滦河流域6月28日暴雨成因分析
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摘要：2013年6月28～29日，滦河地区出现了的一次强降雨过程，滦河上游45个雨量站中有5个站点雨量达到暴雨量级。对这次暴雨过程的成因分析发现：（1）500hPa高空环流形势东高西低，槽线上游脊线副高脊线同相迭加，形成明显的下游阻挡形势，副高左侧西南气流到达东海时与槽前西南气流汇合，这为暴雨发生提供了必要的水汽条件。（2）700hPa与850hPa两支急流在潘家口水库库区附近交汇。在暴雨区产生辐合，造成强烈的上升运动，触发不稳定能量释放产生暴雨。（3）850hPa河北山西交界处出现气旋式切变线，出现风向辐合，加大了上升运动，使降水加强。（4）滦河雾灵山以南的洒河流域，受地形抬升作用，形成暴雨中心。
关键词:滦河 暴雨 成因
中图分类号： TV122+.1文献标识码：A 文章编号：
引言
华北是我国东部夏季三大降雨区之一。据统计，华北地区6～8月的降雨量占年降雨量的50％以上，且主要由几场暴雨造成，一次暴雨的日降水量有时可达月降水量的50％以上[1]。华北暴雨的发生往往受不同尺度天气系统的共同影响,其发生发展具有很大的突发性和局地性。近年来，人们对华北夏季降水作了大量研究，丁一汇等[2]对1958～1976年华北地区的33次暴雨过程进行分析，总结了影响华北夏季暴雨的5类天气形势。最近，孙建华[3]对1990～1999年6～8月华北地区发生的31个大暴雨个例也进行了统计分析，指出这些大暴雨主要受5类天气形势影响,即：低槽(低涡)远距离相互作用、低涡(登陆台风)与西风槽相互作用、登陆台风北上受高压阻挡停滞、低涡暴雨、暖切变暴雨。
滦河位于华北北部，流域降水影响系统与成因与华北地区一致。其中潘家口水库位于承德与唐山交界处，控制滦河上游33700km2流域面积。应当指出，针对流域暴雨的研究工作已经开展了很多，但暴雨的发生发展具有很大的突发性和局地性。尤其1999年以来，流域年降水总量处于偏少阶段，暴雨发生规律有所改变，主汛期暴雨次数减少，发生汛前和后的暴雨次数增加。因此细致分析暴雨过程和成因,可以为今后暴雨的预报提供一些参考依据。
1降水过程简述
2013年6月28～29日，滦河地区出现了一次强降雨过程。6月28日20时～29日17时滦河上游45个雨量站雨量统计显示(图1)，整个过程降水量有18个站点超过大雨量级，其中5个站点雨量达到暴雨量级。同时，大部分地区还出现了大风、雷暴、闪电过程。此次降雨时间短，雨量大，多以雷阵雨的形式出现，雨量分布不均匀。据统计28日20时～29日流域平均面雨量达到30mm。其中洒河流域面雨量55mm、武烈河流域38mm、瀑河流域33mm、柳河流域28mm、老牛河18mm。
图1滦河上游6月28日20时～29日17时降雨量（单位：mm）
此次降雨过程分为二个阶段（表1）。第一阶段为短历时强降雨，以雷阵雨形式出现，伴以雷暴、大风等天气现象。发生在28日17时～29日02时。是由于强的西南暖湿气流、低层切变和冷空气共同作用造成的。范围先是自南向北逐渐扩大，然后自西北向东南逐渐缩小，降水中心在洒河～库区一带。雨量较大，多个站点达到暴雨量级。第二阶段发生在29日02时～17时，以阵雨、零星阵雨为主。主要原因是高层浅槽东移并入东北冷涡，冷涡后部小股冷空气南下，造成对流不稳定。雨量较小，没有连续性。无明显降水中心。
表1滦河主要站点时段降雨统计表（单位：mm）
2．1高空环流形势
