衛輝市一次強對流天氣過程分析

賈振河 袁向春

摘?要：利用高空地面資料，分析了2018年5月15日河南省北中部強對流天氣過程。分析結果表明：本次過程的大尺度影響系統為高空槽，切變轉線為本次強對流過程主要影響系統，地面沒有明顯冷空氣參與;地面輻合線和地面輻合中心是此次強對流天氣的重要觸發機制;“上干冷、下暖濕”的不穩定層結合大的不穩定能量是產生本次雷雨大風和暴雨主要原因。

關鍵詞：強對流?中尺度輻合線?急流

一、過程概況

2018年5月15日河南省北中部出現強對流天氣過程，大風出現時間多在15日14～21時，其中衛輝市最大瞬時風速達31.9m/s，新鄉等豫北地區出現暴雨，河南省北中部有30個自動雨量站降雨量在100mm以上，最大出現在衛輝市，達136.5mm。強降水集中出現在兩個時段，15日08～09時和 15日下午到夜里，衛輝市最大小時降水出現在17～18時1小時降水量達65.7mm。本文利用常規探測資料，對本次強對流天氣過程進行分析。

二、天氣形勢分析

（一）500hPa形勢分析

5月14日20時500hpa環流形勢（圖1）中緯地區為兩槽一脊型，副高588線位于華南一帶，低槽位于漢中、宜賓到騰沖一線，15日08時低槽東移至安康、達川到重慶一線，15日20時低槽繼續東移北上鄭州、宜昌至貴陽一線，并且在鄭州、太原和盧氏形成低渦，16日08時低槽繼續東移北上至鄭州、南陽到宜昌一線，到16日20時低槽移出河南省。

（二）700hPa影響系統

7月14日20時（圖2c）低槽位于武都、成都到騰沖一線，河南省處在槽前西南氣流中，陽城、安陽到菏澤為一切變線，西南急流在貴陽、恩施到盧氏一線，鄭州西南風8m/s，河南省北中部t-td在15～28℃，水汽條件較差，鄭州與太原之間有暖切變存在。15日08時低槽東移，槽前西南急流東移北抬至桂林、南陽到鄭州一線，鄭州至延安有暖切變存在，鄭州t-td為13℃，到15日20時暖切變消失，低槽位于北京到邢臺，西南急流東移北抬，鄭州站風速減弱為10m/s，河南北中部位于濕區，16日08時低槽東移南下，鄭州站轉為西北風。

（三）850hPa影響系統

7月14日20時（圖2c）河南省處在西南氣流中，鄭州t-td為7℃，15日08時邢臺至太原有暖切變線生成，河南北中部濕度明顯增大，鄭州t-td為1℃，鄭州站風速為9m/s，鄭州到邢臺有明顯的風速輻合，15日20時暖切變線仍維持，16日08時隨著冷空氣南下暖切變線轉為冷槽，20時低槽東移南下，鄭州站轉為西西北風。

（四）地面影響系統

從15日08時地面圖可以看出，在焦作地區有一輻合中心，從焦作到新鄉和焦作到郟縣分別有一輻合線，對應著焦作、新鄉、鄭州、洛陽等地出現降水，其中輻合中心附近焦作雨量最大、雨強最大，到11時輻合線消失，全省基本無強降水，14時在濮陽、新鄉到鄭州一線有輻合線生成，其中濮陽地區輻合線兩側風速明顯大于其他地區，其后以濮陽為中心的強降水開始，20時以后輻合線減弱，強降水逐漸減弱。

綜合高空、地面形勢分析可以看出，15日08～09時，以焦作站為代表的強降水主要是由高空低槽和低層暖切變和急流造成，地面輻合中心是強對流的觸發機制;而以濮陽為代表的大暴雨主要是受500hpa低槽東移和700hpa、850hpa暖切變轉變為冷槽影響，并且700hpa有西南急流和850hpa風速輻合配合，而地面輻合線是強對流的觸發機制，700hpa暖切變為冷槽時間為15日下午前后，而850hpa暖切變轉為冷槽是15日20時以后，700hpa、850hpa暖切變線轉換冷槽時間相差12小時左右。

三、物理量分析

（一）水汽條件分析

從15日08時鄭州t-td可以看出，850hPa為1℃，700hPa為13℃，鄭州附近為上干下濕，從925hPa水汽通量散度場看出河南有水汽輸送，綜合高空低槽和低層暖切變和急流及地面輻合中心，造成15日14時衛輝市附近產生強對流。15日20時到16日08時，整層水汽持續改善，從水汽通量散度場（圖略）分布也可知：在暴雨前高中低層衛輝市處在水汽輻合區中心附近，水汽輸送條件較好。

（二） 動力條件分析

分析散度場可知：15日20時，925hPa上空位于三門峽、洛陽到濟源一帶的上升氣流中心開始向東北移動，同時850hPa以上均為正散度，到16日08時，從地面到700hPa均為負散度。上升氣流在向東北方移動，導致近地面上升速度加快。

（三） T-lnp圖特征

通過分析15日08時到16日08時鄭州站的T-lnp圖（圖4）可知：從前到后，從底層到高層，大氣濕度是逐漸增加的，在暴雨發生時，大氣處于飽和狀態，水汽供應充分，為強對流天氣的產生提供了有利條件。從不穩定能量的演變過程可以看出，15日08時，鄭州cape達1904.4，16日08時，cape達48.7，強對流天氣發生時不穩定能量達最大值，為強對流產生提供了充足的能量，有利于產生大風和短時強降水天氣。強對流天氣過后，不穩定能量快速釋放，大氣處于穩定狀態。

由表1可以看出，鄭州站K指數在15日白天開始增大，夜間猛增至45℃，Si指數從15日白天開始到夜里一直在下降，這與強對流天氣發生在夜間相吻合。

四、結論

此次過程是一次伴有短時強降水、雷雨大風的強對流天氣過程，地面沒有明顯冷空氣參與。

此次過程是在高空槽、低空切變線和低空西南急流以及地面輻合線等共同影響下產生的，高空低槽和中低空切變線提供了有利的輻合上升環境場，高低空構成了“上干冷、下暖濕”的不穩定層結。低空西南急流提供了充分的水汽。

地面輻合線和地面輻合中心是此次強對流天氣的重要觸發機制。

強對流過程的水汽、不穩定能量和抬升觸發機制三條件在此次過程中配合較好，是造成此次暴雨、大暴雨并伴有強對流天氣過程發生發展的主要原因。

700hpa和850hpa暖切變轉變為冷槽是本次強對流過程主要影響系統。

參考文獻

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