中卫市首场透雨的成因分析
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摘要 利用NCEP再分析资料、Micaps常规资料，对2011年中卫市首场透雨的成因进行分析。结果表明：在东高西低环流形势下，700、850hPa的低涡与青海东部的低槽，形成北稽南涡的降水有利形势，低涡的发展与持续又促使地面低压得以加强与持续，准静止锋、低涡与高空槽的共同作用，产生了8日夜闭至9日白天该市的中雨。降水发生时，该市上空垂直运动、水汽条件。涡度与散度均有利于降水的产生。
关键词 透雨；成因；形势；物理量；宁夏中卫；2011年
中国分类号 P458.121 文献标识码A 文章编号1007-5739(2012)02-0013-02
1 天气概况
2011年5月8-9日中卫市普降中雨，局地大雨，降雨量在10-30mm。其中，香山硒砂瓜种植基地、中宁县的鸣沙及喊叫水、海原的关桥一带降水量在20mm以上，最大降水区域在景庄、香山寺一带，降雨在28-30mm；沙坡头区北部、中宁的东南部、海原大部降雨量都在15-20mm；甘塘、石墩水、长山头等地降雨量在10-15mm。主要降水时段在8日夜间至9日白天。这是该市2011年以来的第1场透雨。
2 形势分析
2.1 500hPa形势
2011年5月7日8：00，500hPa高空图上，欧亚范围内为两槽一脊型，低槽分别位于西伯利亚中部到西南部，我国东北中部到渤海湾，中卫市位于两槽间高脊控制下，有宽广的温度场脊与之配合，南支槽位于东经80°北纬35°以南，副热带高压主于南海附近；20：00，副热带高压主体东移北上，脊线位于北纬25°附近，北纬40°以南呈现东高西低的大形势。8日，北部西伯利亚主槽东移位于贝湖南部，分股南下冷空气与东移位于东经90°的南支槽，相互影响，中卫市北部地区出现了小雨。9日，副高西进，东高西低的形势有所加强，原东经90°的南支槽快速东移至东经102°，南支槽在东移中与冷空气再次交汇，形成全市的中雨天气。温度场上，7-10日南支槽前均有暖温度中心。10日8：00，中卫市位于西北气流控制下，降水结束(图1)。
2.2 700hPa形势
2011年5月7日8：00，700hPa高空图上，西伯利亚中部到青藏高原上为南并向的低槽，北纬50°以北的低槽有冷中心，以南的低槽有温度脊配合，20：00，北部低槽东移位于贝湖南部，北纬50°以南的低槽形成闭合的低压位于青海东部。同时有24℃的闭合暖温度中心。8日8：00。低涡减弱为低槽，槽线位于宁夏回族自治区，槽后有冷温度槽，有较强的冷平流，20：00，低槽演变为闭合西南低涡，有20℃的暖中心配合。9日8：00，低涡北上位于甘肃南部四川中部一带，暖中心为12℃。10日8：00，低涡北上移出四川(图2)。
2.3 850hPa低涡
2011年5月7日8：00，850hPa高空图上，低涡位于青海湖附近，20：00，低涡中心东移南下至甘肃、青海、四川的交界地区；8日20：00，低涡东移南下至四川中部形成西南涡，一直持续到9日8：00，9日20：00后移出四川。低涡的稳定与持续造成地面低压的发展与持续，促使上升运动加强与持续，而产生较大的降水(图3)。
2.4 700hPa低空急流
2011年5月7-9日，700hPa高空有10-12m/s的低空急流，7日低空急流从四川东南部一直北上到宁夏回族自治区北部，8日低空急流沿四川东部经陕西向东北一直到渤海，9日低空急流北上到四川北部。低空急流向该区输送低层的水汽与能量，为降水提供了有利条件。
2.5 地面形势
7日地面图上，青藏高原为热低压控制，8日2：00，形成1个东北西南向的低压带，一个中心位于贝湖北部，另一个中心位于青海东南与四川北部，低压带西北部为冷高压，主体在贝湖与巴湖之间，低压带东部渤海附近为高压。形成回流形势。8日20：00至9日8：00，位于青海东南与四川北部的低压东移至四川中部并持续9日20：00移到东南部，10日2：00，移出四川。8日8：00冷锋位于河套西侧，8日20：00至9日20：00为准静止锋，9日20：00后转为冷锋移出，10日2：00移出现四川。
