2011年輝縣秋季連陰雨天氣過程分析

[摘 要] 本文應用常規觀測資料、NCEP再分析資料、自動站觀測資料，對河南省輝縣在2011年9月11-15日出現的秋季連陰雨天氣過程進行分析。結果表明，此次輝縣連陰雨天氣主要由低空急流、副高及700 hPa切變線等系統共同影響產生。在連陰雨天氣發生的過程中，大尺度環流比較穩定，產生降水的天氣系統持續作用，是產生秋季連陰雨的關鍵誘因。發生連陰雨天氣的動力條件是高低空急流的相互作用、低空切變的持續、地面倒槽的輻合以及在中緯度有多個短波槽不斷向東移動。另外，此次暴雨的對流強度低于夏季的強暴雨，大氣對流狀態相對穩定。

[關鍵詞] 秋季連陰雨；天氣形勢；物理量場；輝縣

[中圖分類號] P458.121 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-7909（2017）05-71-2

連陰雨天氣是我國比較常見的天氣現象，具體指的是連續3～5 d以上的陰雨天氣。連陰雨天氣的出現會使空氣及土壤長時間保持潮濕，光照條件不夠充足，使作物無法正常生長。輝縣位于河南省北部、太行山南麓、華北平原西部，毗鄰山西省，由地級新鄉市代管，地理位置為北緯35°17′～35°50′、東經113°23′～113°57′，境內域為北亞熱帶向暖溫帶過渡區，屬暖溫帶大陸性季風型氣候。受其地理位置及氣候的影響，輝縣連陰雨天氣頻繁發生，對該地區農業的正常生產產生極其嚴重的影響。因此，加強對連陰雨天氣的研究，一直受到廣大氣象學家及業務工作者的關注，并取得了許多有意義的成果，在連陰雨預報中發揮了重要作用[1]。秋季是輝縣連陰雨多發的季節，本文通過對輝縣在2011年秋季出現的一次連陰雨天氣過程進行分析，以期改善秋季連陰雨天氣的預報服務工作，趨利避害，進一步提升氣象防災減災能力[2]。

1 天氣概況

2011年9月11-15日輝縣出現連陰雨天氣過程，全過程平均降水量超過80 mm，降水量分布主要表現為東南多、西北少。其中9月11日，全市大部分地區主要為小雨天氣，12日開始出現中大雨天氣，13日08：00-14日08：00出現暴雨天氣，局部地區最大降水量超過100 mm，日平均降水量超過50 mm，為本次連陰雨過程的日最大降水量，15日降水開始逐漸減弱，16日降水天氣過程結束。此次連陰雨天氣造不但影響人們的正常出行，而且給當地農業的正常生產造成了極其嚴重的影響。

2 天氣形勢分析

通過對2011年9月中旬連陰雨期間100 hPa高空形勢的分析可知，兩槽一脊型出現在亞歐大陸的高緯度地區，大氣環流形勢相對穩定，阻塞高壓處于烏拉爾山至西西伯利亞區域。500 hPa形勢場上，低槽發展深厚，中緯度亞歐大陸的環流形勢主要表表現為一槽一脊型，輝縣處在低壓底端的平直西風氣流中。11日貝加爾湖冷槽及烏拉爾山高壓脊向東移動，貝加爾湖冷槽不斷分裂成短波槽促使冷空氣開始南下。11-15日輝縣始終處在副高邊緣比較強盛的西南氣流中，為輝縣此次連陰雨天氣極其有利的大氣環流形勢。9月11日20：00，500 hPa高空圖上，中高緯處在渦底平直緯向環流，甘肅、陜西、山西一帶存在短波槽向東移東，副高北抬，輝縣處在南支槽前以及副高邊緣比較強盛的西南氣流內（15～19 m/s）；12日20：00，副高穩定少動，西南氣流持續變強，為17～23 m/s；15日8：00，副高繼續北抬，短波槽持續東移，輝縣的雨量強度開始變弱；16日輝縣主要受平直的西風氣流所影響，連陰雨天氣基本結束。

