內(nèi)蒙古土默特右旗一次暴雨過程分析

摘要：利用2017年7月25日至26日地面及高空觀測資料，對2017年7月26日土右旗一次暴雨過程進行分析。結果表明：這次暴雨發(fā)生在500hPa 高空槽前西南氣流里，暴雨區(qū)與切變線平行，降水在切變線到地面鋒線之間。地面河套地區(qū)北部有低壓系統(tǒng)存在，降水過程發(fā)生在負散度中心和負垂直速度中心的南側(cè)、正渦度中心的西南側(cè)，陰山迎風坡的地形抬升作用顯著。

關鍵詞：高空槽；低壓倒槽；地形

1 氣候概況

土右旗歷年平均降水量355.3毫米，降水分布不均勻，7月降水量最多為93.1 毫米；7～9月為230.8毫米，為多雨季節(jié)，約占年降水量的2/3。年降水量最多為613.8毫米，出現(xiàn)在2003年。年降水量最少為156.4毫米，出現(xiàn)在1965年。月最大降水量為218.7毫米，出現(xiàn)在1981年7月，日最大降水量為190.5毫米，出現(xiàn)在2008年6月13日。

2 降水實況

2017年7月25日07時至26日07時，土右旗發(fā)生了一次降水天氣過程，共出現(xiàn)5個站暴雨，暴雨落區(qū)在土右旗偏南地區(qū)，最大降水量出現(xiàn)在明沙淖鄉(xiāng)為83.0毫米。此次暴雨過程降水出現(xiàn)在25日23時至26日09時，主要降水時段集中在26日00時至03時，最大小時雨強為40.7毫米/小時（01～02時）出現(xiàn)在明沙淖鄉(xiāng)。

3 環(huán)流形勢分析

3.1 高空

25日20時，500hPa歐亞大陸為兩槽一脊環(huán)流形勢，烏拉爾山高壓脊呈東北走向，高壓脊前為弱槽，河套地區(qū)位于槽前正渦度平流區(qū)；西太平洋副熱帶高壓（以下簡稱副高）西伸北抬，副高脊線位于30°N以北，河套地區(qū)處于副高外圍北上的暖濕西南氣流控制中。700hPa貝加爾湖附近出現(xiàn)閉合性低值系統(tǒng)，河套地區(qū)處于西高東低的環(huán)流形勢，河套地區(qū)有明顯的東北西南向切變線。

3.2 地面

26日02時貝湖南部為高壓控制，西南部地面倒槽向北移動，土右旗位于地面倒槽頂部，弱冷鋒鋒前，地面流場分析存在西北東南向地面輻合線。25日17點開始到26日03時對流云團控制土右旗，此次暴雨發(fā)生的主要時段和區(qū)域即受對流云團影響的時段和區(qū)域。

3.3 主要影響系統(tǒng)

3.3.1低空急流

25日夜間700hPa上有西南低空急流生成，且在26日凌晨逐漸加強，暴雨區(qū)則出現(xiàn)在低空急流的左側(cè)100 km～200 km范圍內(nèi)，西南低空急流不僅為此次暴雨提供了所需的水汽，而且維持了暴雨區(qū)的不穩(wěn)定層結，并觸發(fā)對流不穩(wěn)定能量。

3.3.2切變線

25日河套西部700hPa存在冷性切變線，冷性切變線位于副高西北方向，呈東北西南向。25日20時冷切在河套西部生成，26日23時移入40～42°N，105～115°E地區(qū)，強降水區(qū)基本與切變線平行，且在切變線到地面冷鋒之間。[1]

3.3.3地面系統(tǒng)

河套地區(qū)北部有低壓系統(tǒng)存在，河套西北至蒙古南部地區(qū)為冷性高壓，其與河套低壓之間的等壓線密集，與蒙古國交界的地區(qū)為一致的西北風，暴雨中心主要集中在倒槽頂部地面輻合線附近。

4 物理量場分析

4.1 水汽條件

由于副高的北抬西伸，外圍的暖濕氣流北上，形成了由南往北的水汽通道；25日20時的比濕場顯示土右旗水汽條件較好，濕層深厚，700hPa土右旗南部比濕達到8g/kg，850hPa比濕達到12g/kg以上，水汽充足；700hPa水汽通量散度顯示土右旗處于負值區(qū)，水汽的輻合和積聚為暴雨的發(fā)生提供了良好的水汽條件。[2]

4.2 動力條件

25日20時正渦度區(qū)位于500hPa以下，400hPa以上均為負渦度。從渦度值上看，低層正渦度值更大，既氣旋性更強，強降雨區(qū)發(fā)生在正渦度中心的西南側(cè)，有利于暴雨天氣系統(tǒng)的維持。26日02時散度場顯示，土右旗700百帕以下為散度負值區(qū)，700百帕以上為散度正值區(qū)，低層輻合高層輻散利于上升運動的發(fā)展，該時次土右旗南部地區(qū)垂直速度整層都為負值，上升運動強烈。25日20時～26日08時河套上空上升運動持續(xù)增強，垂直速度最大值達到25×103hPa·S 1，位于400hPa附近，為暴雨的出現(xiàn)提供了有利的垂直環(huán)流條件。

4.3 不穩(wěn)定層結條件

25日20 時土右旗K指數(shù)達到32℃以上，高空槽引導南下的弱冷空氣和副高外沿暖濕氣流造成上干冷下暖濕的不穩(wěn)定層結。對流有效位能可以反映對流潛勢的大小，分析25日20 時單站探空圖可知，土右旗CAPE值在300J/kg左右，沙氏指數(shù)都小于零，不穩(wěn)定能量進一步累積。低層為西南氣流，中高層為偏西氣流，風速切變利于對流的組織和發(fā)展，為暴雨的產(chǎn)生和發(fā)展提供不穩(wěn)定層結條件。

5 地形強迫抬升作用

土右旗位于陰山南坡，山脈迎風坡的阻擋作用有利于暖濕氣流的集聚輻合，山脈強迫抬升的作用有利于上升運動的發(fā)展，[3]觸發(fā)對流發(fā)展釋放不穩(wěn)定能量，此次降水過程暴雨的落區(qū)與地形關系密切，地形作用對此次暴雨的產(chǎn)生發(fā)展至關重要。另一方面地形能夠?qū)Υ髿膺\動產(chǎn)生不同的動力、熱力效應，陰山南坡地形的強迫抬升作用也是暴雨觸發(fā)條件之一。

6 小結

7月25日至26日土右旗暴雨的主要發(fā)生時段是26日00至03時，是一次由高空槽和地面倒槽共同影響產(chǎn)生，具有時間短、強度大的特點。高空槽東移引導弱冷空氣和副高邊緣的暖濕空氣交匯形成不穩(wěn)定層結；槽前正渦度平流，700hPa和850hPa切變線，地面低壓倒槽、輻合線，以及地形抬升共同作用產(chǎn)生強烈的上升運動；地面東高西低的形勢以及850hPa下游脊的阻擋，為降水過程提供充足的作用時間。

參考文獻：

[1]溫市耕.切變線類暴雨發(fā)生的天氣背景和觸發(fā)機制[J].氣象，1999，25（2）：4448.

[2]馬梁辰.東北地區(qū)典型暴雨個例的水汽輸送特征分析.高原氣象，2017（04）：967968.

[3]劉冀彥.地形對華西致災暴雨的強迫效應研究.南京信息工程大學，2013.2728.

作者簡介：劉艷麗（1969），女，工程師，主要從事氣象觀測預報服務工作。