3 高低空系统配置
500hPa高空，南支槽前有较强暖平流，南伸到孟加拉湾，水汽与能量沿南支槽前的偏南气流，向宁夏回族自治区输送，为中卫市大降水提供水汽与能量；南支槽的发展与东移，有利于700、850hPa低涡的发展与持续，同时高低空构成了北槽南涡的降水有利形势；低涡的发展与持续又使地面低压加强、持续。气旋、准静止锋、低涡与高空槽的共同作用，产生了8日夜间至9日白天中卫市的中雨(图4)。
4 物理量分析
4.1 垂直速度
2011年5月7-11日，北纬37.5°、东经105°垂直速度时空分布图上看，7日20：00至8日8：00，中卫市高、低层均有弱的上升气流。9日8：00低层至200hPa均有上升气流，大值区位于500-600hPa高度，上、下层为一致的上升气流。有利于降水形成。
4.2 水汽通量与水汽通量散度
2011年5月7-11日，北纬37.5°、东经105°水汽通量时空分布图情况：8日20：00至9日8：00，大于0.04g/(s*cm*hPa)水汽通量大值区从低层上升到450hPa(图5a)。
2011年5月7-11日，北纬37.5°、东经105°水汽通量散度空分布图情况：8日8：00、9日8：00。有2个水汽通量辐合中心，9日8：00的辐合中心位于550-650hPa，8日8：00的辐合中心在近地面到850hPa(图5b)。水汽通量与水汽通量散度情况分析表明：中、低层水汽通量大值区与水汽通量辐合区和较大降水出现时段相一致。
4.3 涡度与散度
2011年5月7-11日，北纬37.5°、东经105°涡度时空分布图情况：9日8：00至20：00 300hPa以下为正涡度，正涡度中心位于400-600hPa(图6a)。由图中可知该时段内中卫市正涡度随高度增加，有利于上升运动的发生发展。2011年5月7-11日，北纬37.5°、东经105°散度时空分布图情况：7日8：00至8日8：00，低层700hPa以下有弱辐合；8日20：00至9日20：00，400hPa以下为辐合，以上为辐散，辐合中心位于600hpa附近，辐散中心位于200-300hPa(图6b)，中、低层辐合，高层辐散，有利垂直运动发生发展。涡度与散度情况表明：8日20：00至9日20：00，正涡度分布、中低层辐合、高层辐散配置与大降水时段相符。
5 降水数值预报
本次降水过程，各家数值预报均作出预报，但总体来看，WRF9km降水预报准确程度高较高。WRF9km降水预报：从降水起报、降水量级、降水落区及结束均作出了较准确的预报。德国降水预报：起报时间迟，8日8：00-14：00降水预报与实况接近，8日20：00至9日20：00，降水量级偏小。日本降水预报：8日5：00-8：00，降水量级偏大，8日8：00-20：00降水量预报与实况较一致，8日20：oo至9日8：00，量级偏小，9日8：00-20：00，南部预报有10mm的降水大值区。与实况相一致。T213降水预报：起报时间迟，8日5-9日11：00主要降水时段的降水没有预报，9日14：00-20：00海原预报降水量级偏小。
6 结语
青藏高原热低压的发展及回流形势的建立，近地面层前期能量与水汽条件较好，准静止锋长时间的维持，是造成中卫市较大降水的主要原因之一。500hPa南支槽发展东移，副高从南海东移北上，脊线位于北纬25°附近，北纬40。以南呈现有利于降水出现的东高西低大形势。700、850hPa位于四川中部的低涡与青海东部的低槽，形成北槽南涡的降水有利形势。500hPa南支槽的发展，有利于700、850hPa的低涡的发展与持续，低涡的发展与持续又促使地面低压得以加强与持续。地面气旋、准静止锋、低涡与高空槽的共同作用，中卫市出现了较大降水天气过程。各种物理量场的分析表明，5月8-9日，中卫市上空有上升气流大值区、水汽通量与水汽通量辐合大值区，有正涡度与辐合大值区，出现时间与大降水出现时段相符。本次降水过程，各家数值预报对降水均作出预报，但总体来看，WRF9km从起报时间、降水量级、降水落区等方面与实况基本相符，准确程度高于其他各家数值预报。