首都機場一次暴雨天氣過程分析及暴雨天氣過程預報思路總結

韓羽庭

（華北空管局氣象中心，北京 100621）

1 天氣實況

2017-08-22 中午至23 日早晨，首都機場出現了一次較強的穩定性降水天氣過程。22 日全天能見度大于5 000 m，整個過程的降水從2017-08-22T12：05 間斷持續到08-23T 07：20，整個過程降水量50.8 mm，達到了暴雨的級別。

2 天氣過程分析

2.1 地面形勢分析

從地面上看，本場處于低壓前部控制，西南氣流，風場較弱，風速為4～6 m/s。有一低壓氣旋在河套地區生成并迅速東移北抬，并在本場北部形成暖濕切變。

2.2 850～500 hPa 環流形勢分析

500 hPa 有一較寬廣的槽逐漸向東移動，伴有小的波動。700 hPa 有一低渦位于河套地區并逐漸向東北方向移動，濕區與低渦同步向東北方向移動。2017-08-22T14：00，本場處于槽前西南氣流中，本場北邊有一明顯的暖濕切變輻合。西南氣流逐漸加大，最大風速達20 m/s，同時伴隨著低渦的濕區移入本場。850 hPa 環流形勢場上低渦位于河套以東，濕區隨著低渦向東北方向移動，本場處于西南氣流中，風速達到了低空急流的標準。從整層來看，高空槽稍有前傾，整層存在抬升輻合條件，并伴有大濕區的存在。700 hPa 及850 hPa 風和溫度露點差如圖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的穩定性降水天氣，以短時小陣雨天氣為主。然而，后期隨著低渦氣旋主體和高空槽的臨近，本場低層的西南氣流明顯加強。高空槽過境時，配合著整層大濕區，及低層高溫高濕的配置，造成了此次降水時間長、降水量大的特點。

2.3 水汽條件

相對濕度條件在整個過程中幾乎都保持在90%以上，至23 日早晨過程結束，相對濕度仍然大于80%.

各層均有較為明顯的水汽輻合，其中低層輻合條件很強。正因為有充沛的水汽條件，此次降水過程累積降水量達到了暴雨的標準。

圖1 700 hPa 及850 hPa 風和溫度露點差

2.4 垂直速度場分析

整層都有非常顯著的上升運動，700～850 hPa 上升運動最大值出現在2017-08-23T02：00，幾乎維持在-0.8 Pa/s。到08 時降水過程結束時，各層上升運動明顯減弱為-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 層結條件分析

此次過程中500～850 hPa 溫差及沙氏指數兩者反映并不明顯，但2017-08-23T02：00，K指數最大值達35 K，SWEAT指數達到400 以上。4 個參數相差甚大，并不具備參考價值。而從實際過程來看，此次過程只在北部山區有零星對流，本場為穩定性降水，非對流性，因此本場并不具備很強的不穩定能量。

3 結論

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，當低壓氣旋臨近前，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，因此以穩定性降水為主。夜間隨著高空槽臨近，伴隨整層的大濕區以及西南低空急流的作用，造成了首都機場整個過程降水持續時間長、累計降水量大的特點。

4 暴雨天氣過程預報思路

降水的形成和強度主要與以下6 個條件有密切的關系：①水汽分布和供應。豐富的水汽供應使暴雨得以發生、發展和維持，所以必須有外界水汽向暴雨區迅速地集中并不斷地供應。②上升運動。降水是發生在空氣的上升運動區，地面或低層的空氣只有通過抬升才能達到飽和，從而產生凝結，降落下來成為降水。③層結穩定度和中尺度不穩定性。垂直對流主要依靠大氣的層結穩定度、傾斜對流除層結穩定度條件外，還必須考慮動力不穩定條件。④風的垂直切變。風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，形成暴雨。⑥地形。夏季暴雨出現次數最多的是在西部和北坡山坡上，這里是低層偏南風或偏東風的迎風面，氣流有明顯的抬升作用和地形引起的切變輻合線。在實際工作中我們需要不斷總結，積累經驗，對當地地形、氣候等特征進行全面掌握，對成因深入研究，才能提高此類天氣過程的分析和理解能力以及預報的預警水平，同時也為防災減災提供有力的支持。