良好的水汽條件。

3 水汽條件分析

24日20：00 850 hPa存在明顯的水汽通道。在西南風的作用下，水汽源源不斷地從西南方向唐山地區輸送，水汽通量值14 g/（cm·hPa·s）。水汽在輸送的同時也在唐山地區聚集，水汽通量散度值為-3×10-7～0×10-7 g/（cm2·hPa·s）。25日2：00水汽輻合中心東移至秦皇島附近，本次降水過程趨于結束。沿119°E的水汽通量散度剖面圖顯示，水汽主要集中于850 hPa以下，中心值在-2×10-7 g/（cm2·hPa·s）。而且水汽集中于山前迎風坡，地形的動力抬升對本次暴雨也起到一定作用。

4 穩定度分析

將假相當位溫沿118°E作剖面圖發現，唐山上空假相當位溫線密集且隨高度遞減。600 hPa左右有其低值中心，強度324 K左右。冷空氣之下，700 hPa左右有一高能舌向南傾斜。以上分析表明，對流穩定的干冷空氣疊加與高溫高濕的暖濕空氣之上使大氣層結處于極不穩定的狀態，在適當的抬升條件下暴雨將快速發展。

5 動力條件分析

散度是描述氣流輻合輻散的物理量，也是表征暴雨動力條件的重要因子。在垂直結構上，唐山市上層500～850 hPa均為散度負值區，400 hPa之上為散度正值區。氣流在低層輻合，在高層輻散。散度高低層配置所形成的抽吸作用對暴雨的維持有利。垂直速度大面積負值區恰好位于40°N 附近，中心值在0.9 Pa/s以上，垂直速度負值區與散度負值區基本重合。可見本次暴雨的動力是十分充足的（圖2）。

6 結論

（1）500 hPa低渦是本次暴雨的影響系統。暴雨期間副高西段北抬，西風帶被迫收縮西風風速加大。受阻高影響，低渦穩定少動。低層暖切變位于唐山上空，氣流輻合抬升。在西南氣流的作用下，高溫高濕的不穩定能量向唐山輸送。

（2）低層水汽輻合明顯，水汽通量值約為14 g/（cm·hPa·s），水汽通量散度為-3×10-7 g/（cm2·hPa·s）。

（3）冷空氣從中層侵入，引發此次暴雨。假相當位溫隨高度遞減，600 hPa左右324 K的干冷中心。大氣層結處于“上干下濕”的不穩定結構。

（4）氣流低層輻合上升，高層輻散溢出。散度下負上正配置有利于暴雨的維持，上升中心與輻合中心基本重合。

7 參考文獻

[1] 于文金，趙景旺.唐山市暴雨特征及風險評估研究[J].災害學，2013（4）：50-54.

[2] 于志明，史有瑜，曹曉霞.唐山地區一次暴雨天氣過程分析[J].安徽農學通報，2015（5）：138-139.

[3] 葛國慶，錢婷婷，陶祖鈺.一次北京暴雨的環流成因分析[J].氣象，2002，28（9）：1-6.

[4] 王宏，壽紹文，王萬筠，等.一次局地暴雨過程的濕位渦診斷分析[J].自然災害學報，2009，18（3）：129-134.

[5] 黃億，壽紹文，付靈燕.對一次臺風暴雨的位渦與濕位渦診斷分析[J].氣象，2009，35（1）：65-73.

[6] 王婧羽，崔春光，王曉芳，等.2012年7月21日北京特大暴雨過程的水汽輸送特征[J].氣象，2012，40（2）：133-145.

[7] 孫明生，楊力強，尹青，等.“7·21”北京特大暴雨成因分析（Ⅱ）：垂直運動、風垂直切變與地形影響[J].暴雨災害，2013，32（3）：218-223.

[8] 徐雙柱，王平，車欽.“6.18”湖北省大暴雨衛星云圖分析[J].災害學，2013，28（2）：81-85.endprint