冀中暴雨预报分型研究

王志超 张良玉 邢彦超

摘要  从能量角度对冀中地区近十年暴雨天气特征进行了分型研究，得出4种典型暴雨天气学概念模型，即暖切变类（暖平流类）、冷切变类（冷平流类）、低涡类、冷涡类，并对这4种模型进行了详细解析。

关键词 暴雨;概念模型;高低空急流;湿急流核

中图分类号：P458.1+21.1 文献标识码：A 文章编号：2095-3305（2019）01-037-02

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2019.01.014

暴雨是冀中地区主要的灾害性天气之一，常造成山洪暴发、洪水泛滥，冲毁水库堤坝，破坏工农业生产，给当地造成了重大损失，因此对暴雨天气的研究和预报在气象灾害防御工作中具有非常重要的意义。近些年来，国内广大气象工作者[1-3]对华北暴雨天气从时空分布、诊断分析、分型特征、预报方法等方面进行了许多卓有成效的研究工作。对于冀中地区而言，暴雨分型方面主要从天气系统角度来分析，该次研究主要侧重于从能量角度对暴雨过程进行分型，分析影响成因和预报着眼点，旨在为暴雨的预报提供帮助。

1 资料与方法

利用常规气象资料、加密观测资料和NCEP再分析资料，采用统计学和天气学分析方法，对2007—2016年冀中地区暴雨进行统计分析和诊断研究。总结不同时段暴雨分布特征，通过典型暴雨个例总结分型，分析其影响成因和预报着眼点，提炼本地化预报指标，为暴雨的预报提供技术支撑。

2 暴雨分型特征及预报着眼点

2.1 暖切变类（暖平流类）（图1）

2.1.1 水汽条件 前期的暖湿气流输送为暴雨的产生提供了充沛的水汽条件，一般850 hPa比湿可达12 g/kg，同时可以看到与强降雨区相伴随的显著湿核的移动。

2.1.2 热力条件 暴雨过程前期不断有暖湿气流向暴雨区输送，在暴雨区附近出现假相当位温高能锋区，由于700 hPa以下强盛偏南暖湿气流的发展使得对流不稳定层结形成。

2.1.3 动力条件 对流层低层存在偏南风低空急流或湿核向暴雨区传播，在其前侧能量锋区附近形成切变辐合线，构成低层辐合形势。与此同时，对流层高层有高空急流穿过暴雨区上空，在高空急流右后侧出现非地转风强辐散区。低空辐合、高空辐散，2个系统相互耦合导致强上升运动发展，形成高低层相互贯通的湿急流核，为强降雨的发生发展提供较强动力条件。

2.2 冷切变类（冷平流类）（图2）

2.2.1 水汽条件 前期的暖湿气流输送为暴雨的产生提供了充沛的水汽条件，一般850 hPa比湿可达12 g/kg，同时可以看到与强降雨区相伴随的显著湿核的移动。

2.2.2 热力条件 暴雨过程前期有暖湿气流输送，之后为冷空气侵入，冷暖空气在对流层中低层交汇，形成温度锋区，斜压性加强。

2.2.3 动力条件 斜压锋生和冷空气入侵产生的动力强迫是本类型暴雨的重要触发条件。同时对流层高层也有高空急流穿过暴雨区上空，在高空急流右后侧出现非地转风强辐散区。低空强烈辐合与高空辐散叠加耦合导致强上升运动发展，形成高低层相互贯通的湿急流核，为强降雨的发生发展提供较强动力条件。

2.3 低涡类（图3）

2.3.1 水汽条件 低涡旋转北上输送暖湿气流为暴雨的产生提供了充沛的水汽条件，一般850 hPa比湿可达12 g/kg以上，同时可以也看到与强降雨区相伴随的显著湿核的移动。

2.3.2 热力条件 暴雨过程前期不断有暖湿气流向暴雨区输送，在暴雨区附近出现假相当位温高能锋区。随低涡系统移动，假相当位温高能舌位于其右侧和移动方向的前侧，同样具有旋转的特征。

2.3.3 动力条件 低涡系统及其右侧的低空急流构成构成深厚的辐合环流形势。与此同时，对流层高层有高空急流穿过暴雨区上空，在高空急流右后侧出现非地转风强辐散区。低空辐合、高空輻散，2个系统相互耦合导致强上升运动发展，形成高低层相互贯通的湿急流核，为强降雨的发生发展提供较强动力条件。

2.4 冷涡类（图4）

2.4.1 水汽条件 前期的降水或低层偏南暖湿气流为暴雨的产生提供了一定的水汽条件，同时低层的水汽也有利于强位势不稳定层结的形成。该类型也可以看到与强降雨区相伴随的湿核，但是移动性不如其他类型显著。

2.4.2 热力条件 中层500 hPa低涡底部有大风核输送干冷空气，低层850 hPa低涡前部为暖湿气流，形成上干冷、下暖湿的强位势不稳定性层结。

2.4.3 动力条件 在强位势不稳定层结具备后，深厚的冷涡系统和低层的辐合切变为该类型暴雨提供动力条件，低层入流的稳定维持也是产生暴雨的重要因素。同时在对流层高层也有高空急流穿过暴雨区上空，与其他类型不同的是非地转风辐散区出现在高空急流左后侧。

3 小结

（1）通过对冀中地区近十年暴雨天气特征进行分型研究，得出4种典型暴雨天气学概念模型：暖切变类（暖平流类）、冷切变类（冷平流类）、低涡类、冷涡类。

（2）暖切变类（暖平流类）、冷切变类（冷平流类）和低涡类有明显的暖湿气流输送，且形成假相当位温高能锋区，冷切变类（冷平流类）后期有冷空气的侵入使得锋区加强;冷涡类的位势不稳定层结是由于高低空温湿差动平流的配置形成;暖切变类（暖平流类）、冷切变类（冷平流类）和低涡类暴雨出现于高空急流入口区的右侧，而冷涡类处于高空急流入口区的下方。

参考文献

[1] 陶诗言.中国之暴雨[M].北京：科学出版社，1980.

[2] 丁一汇，李吉顺，孙淑清，等.影响华北夏季暴雨的几类天气尺度系统分析[C].暴雨及强对流天气的研究——中国科学院大气物理研究所集刊（第9号）.北京：科学出版社，1980：1-13.

[3] 孙建华，张小玲，卫捷，等.20世纪90年代华北大暴雨过程特征的分析研究[J].气候与环境研究，2005，10（3）：492-506.