2013年6月15—16日河套地区强降水天气过程诊断分析

钟远茂　郑志刚　王黎　李强

摘 要 2013年6月15-16日河套地区出现了一次较为明显的强降水天气过程，基于此，利用常规气象观测资料、雷达、卫星等资料对此次降水过程进行诊断与分析。该降水过程在“两槽一脊“的环流背景下产生的；良好的水汽输送，高空短波槽对西北涡起到引导作用使其逐渐北上对河套地区产生一定程度的影响以及相对强烈的水汽辐合条件等是河套地区产生强降水天气过程的主要原因。另外，高层辐散、低层辐合的配置对大雨天气的形成起到有利作用；暖平流及正涡度平流为产生与维持河套地区的上升运动创造了较为有利的动力条件。在一定條件下，河套地区特殊的地形条件能够使上升运动逐渐加强，并延长降水时间。

关键词 强降水；天气过程；诊断；河套地区

中图分类号：P458.121.1 文献标志码：B 文章编号：1673-890X（2015）30--02

河套地区位于内蒙古自治区的西部，通常包括有贺兰山东部、阴山南部、吕梁山西部及长城北部的大部分地区。河套地区地势较高，多风沙天气，属于温带大陆性气候，降水稀少但蒸发强烈。特殊的地理与气候条件为该地区灾害性天气的发生创造了有利条件[1]。2013年6月15-16日河套地区发生了入夏以来首次相对明显的降雨天气，河套大部分地区出现小到中雨，阴山至乌拉特中期等地区出现大雨，其中乌拉特中旗温更地区的降水量最大，为42.3 mm。此次降水天气过程不仅对草原的旱情起到了有效的缓解作用，同时也对农区作物的需水量进行了补充[2]。本文着重分析2013年6月15-16日河套地区强降雨天气过程，以期为暴雨天气的预警预测预报提供一定的理论依据。

1 主要影响系统

6月14-15日500 hPa亚欧中高纬度持续维持“两槽一脊”的天气形势，在乌拉尔山地区高空槽持续分裂，短波槽逐渐南下并向东移动，在鄂霍次克海地区也有冷涡呈现出逆时针的旋转，同时还有闭合的高压脊系统位于两槽之间，副热带高压表现为较为明显的西伸北跳。在青海短波槽前西南气流的影响下，孟加拉湾为河套地区的水汽输送提供了有利条件，河套地区温度露点差低于2 ℃，水汽处于饱和状态。

6月15日08：00河套地区700 hPa副热带高压与新疆地区的闭合高压相互对峙，并在柴达木盆地有西北涡出现，截至到该日20：00，在500 hPa短波槽逐渐向东移动的过程中，西北涡将会逐渐北上，进而对河套地区产生一定程度的影响。孟加拉湾在西北涡的东侧向河套地区输送西南暖湿气流，河套及其南部的部分地区的露点温度差小于2 ℃，符合强降水天气过程需要具备的水汽条件。

2 物理量分析

2.1 动力条件

在6月15日20：00500 hPa河套地区处于短波槽之前，与槽区相对应的位置处正好属于正涡度中心，其数值能够达到60×10-5s-1，河套地区南部至甘肃省南部的大部分地区为西南风，且风力高于12 m/s，这一现象表明有较为明显的正涡度平流在500 hPa高空槽前的对流层中层往河套地区输送，并且还有24 ℃的暖中心出现在河套地区的东北部，由暖中心至河套地区都表现为相对一致的偏东风，风力通常维持在4～6 m/s，表明有暖平流在对流层低层往河套地区输送。正涡度平流与暖平流的输送为产生与维持河套地区的上升运动创造了相对有利的动力条件。

在6月15日20：00低于400 hPa的为正涡度，高于400 hPa的为负涡度，并且在200 hPa的周围位置处出现有-48×10-5s-1的负涡度中心。在850 hPa上有-2.2×10-5s-1的辐合中心，在250 hPa上存在有1.8×10-5s-1的辐散中心。低层正涡度、高层负涡度的配置对于增强低层气旋性涡旋环流、高层反气旋性涡旋环流，并逐步形成低层辐合、高层辐散的环流机制极为有利，同时还为触发强降水天气过程提供了良好的上升运动条件。

2.2 水汽条件

2.2.1 水汽通量与水汽通量散度

2013年6月15日由低纬至高纬持续有水汽输送，并且由850 hPa逐渐延伸到400 hPa周围，在850 hPa、42.5°N的附近位置处出现输送中心，该中心值为12 g/（cm·hPa·s）。河套地区850 hPa的水汽通量通常在8～12 g/（cm·hPa·s），水汽输送较为强烈。对于水汽通量散度而言，在37.5°～42.5°N的位置处都会出现水汽辐合，其中心出现在850 hPa、40°N的附近位置处，数值为-56 g/（cm·hPa·s），而该中心的右前侧正好为河套地区，并有大量的水汽积聚在这一区域，强烈的水汽辐合也为河套地区强降雨天气过程的发生创造了有利条件。

2.2.2 水汽含量与水汽饱和程度

水汽含量及水汽饱和程度对降水的强度起决定性作用，对比湿进行分析能够获取水汽含量，另外可以使用相对湿度来代表空气的饱和程度。6月15日20：00，850 hPa的比湿为14 g/kg，饱和比湿为19 g/kg，该数值与当地强降雨的指标相符，但850 hPa的相对湿度低于80%，主要表现为由于850 hPa的温度高，导致饱和水汽压与水汽压之间存在有较大的距离。在700～400 hPa的空气相对湿度能够达到90%，饱和水汽压与水汽压几乎相互重合，空气处于饱和状态，这一深厚湿层对于形成强降雨天气过程极为有利。

2.3 能量与大气层结条件

K指数作为预报强降水天气过程的一个指标，被广泛应用于分析强降水天气过程及中小尺度强对流天气过程中，能够使不稳定能量的蓄积程度及大气层结的稳定性得到较好的反映。通常情况下，K指数越大，大气层结的稳定性会越弱。对K指数进行分析能够发现，在6月15日08：00河套地区受到28～32 ℃的大值区影响，到20：00，K指数逐渐增加到40 ℃，同时层结的不稳定性也有所增强，导致这一区域内出现强降水的可能性大大增加。

假相当位温θse能够使大气的温湿特征得到较好的反映，在干、湿绝热中都具备保守性的特点，θse的数值越大就表明气团的高湿高温性越高。选择上下两层之间θse的差值作为对流性稳定度指数，用Iconve表示，Iconve=（θse上-θse下），当Iconve大于0代表对流性的稳定性较强；当Iconve小于0时代表对流性的稳定性较弱。在这里选取Iconve=θse500-θse850来反映大气对流的稳定性。Iconve作为大暴雨天气过程预报的重要指标之一，当Iconve小于0时为暴雨天气的形成提供了有利条件。对Iconve进行计算得出，在6月15日08：00河套地区Iconve的数值位于-10～-8 ℃，大气层结不够稳定；截止到20：00，Iconve的大值中心逐渐向东移动并有所增加，导致大气层结的不稳定性逐渐增强，降水的区域逐渐向东移动并且强度有所增加。上述分析表明，Iconve大值区能够作为预报强降水落区的指标之一，该数值的大小能够为预报降水量级提供一定的参考依据。

参考文献

[1]梁宝元，刘君，梁凤娟.2013年河套地区一次明显降水天气过程的诊断分析[J].安徽农业科学，2014（17）.

[2]蔡敏，陈挺，陈敏.2013年5月15-16日福建省平潭县暴雨过程诊断分析[J].北京农业，2014（15）.

（责任编辑：刘昀）