李玫潔
包頭市氣象局 內(nèi)蒙古包頭 014030
中國氣象上規(guī)定,24小時降水量為50毫米或以上的強降雨稱為“暴雨”。受高空槽及副高共同影響,2018年7月19日至20日及7月23日至24日包頭市出現(xiàn)了兩次暴雨天氣過程(以下簡稱“7·19”和“7·23”過程),給交通運輸和設(shè)施農(nóng)業(yè)及人民生命財產(chǎn)安全帶來嚴重影響。本文利用MICAPS資料,從高空環(huán)流、地面氣壓場、風(fēng)場、物理量場、衛(wèi)星云圖等方面對這兩次暴雨天氣進行了分析,以期為暴雨天氣預(yù)報提供參考依[1]。
“7·19”過程包頭出現(xiàn)大暴雨(100-249.9毫米)6個站,暴雨(50-99.9毫米)40個站,最大降水量出現(xiàn)在固陽縣楊六圪卜降水量為175.3毫米,最大雨強出現(xiàn)在固陽縣楊六圪卜(19日07-08時84.7毫米/小時)。“7·23”過程包頭出現(xiàn)大暴雨(100-249.9毫米)5個站,暴雨(50-99.9毫米)21個站,最大降水量出現(xiàn)在固陽縣趙碾房村降水量為120.7毫米,最大雨強出現(xiàn)在石拐區(qū)腦包溝村(23日16-17時53.5毫米/小時)。
分析比較兩次暴雨過程可以看出:兩次暴雨天氣多出現(xiàn)在包頭市中部及偏南地區(qū)。“7·19”暴雨天氣范圍更大,雨強強,降雨急、歷時相對短(10小時);“7·23”雨強相對弱、持續(xù)時間長(24小時)。(圖 1(a)(b))

圖1 2018年7月18日20時至20日08時(a)7月22日20時至24日08時(b)國家站逐小時降水量圖
包頭市地理坐標 為109°50′E-111°25′E、41°20′N-42°40′N,位于蒙古高原南端,南濱黃河,陰山山脈橫貫其中部,形成北部高原、中部山地、南部平原的中間高,南北低,西高東低的地勢,而迎風(fēng)坡的地形更有利于降水的產(chǎn)生。
對200hPa、500hPa 和700hPa三層等壓面圖進行對比分析,可以看出兩次過程的不同點為:“7·19”高空急流范圍小,位置靠北且移動迅速;副高西伸北抬明顯且穩(wěn)定少動;低層有明顯低空急流配合人字形切變。“7·23”高空急流范圍更大,位置更靠近包頭市且移動緩慢;副高較“7·19”雖東退迅速但更加北抬,下游有明顯阻塞形勢。兩次過程相比,“7·19”的水汽條件、不穩(wěn)定層結(jié)條件及輻合上升條件均好于“7·23”,這也是“7·19”過程雨急時短而“7·23”過程雨緩時長的原因。
對比兩次過程,都為西南地區(qū)低壓北上東移發(fā)展,包頭市處于地面倒槽頂部或低壓的控制中,地面倒槽輻合上升作用明顯,為降水的產(chǎn)生提供了上升運動條件。
比較兩次過程的水汽通量散度場,可以看出:在降水集中時段,“7·19”有中心為-26,伸展高度至400hPa的負值大值區(qū)存在,而“7·23”不論從中心數(shù)值還是伸展高度均不如“7·19”,這使得“7·19”的水汽聚集和上升運動均更為強烈。比較兩次過程的比濕場,也可看出“7·23”水汽條件不如“7·19”過程。
在降水強盛時段,整層散度場均有低層為負、高層為正的散度場大值區(qū),負值大值區(qū)伸展到500hPa高度,說明整層上升運動強烈,利于水汽及不穩(wěn)定能量向上傳送,使得降水更加劇烈。而“7·19”負值中心值為-27,大于“7·23”的-21,說明“7·19”輻合上升運動更強烈。
從衛(wèi)星云圖看(圖略),兩次過程均有較強的降水云系不斷自西南向東北方向發(fā)展移動,且云系加強并維持的時段與降水主要集中時段相一致。不同處在于“7·19”為兩條對流云帶合并;而“7·23”降水是在深厚的暖平流下發(fā)生。
兩次過程相同點為:高空槽東移配合地面倒槽發(fā)展為主要天氣形勢,副高西伸北抬輸送水汽為暴雨的產(chǎn)生提供水汽條件,高空急流入口區(qū)右側(cè)強盛的輻散抽吸作用為高低層能量相交換提供一定條件;迎風(fēng)坡及山地的地勢條件也為暴雨產(chǎn)生提供一定的上升運動條件。兩次過程的不同點為:“7·19”過程降水集中,主要是由于高低空急流耦合作用明顯,低空切變線配合低空急流輻合上升運動明顯,另外配合低空急流的偏南水汽不斷輸送而造成的;而“7·23”過程降水時間長,雖然沒有明顯高低空耦合,但副高不斷北抬形成東高西低的阻塞形勢使得系統(tǒng)移動緩慢,從而造成此次暴雨的產(chǎn)生。在今后的預(yù)報中,應(yīng)注意副熱帶高壓配合西風(fēng)槽的天氣形勢,從而更好地預(yù)報預(yù)警暴雨天氣。