贾振河 袁向春
卫辉市气象局，河南卫辉453100
摘要：本文利用常规的实况资料结合卫星资料，从大尺度的环流背景、水汽条件及物理量场来对卫辉市2018年6月17-18日强降水天气过程进行详细的天气学成因分析。研究表明暖低压发展造成的低层辐合、高层辐散形成很强的辐合上升运动，是此次降水的大尺度动力抬升条件。高空槽前和地面雨带的走向与700hPa的切变线及850hPa低涡的东北移动一致。一致的西南暖湿气流与整层持续的垂直上升运动为降水带来源源不断的水汽。前期弱冷空气的侵入对于降水有明显的增幅作用，但暴雨中心往往与地面中小尺度的低涡、辐合线趋于一致。
关键词：强降水；辐合；低涡；切变线；
引 言
强降水具有尺度小、突发性强、灾害大和预报难度大的特点，往往引起洪涝灾害，使人民生命财产遭受巨大的损失。国内许多学者对不同地区短时强降水的气候特征和环流形势进行分析[1-4]，很多研究表明：短时强降水天气发生与大气水汽条件、不稳定性、抬升力条件等密切相关，也有研究表明短时强降水天气是在有利的大尺度环流背景下，由中小尺度系统触发产生。尽管国内外在这方面的研究已经有了大量的成果，可是在实际预报中，由于强对流天气的复杂性，其预报准确性往往不尽人意。
2018年6月17日-19日，受副高边缘西南暖湿气流和低层低涡的共同影响下，卫辉市出现了一次区域性暴雨、局地大暴雨天气过程。此次降水时间集中且雨量大，造成卫辉市大部分地区遭受洪涝灾害，造成严重的不利影响。
因此，本文对此次强降水过程的发生机制和预报指标，为研究卫辉区域性短时强降水天气提供参考。
1天气实况
2018年6月17日20时至19日20时，卫辉市普降大到暴雨，强降水主要呈东西向分布，大部分有暴雨或大暴雨；强降水时段分别在6月17日20-21时及18日01-05时。此次降水自西向东、自北向南发展，发展迅速并且小时雨强大。
2成因分析
2.1 系统配置
2.1.1高空形势分析
从6月17日08时500hPa上来看，副高588线位于长江中下游沿线，蒙古低涡低槽携带弱冷空气东移南压，南支槽位于西南地区；卫辉市处在槽前及副高边缘的不稳定高温高能区，受西南气流发展影响，建立水汽通道源源不断地输送水汽。17日20时，副高南退东撤，南北低槽合并移至太原、西峡到重庆一线，槽前西南气流不断发展北抬，带来充足水汽。随着低槽东移，副高南退，辐合抬升作用加强，不稳定能量进一步发展，水汽不断抬升凝结，形成降水。07日08时，副高继续缓慢南退，低涡低槽移至保定、阜阳一线，卫辉市基本转受槽后偏西到西北气流控制。
从17日08时700hPa上来看，蒙古冷涡与500hPa位置基本重合，其延伸的低涡切变线位于河套东部经西安延伸至西南地区与500hPa北支槽位置基本一致，切变线两侧的风速大值区均大于12m/s，并且卫辉市的东北部位于急流出口辐合区，已建立较好的水汽辐合输送。17日20时，低涡切变线东移南压至大同、卢氏到渝北一线，切变线南侧的西南急流进一步发展，中心风速发展到18m/s。18日08时低空急流辐合区进一步北抬，降水区北抬，基本移出卫辉市。低空急流的发展及维持有利于不稳定能量触发和维持[1]。
6月17日08时850hPa上河套东部有一低槽，西南涡延伸出“人字形”冷暖切变。随着时间推移，西南涡沿着东北向北抬移动，17日20时低涡移至河北，卫辉市受冷切南压影响，并且西南急流发展至中心风速20m/s，卫辉市的东北部位于急流出口辐合区。18日08时西南涡减弱消失，切变线压至信阳北部，急流辐合区北抬到华东，降水减弱。
总体来说，从上至下蒙古低涡重合，低层切变落后于500hPa低槽，槽前西南气流发展辐合上升明显，低空急流建立和维持，不断输送水汽。急流的辐合抬升区在卫辉市东北部的维持，有较好的动力抬升，水汽条件及持续时间[2]。是此次降水偏东的主要原因。
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2.1.2地面形势及中尺度系统
17日08时地面卫辉市处于低压带里，暖低压位于西南地区，有中路弱冷空气渗透，随着时间推移暖低压中心沿东北移动，17日14时暖中心位于豫东南，卫辉市东部辐合增强，17时形成一西南东北向横穿卫辉市的地面辐合线，降水加剧。
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2.2 水汽条件
