朔州一次秋季连阴雨天气过程分析

胡桃花 朱彩芬 赵玉 杜兰兰 田粉平

摘 要：本文对2015年9月27—31日朔州市的一次连阴雨天气过程进行了详细深入分析，重点从天气形势、环流特点、物理量场、等方面总结了此类天气过程的预报着眼点及分析思路。结果表明：强烈的水汽辐合、冷暖空气的不断交汇、对流层中低层的切变辐合、副高势力的加强维持是这次连阴雨过程形成的有利环流形势和背景条件。分析结果以期为本地秋季连阴雨天气的预报或预测提供理论依据，农业生产上的趋利避害做贡献。

关键词： 连阴雨；天气形势；预报

秋季连阴雨天气在中国北方来讲相对出现得比较少，天气特点主要表现为影响范围大、降水持续时间长、日照时数少并具有明显的季节性。国内对连阴雨研究已有不少工作，如林纾分析总结了西北地区中东部连阴雨的候平均环流特征；魏锋分析了甘肃省近35年来连阴雨的时空分布特征；史宝秀、蔡忠兰分别分析了2001年和2000年甘肃省秋季连阴雨发生的环流背景；方建刚分析了陕西省2003年秋季连阴雨降水的特征和形成秋季连阴雨天气的天气学、热力学特点；王秀文分析指出阻塞高压形势且贝加尔湖附近伴有冷涡是造成北方连阴雨天气最主要的环流特征；黄慧君对2008年云南省秋季连阴雨天气的环流及水汽特征进行了分析。

2015年9月27—31在朔州全市范围内出现的这次连阴雨天气过程持续时间长达五天，其中35%的县区五天内无日照。过程内主要以稳定性降水为主，空间分布也比较均匀，全市降雨量介于34.1—44.9.mm，降水时段主要集中在27日、29-30日。本文就这次连阴雨天气过程的特殊性从预报流程的思路上展开分析，以期对此类过程预报能力的提高有所帮助。

一、资料和方法

资料取自DVB-S卫星广播接收系统所下发的FY2C实时监测到的红外云图及地面、高空等常规观测资料，包括1000—200hpa各标准等压面的位势高度、温度、涡度、水汽等。从天气学条件、物理量这次连阴雨天气过程的形势特点和物理成因，力求加强对该类天气过程的认识，为实际业务预报提供一种有益的参考。

1.散度

散度：指流体运动时单位体积的改变率简单地说，流体在运动中集中的区域为辐合，运动中发散的区域为辐散。用以表示的量称为散度，值为负时为辐合，此时有利于天气系统的的发展和增强，为正时表示辐散，有利于天气系统的消散。表示辐合、辐散的物理量为散度，单位：秒（s-1）。散度的重要性在于，可用表征空间各点矢量场发散的强弱程度。

一般地， 设某向量场由 A（x， y， z）=P（x， y， z）i+Q（x， y， z）j+R（x， y， z）k 给出， 其中P， Q， R具有一阶连续偏导数， S是场内的一片有向曲面， n是S上点（x， y， z）处的单位法向量， 则叫做向量场A的散度， 记作div A， 即，本文所采用的是在某一等压面上水平风的散度，定义为：。

2.涡度

表示曲线、流体等旋转程度的量[10]。气象上涡度ζ 常用的是p坐标中的水平风的涡度，也就是涡度的垂直分量：。

其物理意义是单位面积内空气旋转速率的平均情况。ζ>0表示气旋式旋转，ζ<0表示反气旋式旋转。单位：秒（s-1），天气尺度的量级为10-5。通常用来表征天气系统涡旋度之强度。

二、天气形势分析

500hpa高空图上，27日20时（图1）亚洲中高纬环流形势主要表现为两槽一脊型，东部槽脊区主要位于我国东部及沿海地区，径向横跨尺度小，西部则表现为一很宽广的槽区，这个东亚大槽即是造成朔州持续降水的主要影响系统。降水初期东亚大槽所携带的冷空气主体位于巴尔喀什湖一带，同时其前部不断有小股弱冷空气分裂东移，其中贝加尔湖附近的一股冷空气已随着大槽前的平直气流波动输送至河套地区，朔州市即位于此短波槽前出现明显降水。而南部的主要影响系统副热带高压分为东西两环，呈纬向分布，东环副高主要控制长江中下游及其以南地区，584线北端位于山西南部，其环流与东亚大槽连为一体，因此冷暖空气的交汇是造成朔州这次连阴雨天气过程降水量厡因。27日20时（图2）贝湖冷空气东移至鄂霍次克海，环流形势调整为两槽两脊型，西环副高在冷空气冲击下断裂，东环副高北抬至山西南界，28日08时至30日20时，随着巴湖冷空气主体的东移，副高有所东移南压，朔州处于大槽前与副高边缘西南暖湿气流的控制下，受其共同影响降水再次增强，且等温线落后于等高线，预示着未来槽区将加深，加强，588线北端随着冷槽后脊区向西北伸展，槽后脊前比較强盛的西北或偏北气流引导冷空气爆发南下，但因为锋区位置偏北偏东，所以强冷空气影响范围限于朔州北部。