9月11日8： 00，700 hPa高空圖上，輝縣位于南支槽前的西南氣流，東南方向存在風速輻合。此外，在河南省中部及北部風速存在超過11 m/s的西南低空急流，為降水提供了水汽條件及能量，東南方向的風速輻合為降水天氣的出現提供了有利的動力條件；20：00的700 hPa低渦切變處在陜西省及河南省中部區域，存在顯著的風速輻合，700 hPa西南低空急流維持（見圖1）；9月12-14日，高原槽東移，輝縣受西北氣流影響，9月15日輝縣處在副高邊緣的西南氣流里，降水強度變弱。9月11-15日850 hPa圖上，河南省北部及中部存在偏東氣流。地面圖上，9月11-15日輝縣始終處在高壓的底后端。此次輝縣連陰雨天氣主要由低空急流、副高及700 hPa切變線等系統共同影響產生。

3 物理量場分析

3.1 動力及水汽條件分析

經過113°E、35°N格點的垂直速度、漩渦的時間-高度剖面圖分別見圖2a和圖2b。分析圖2a可知，9月13日8：00，輝縣地面附近氣流開始呈現上升狀態，上升范圍為800～900 hPa。到9月14日20：00，上升范圍達到900～200 hPa，在此期間最強上升中心在700 hPa左右，時間為14日8：00，強度約為前期上升速度的近3倍。而到9月15日8：00，上升區開始出現上移，強上升中心在400 hPa左右；到9月15日20：00以后，整個氣流層出現下沉現象。分析圖2b可得，9月12日20：00、9月14日8：00、9月15日8：00對應氣旋性渦度較強，也是400 hPa以下的3個氣旋性渦度大值區，數值約達到12日20：00的2倍。其中，在14日8：00，氣旋性渦度大值區將要接近地表，而12日20：00和15日8：00均在800 hPa以上。分析此次連陰雨天氣期間的相對濕度可知，氣流上升區和相對濕度飽和區對應，都超過90%，在飽和區可達到200 hPa。氣流的垂直上升運動、氣旋性渦度及相對濕度的上述配置都能和天氣圖上6 h后的降水時間變化特點基本保持一致。9月11-12日，在氣旋性渦旋上升運動出現在700 hPa以上時，降水開始；13日，在地面上空氣旋性渦旋上升運動出現，降水繼續；而到14日和15日期間，上升運動變強，對應降水變強；15日，降水強度逐漸下降；16日，出現反氣旋性渦旋下沉區，降水過程結束。

3.2 假相當位溫

分析113°E、35°N格點的θse（假相當位溫）的時間-高度剖面（見圖3）可知，分別在9月10日8：00-12日20：00、9月15日20：00-16日8：00，等θse線的時間演變出現了陡立密集區。在第1個密集區大氣對流相對穩定，同時在高空θse大值區開始朝低空傳播。在第2個密集區，大氣對流穩定區域隨著時間在600 hPa上下起伏。而在12日20：00-15日20：00，大氣對流不穩定區域在750 hPa以上，相對穩定區域在750 hPa以下，500 hPa以下等θse線較為稀疏。其中，對流穩定性最強的時間段是13日20：00-15日20：00。由此種現象可以推斷出，此次秋季連陰雨中的強降水和夏季的對流性暴雨不同，是因為持續穩定的天氣系統形成的。

4 結論

①此次輝縣連陰雨天氣的主要由低空急流、副高及700 hPa切變線等系統共同影響產生。在連陰雨天氣發生的過程中，大尺度環流比較穩定，產生降水的天氣系統持續作用，是產生秋季連陰雨的關鍵誘因。

②發生連陰雨天氣的動力條件是高低空急流的相互作用、低空切變的持續、地面倒槽的輻合以及在中緯度有多個短波槽不斷向東移動。

③此次暴雨的對流強度低于夏季的強暴雨，大氣對流狀態相對穩定。其動力場結構的主要特點是大氣垂直上升運動發展到對流層頂、高層輻散、中低層輻合，但數值相對較小。

參考文獻

[1]方建剛，白愛娟，陶建玲，等.2003年陜西秋季連陰雨降水特點及環流條件分析[J].應用氣象學報，2005（4）：509-517.

[2]胡淑蘭，李社宏，杜繼穩.2005年10月秋季連陰雨中暴雨天氣特征分析[J].陜西氣象，2007（1）：8-11.