唐山地区一次暴雨天气过程分析

于志明　史有瑜　曹晓霞

摘 要：利用Micaps常规资料，从环流背景、物理量场等方面对唐山地区2010年7月19～20日发生的一次暴雨过程进行了分析。结果表明：西南低涡在副高外围西南气流的引导下向东北方向移动，是造成此次暴雨的直接影响系统，强降水区与湿度场的大值区、垂直速度场和θse高能区有很好的对应关系；低空急流的建立，为此次强降水提供了丰富的水汽和位势不稳定能量；西南低涡、地面低压倒槽以及高、低空急流的耦合，为暴雨形成提供了充足的动力条件。

关键词：暴雨；西南低涡；副高；急流

中图分类号 P44 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2015）05-138-03

1 雨情分析

2010年7月19日11时至20日19时，唐山地区自西南向东北先后出现大范围的强降水天气，主要降水时段集中在19日傍晚到前半夜，全区269个观测站中有158个站降水量≥50mm，44个站≥100mm，降水大值区主要集中在东南沿海一带，最大降水为唐海三农场168.1mm，此次降水是2010年入汛以来唐山地区首次全区性的暴雨过程。

2 天气形势分析

2.1 500hPa形势分析 从图2可以看出，中高纬为两槽一脊的形势，东槽位于勘察加半岛以东的北太平洋洋面上，对应一冷涡并有-22℃冷心配合，西槽位于东经80°附近的西伯利亚平原，深厚且稳定，鄂海为一高压脊。在这种形势下，西部西伯利亚低涡底部不断分裂出冷空气，经中亚至北疆东移侵入我国，并从高原东侧南下，华北地区小槽频繁，其与副高和夏季风共同作用，易形成强降雨过程。19日08时，西风带分裂南下的小股冷空气已在华北形成一低涡，中心位于山西中部，涡底伸出一东北西南向的槽直至四川盆地，槽前为强盛的西南气流，加之印缅为槽位，水汽通道打开，西南气流将来自北部湾和南海的暖湿空气不断向北方输送，有利于强降水的发生。

2.4 地面形势分析 根据地面图，与西南涡东移发展对应，19日02时在河南西南部有气旋生成，随后该气旋向东北方向移动。在黄淮经朝鲜半岛至日本海北部一线存在准静止锋，强降水出现在锋区附近。

3 动力条件分析

3.1 高低空急流的动力作用 从图4可以看出，西西伯利亚和阿留申群岛存在低涡中心，贝湖槽向南侵入我国东北-华北。南亚高压北侧有一支急流，急流轴沿40N～50N断续向东延伸，在我国内蒙古-华北地区被槽影响，略折向南，唐山地区处于西南-东北向的高空急流入口区的右侧，为正的涡度平流，气流辐散，低层气压降低。700hPa（图3）西南低涡东侧、副高西侧有12m/s以上的西南风（低空急流）配合。低空急流的形成和维持，一方面是输送热量和水汽，增加位势不稳定，另一方面，在低空急流轴的左前方有辐合上升运动和温度锋区相配合，促使不稳定能量释放。低层辐合、高层辐散的高低空急流耦合有利于上升运动的发展和维持，为降雨提供了有利的动力条件。

4.2 水汽通量散度场分析 从水汽通量的数值和方向只能了解暴雨过程的水汽来源以及水汽输送与某些天气系统的关系，至于暴雨落区、雨量大小等则与水汽通量散度的关系更为密切。水汽通量散度指单位时间内单位体积中水汽的净流失量。当水汽通量散度为正，则表示水汽流失（有水汽辐散），当水汽通量散度为负，则表示水汽积聚（有水汽辐合）。从19日20时、20日08时2个时次850hPa水汽通量散度场分析，唐山地区均处于水汽通量散度场明显辐合区，19日20时，水汽通量散度为-10×10-7g·cm-2·hPa-1·s-1以上的大值区处于北京一带，之后配合西南涡走向逐渐向东北方向移动，20日08时移到东北辽宁一带的中心值强度达到≤-30×10-7g·cm-2·hPa-1·s-1。唐山地区在降水的主要时段一直处于水汽的大值辐合区，表明有充足的水汽源源不断的补充进来，有利于暴雨天气的产生。低空水汽（下转164页）（上接139页）强辐合区在时间空间上的演变和此次强降水落区在时间空间上的变化基本一致。

5 不稳定条件分析

5.1 假相当位温θse分析 假相当位温θse是综合温度、气压、湿度的物理量，表征着大气的暖湿能量。19日20时对流层低层850hPa的假相当位温为338°K（图7），在渤海到山东及以南地区为一高能舌。河北和山西交界一带为一干冷舌，西南涡控制的中低层空气暖湿，层结不稳定，其后部有冷空气入侵，高低层冷暖空气相互作用，能量得以释放。θse的大值区处于唐山地区的东南一带，与大暴雨的落区一致。

5.2 K指数分析 K指数是衡量大气中潜在能量的一个经验指标，通常认为，当K≥34℃时，大气就具备了较高的潜能，K值越大，层结愈不稳定。在19日20时，唐山地区K指数在32～36℃大值中心区中，暴雨的大值区与K=36℃的区域一致。到20日08时，低压向东北移动并减弱，唐山地区K值降低。低压所具有的高能量为该区带来了强高能平流，随着降水的产生，不稳定能量逐渐释放。

6 结论

（1）西南涡在500hPa副高外围西南气流引导下向东北方向移动，是造成此次暴雨的直接影响系统。

（2）本次暴雨的水汽主要来自南海，副高西北侧的西南气流是本次暴雨的主要水汽通道，为暴雨区输送了充沛的水汽。低空急流的建立，为此次强降水提供了充沛的水汽和潜在的不稳定能量。

（3）西南低涡附近高空辐散与低层辐合、低层正涡度中心与强辐合中心相耦合的动力结构有利于上升运动的发展和维持，为暴雨的产生提供了有利的动力条件。

（4）强降水区与湿度场的大值区、垂直速度场和θse高能区有很好的对应关系。

参考文献

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