2016年7月13日陕西省一次暴雨天气过程分析

2016年7月13日陕西省一次暴雨天气过程分析

吕妍,冯梅

华山气象站 714200

摘要：本文利用自动气象站资料、NCEP再分析资料等相关气象资料对2016年7月13日陕西省一次暴雨天气过程进行分析。结果表明：此次暴雨天气发生之前，500 hPa高度场中高纬主要表现为“两槽一脊”的环流形势，700hPa甘肃、陕西一带分布着低压环流，陕西西部低压环流内存在切变线；850 hPa处黄海、黄河中下游至陕西南部均受偏东风影响，并且在陕西南部存在偏东风以及偏西风共同构成了辐合线，这些为此次暴雨天气的发生提供了有利的环流背景形势。850hPa东风气流为陕西降水落区带来了丰富的水汽条件。陕西降水落区构成了1个完整的次级环流，次级环流是水汽以及能量实现充分交换的重要机制。

关键词：陕西省；暴雨天气；环流形势；物理量场；

引言

暴雨是我国许多地区经常出现的一类气象灾害，每年都会给我国经济造成严重损失。关于暴雨天气的预报研究已经成为我国许多学者的研究课题。刘嘉慧敏等学者[1]通过对陕西中南部2011年8月初盛夏暴雨天气个例和2013年5月下旬初夏暴雨天气过程进行分析得出，这2次暴雨天气过程均是受低槽影响且配合低涡东移引起的。陈豫英等学者[2]主要对探究了贺兰山东麓罕见特大暴雨的预报偏差以及可预报性，通过分析发现受低空急流、低层切变线、辐合场和贺兰山地形的共同影响,引发了宁夏十分罕见的特大暴雨。本文主要以陕西省为例，重点对利用自动气象站资料、NCEP再分析资料对陕西省一次暴雨天气过程进行分析，为提升陕西省暴雨天气的预报预警服务提供指导。

1天气实况

2016年7月13日20:00至14日08:00，陕西省大部出现了一次暴雨天气过程。据降水观测资料统计显示，此次天气过程中，暴雨天气主要集中在陕南东部、陕北东南区域以及关中东部（图1）。12h最大降水量出现测站为安康汉阴，累计雨量为 90.8 mm，商洛山阳次之，12h累计降水量为 74.9 mm。此次暴雨天气过程，导致陕西安康、商洛、延安等地区发生了山洪灾害，使得电力、通讯设施受损，冲毁大量农田、道路，造成十分严重的经济损失。

图1  2016年7月13日20：00至14日08:00陕西省降水量天气实况

2环流形势

2016 年7月13日 08 ：00，此次暴雨天气发生之前，500 h Pa高度场中高纬主要表现为“两槽一脊”的环流形势，俄罗斯中部分布着高压脊，贝加尔湖的冷空气对中纬地区造成影响，我国河套西部分布着下滑槽；7月13日20：00（图2），500 hPa下滑槽逐渐向东移动，陕西中南部位于槽前西南气流内，温度槽要比高度槽落后。华北地区存在高压脊，低压槽区处于我国东北南部到朝鲜、韩国和日本海之间。700 hPa甘肃、陕西一带分布着低压环流，陕西西部低压环流内存在切变线。85 hPa处黄海、黄河中下游至陕西南部均受偏东风影响，并且在陕西南部存在偏东风以及偏西风共同构成的辐合线，温度场上陕西南部处于20℃的暖区。地面形势场上高原东部分布着冷空压，其中心值是1008 h Pa，它的前部存在冷锋，冷锋和700 hPa 切变线区域叠加。此外，有1个冷高压处于我国东北偏北区域，高压底端的冷空气不断朝华北地区蔓延，在此存在冷空气回流，东风回流和850 h Pa的东风气流共同汇集，地面场由黄海、黄河中下游至陕西中南部一带构成东风气流。7月13日23：00至7月14日02：00，该冷高压中心气压值提升到 1 010 h Pa，而它的位置稳定少动，冷高压前冷锋区域同样稳定少动，地面上无显著的冷性高压脊的影响，850 h Pa强降水落区仍旧位于20 ℃暖区内。由此可知，本次陕西暴雨天气属于一次暖区暴雨。

注：短实线代表500 h Pa槽线，闭合虚线代表700 h Pa气旋性环流，双实线代表700 h Pa切变线，实线箭矢代表850 h Pa显著东风，闭合实线代表地面高压，锯齿代表地面冷锋。