700hpa图上，27日20时，从贝湖东侧至河套为一南北向的竖槽，贝湖西侧至乌拉尔山则为一东西向横槽 ，两槽之间脊区不明显，因此这两次冷空气紧紧相连、持续影响，使朔州出现了连阴雨天气。29日20时横槽转竖，冷空气南下，是29—30日降水的主要动力条件。

从850hpa和地面图上也可以很清楚地看到：这次连阴雨天气过程实际上两次较强冷空气的连续活动影响所造成的，前一次冷空气地面中心气压达1032.5hpa，主要在贝湖东南侧堆积；后一次冷空气来自西西伯利亚，东移并在贝湖西侧堆积，中心最高气压达1045hpa。

1.物理量场

和天气系统相对应，27日20时（图5）29日08时（图6）的700hpa涡度场上，从内蒙中东部至河西分别存在一个东北-西南向的正值中心带，特别是29日20时中心值达40*10-6/S，处于呼和浩特东部地区，我区值域为40*10-6/S左右。29日08时20*10-6/S的大值中心在河套西部，因此上游地区大的正涡度中心预示着本区未来的明显降水。

这种低层辐合、高层辐散、并且辐散大于辐合的配置，有利于垂直上升运动的发展和维持。同时上游地区的低层高辐合中心、高层高辐散中心对本区强降水也有重要指示性。

2.水汽因子

从27—30日850hpa、700hpa、500hpa水汽通量场可以看出，本区上空持续正值区。尤其在强降水时段700—500hpa水汽通量值达10g.（cm.hpa.s）-1以上，27日20时、在山西及以东、山西及其西南部存在大值中心，副高势力的维持使得本区五天内500hpa水汽充足 。因此连阴雨时段内本区存在比较深厚的湿层，一旦有冷空气侵入即带来较强降水。同时27日20时在低层从内蒙中东部到河套为大范围的水汽通量辐合区，本区上空其值达-1.0×10-8g.cm-2.hpa-1.s-1，这对水汽及能量的积累极为有利

三、结语

综合以上分析，9月27—31日发生在朔州的这次连阴雨天气过程主要表现为如下特征：

（1）27日—31日低层明显的辐合或切变为连阴雨期间两次较大降水时段提供了有利的动力条件。

（2）副高势力盘踞，其北侧偏西气流或西北侧西南气流的维持是连阴雨天气过程形成的有利环流形势。

（3）当中低层有冷空气入侵时，副高西北侧的西南气流发展强盛，垂直形势配置场转为有利，系统发展深厚，冷暖空气在本区交汇常对应有较大降水。

參考文献：

[1] 林纾 章克俭 《西北地区东部2000年与2001年秋季连阴雨分析》[J].气象，2003，29（2）：34—38.

[2] 魏锋 白虎志 孙秉强.《甘肃省近35年连阴雨天气气候特征分析》[J].成都信息工程学院学报，2005，20（4）：479-482.

[3] 史宝秀 瞿汶.《甘肃省2001年秋季连阴雨特征分析》[J].甘肃气象，2002，20（2）：l2一l3.

[4] 蔡忠兰 刘德祥 瞿汶.《甘肃省2000年秋季连阴雨气候特征分析》.甘肃气象，2001，9（3）.

[5] 方建刚 自爱娟 陶建玲等.《2003年陕西秋季连阴雨降水特点及环流条件分析》[J].应用气象学报，2005，16（4）：509—517.

[6] 王秀文，李月安.《北方麦收期间连阴雨天气环流特征》[J].气象，2005，31（9）：52—56.

[7] 黄慧君 李庆红 高月忠.《2008年云南省秋季连阴雨天气的环流及水汽特征分析》.干旱气象，2007，25（1）：58—62.

作者简介：胡桃花（1969-），女，汉族，山西右玉人，本科学历，工程师，主要从事气象专业服务预报工作。