17日08时850hPa上卫辉市处于比湿（q>=14g/kg）的大值区，前期比湿达到16g/kg，并且700hPa上也处于比湿（q>=10g/kg）的大值区，水汽条件良好。选取卫辉市单站的水汽通量时间水平剖面，17日08时在近地面存在一水汽通量辐合区，随着时间推移，卫辉市水汽条件逐渐增强，在14时之后水汽通量辐合中心位于卫辉市，中心数值达到-22，从低层至300hPa全是辐合区，水汽辐合输送明显。
2.3 探空资料分析
17日08时郑州探空资料表明，云底高度在850hPa附近，湿层十分深厚，底层存在一浅层逆温层结，十分有利于暖湿空气的积累、凝结[3]。在700hPa附近有一干冷空气侵入，风向随高度顺转有暖平流输送，并且底层具有较强的垂直风切变，K指数达到39℃，si为-2.12具有较好的湿对流潜势。
2.4 动力条件
选取卫辉市单站的涡度时间水平剖面，在17日14时卫辉市700hPa以下位于辐合上升的中心，700-400hPa上为辐散区，低层辐合、高层辐散，抽吸作用明显[4]。在结合垂直上升运动来看，17日14时之后卫辉市处于辐合上升运动中心，整层均为较强的上升运动，并且在925hPa附近辐合上升最为明显，持续的上升运动为降水的持续带来源源不断的水汽输送。
3 云图分析
从17日17时红外云图上可以清楚看到蒙古低涡切变线位于河套东部，雹暴云团与17时地面中尺度辐合中心基本重合，大尺度系统降水已南压至豫中，18时雹暴云团发展融合为一体，卫辉市受暴雨云团影响。21时三涡位于地面辐合线附近停留发展，亮温在190K附近，降水迅猛，雨带继续南压，至18日01时30分降水集中在卫辉市中东部地区，并且在卫辉市的西部有新生雹暴单体发展，新一轮的短时强降水开始。雹暴云团在卫辉市的中东部地区的停留发展，是此次强降水的最重要原因，云顶亮温低，雹暴云团新生，发展，融合也造成了降水的列车效应，促使这次卫辉市地区降水十分明显。
4数值预报模式对比分析
对比17日08时500hPa高度场实况（紫）和EC高度场（黑），可以看出30°N以北环流形势基本和实况吻合，具有较好的指导意义。对于副热带高压的西伸脊点及北界，实况更西更北，在实际中应该把外围不稳定区向北向西微调。再来对比下850hPa的风场，实况（黑）较EC（蓝）风场急流偏弱，低涡更加明显，但是整体的急流出口区较为一致，低涡环流预报的也比较清晰。近年来EC的数值模式对于环流形势的把握比较好，对于预报员来说是一个较好的指导，但对于落区的把握还是要靠经验来调整，但是对流性暴雨往往具有很强的局地性，落区是一难题，我们还需要更加努力。
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（a）6月17日08时 500hPa高度与EC高度场 （b）6月17日08时 850hPa风场与EC850hPa风场
图3 6月17日08时 500hPa高度与EC高度场（a）和850hPa风场与EC850hPa风场（b）
5服务情况
6月16日16时气象台发布重要天气预报；16时32分发布雷电黄色预警信号；18时15分发布暴雨黄色预警信号；17时发布天气预报；18日04时45分发布暴雨红色预警信号，07时发布决策服务短信。
6结论
1）蒙古低涡携冷空气与副热带高压边缘的不稳定区，高空槽前和地面暖低压发展造成的低层辐合、高层辐散形成很强的辐合上升运动，促进暖湿空气的抬升和凝结，是此次降水的大尺度动力抬升条件。
2）雨带的走向与700hPa的切变线及850hPa低涡的东北移动一致。中低层低涡、切变线、地面辐合是此次对流暴雨触发的动力抬升条件。卫辉市位于高空急流的入口区与低空急流的出口区，高低空急流耦合作用产生的“抽吸”机制，有利于次级环流的形成，加强了强降水产生的动力作用。
3）前期弱冷空气的侵入对于降水有明显的增幅作用，但暴雨中心往往与地面中小尺度的低涡、辐合线趋于一致。
4）一致的西南暖湿气流与整层持续的垂直上升运动为降水带来源源不断的水汽。
5）前期的逆温层结有利于暖湿空气的积累和凝结，较高的不稳定能量和K指数，为对流的发展提供了不稳定潜势。
参考文献：
[1] 顾清源,肖递祥,黄楚慧等,低空急流在副高西北侧连续性暴雨中的触发作用,《气象》 , 2009 , 35 (04) :63
[2]尹承美，梁永礼，冉桂平，等.济南市区短时强降水特征分析[J]. 气象科技，2010，30（2）：262-267.
[3]王金兰, 陈红霞, 段中夏, 等. 河南省一次致灾强对流天气的中尺度分析[J]. 气象与环境科学, 2014, 37(3): 14-20.
[4]马月枝, 苏爱芳, 叶东, 等. 2014年7月14日新乡强对流过程成因分析[J]. 气象与环境科学, 2017, 40(1): 54-63.