图2  2016年7月13日20：00影响系统配置

3地面辐合线

通过对此次天气过程地面流场进行分析发现（图3），在7月13日14：00（图3a），强降水落区上游区域构成了较强的地面辐合；7月13日20 ：00（图3b），地面辐合区不断变强，且覆盖区域越来越大，构成了一条中尺度辐合线，其主要呈东北～西南向，它是在西风气流和东风气流之间构成的，西风气流就是地面冷锋前的偏西风，东风气流指的是我国东北北边区域冷高压的底部冷空气回流，在黄河中下游、黄海来的东风气流共同交汇而产生的一致东风；强降水天气便发生于此条中尺度辐合线的右前方。由上述可知，此次暴雨天气的重要影响因子就是地面辐合线。

（a）                                              （b）

图3  2016年7月13日14：00（a）、20:00（b）地面流场（断线代表地面辐合线、圆点代表强降水落区）

4物理量场分析

4.1水汽条件分析

本次天气发生过程中，700 h Pa 无显著的水汽输送，而 850hPa处分布着 1条东风的显著流线。通过图4进行分析可知，在韩国、日本一带的低压环流和日本岛东边低压叠加形成1个显著的低压，此低压外围的气流将源于海洋上足够的水汽以及能量沿着该低压以及华北高压前部的东北气流，途径华北高压底部时形成东风气流，该气流一直向陕西关中以及陕南东部一带蔓延，且在陕西构成显著的辐合区，低层东风为陕西降水落区带来了丰富的水汽条件。

图4  2016 年7月13日20：00 850hPa高度场（实线）和风场以及200 hPa高空急流（阴影区）

4.2垂直上升运动分析

通过对图5进行分析可知，在强降水落区 700 h Pa 及以下高度场都属于偏东风，但是 700 hPa 以上高度场转为西风，意味着在强降水落区700 hPa 以下均为显著的暖平流，这促进了中低层垂直上升运动的形成，对低层充沛的水汽、能量以及热量向中层区域传输比较有益。由图6可知，此次陕西暴雨天气的最大上升运动区处在 东经108°600至800 hPa处，最强上升运动速度是-2 Pa·s-1，这对应着600 hPa以下低层辐合以及中层辐散的垂直结构，而在东经112°E存在显著的垂直下沉运动区，依据前文可知，此次暴雨天气期间中高层存在高空西风急流，低层存在显著的东风气流，并且有1个完整的次级环流在 东经108°至110°区域内产生，次级环流的产生促进了高低层之间水汽以及能量的交换，可以较好的促使海洋的水汽以及能量向当地大气环流内融入，陕西省强降水落区发生于次级环流的上升支以及下沉支之间。由上述不难看出，此次暴雨天气期间，高能高湿的洋面气流在东风的影响下，陕西降水落区构成了1个完整的次级环流，次级环流是水汽以及能量实现充分交换的重要机制。

图5  2016 年7月13日20：00东经110°风场（箭矢）、散度（虚线）沿东经110°制作的径向剖面图（方框代表此次暴雨中心点）

图6   2016 年7月13日20：00垂直上升运动/沿北纬34°的纬向剖面图

5结论

（1）此次暴雨天气发生之前，500 hPa高度场中高纬主要表现为“两槽一脊”的环流形势，700hPa甘肃、陕西一带分布着低压环流，陕西西部低压环流内存在切变线。850 hPa处黄海、黄河中下游至陕西南部均受偏东风影响，并且在陕西南部存在偏东风以及偏西风共同构成的辐合线，这些为此次暴雨天气的发生提供了有利的环流背景形势。

（2）850hPa东风气流为陕西降水落区带来了丰富的水汽条件。陕西降水落区构成了1个完整的次级环流，次级环流是水汽以及能量实现充分交换的重要机制。

参考文献：

[1]陈豫英，陈楠，任小芳，等.贺兰山东麓罕见特大暴雨的预报偏差和可预报性分析[J].气象，2018，44（1）：159-169.

[2]刘嘉慧敏 , 马晓华 , 黄少妮 , 等 . 陕西中南部初夏和盛夏暴雨过程对比分析 [J]. 陕西气象 ,2019(1):1-11.

作者简介：吕妍（1993.08）女，汉族，陕西省渭南市临渭区人，本科，助理工程师，从事气象预报员工作。