6月28～29日期间，贝加尔湖西部一带为一长波槽，槽底部西风气流平直，为稳定的冷空气来源。东部长波槽位于106°～114°E，形势东高西低，有利于生成暴雨。槽线下游脊线位于125°E，且与副高脊线同相迭加，形成明显的下游阻挡形势，使上游槽线移动减慢，有利于降水持续时间变长，形成区域性暴雨。此种形势在28日20时500hpa天气图（图2）上较为明显。图上可见，东部长波槽断南北断裂为2个较浅的小槽，槽线附近风向切变较弱。高空槽后的冷空气入侵到流域北部；副高脊线位于112°E，位置偏西，脊前西南气流到达东海时与槽前西南气流汇合，离槽线较远，不利于水汽的输送。因此北部虽然环流形势有利，但是降雨不强，而暴雨则多发生库区附近。
图22013年6月28日20时500hpa天气分析
2．2中低空环流形势
2．2．1低空急流
从28日20时700hPa风场(图3左)看，12m/s以上的风速区基本上在40°N库区附近，为一致的西南风急流，最大风速在16～18m/s之间。急流在850hPa(图3右)，位置在115～112°E，最大风速在14m/s。两支急流在潘家口水库库区附近交汇。急流把南方暖湿气流向河北北部输送，为降雨提供充足的水汽；同时急流使得本地区增温增湿迅速，产生对流不稳定结构。低空急流出口区左侧（洒河-库区一线）形成了强的辐合，此处高层（500hPa）为长波槽前脊后辅散区，因此上升运动强烈，有利于促进对流发展。
低空急流一方面向暴雨区输送暖湿空气，造成暴雨区的对流不稳定层结，一方面在暴雨区产生辐合，造成强烈的上升运动，触发不稳定能量释放产生暴雨，可以说西南风低空急流对暴雨的形成起了关键性作用。
2．2．2低空切变线
6月28日20时850hPa上，110°E附近河北山西交界处出现气旋式切变线，为西南风与东北风之间的暖式切变。切变线的南面恰是850hPa低空急流，带来南面暖湿空气，给降雨提供了充足的水汽。切变线上出现了还辐合中心，多处风向几乎成180°，风向辐合加大，加大了上升运动，使降水加强。
图328日20时700hPa（左）与850hPa（右）天气形势
3.地面形势
6月28日20时地面图（图4左）上西北地区稳定存在一强大的蒙古气旋，在山东北部河北南部一线风向有偏南风向东北风转变，这种风向切变一直延伸到低压中心，切变线基本与42°N纬线平行。到29日02时（图4右）锋区北抬至40°N，右段处于洒河～库区上空，与700hPa急流重合。使得流域上空形成了有利于触发对流的低层辐合和高层辐散的天气形势。
图46月28日20时（左）～29日02时（右）地面天气图
4.地形作用
彭乃志[4]等在我国地形与暴雨的若干气候统计分析中指出，半干旱半湿润地区迎风坡一般可使暴雨增强3～50mm，平均增强20mm左右；在半湿润半干旱地区，迎风坡暴雨一般多发生在山前相对平坦的地区，滦河流域地势由西北向东南倾斜，燕山山脉横贯本地区的中部，流域绝大部分是山地。由于暴雨受地形阻挡影响，暴雨中心常呈狭长雨带，并受暖湿气流交绥的强弱作用，有沿流域自上而下的移动；而这种雨带恰好跨较湿润和半干旱地区，较小洪水的形成，往往呈局部面积(指暴雨中心)造峰的汇流现象，如在本地区内所属的武烈河、老牛河等等一些主要支流上。
此次暴雨中心处于滦河雾灵山以南迎风区的洒河流域上，流域面雨量达到55mm，地形抬升作用较为明显。
5.结论
（1）500hPa高空环流形势东高西低，槽线下游脊线位于125°E，且与副高脊线同相迭加，形成明显的下游阻挡形势，有利于形成区域性暴雨。副高位置偏西，左侧西南气流到达东海时与槽前西南气流汇合，这为暴雨发生提供了必要的水汽条件。
（2）700hPa与850hPa两支急流在潘家口水库库区附近交汇。急流把南方暖湿气流向河北北部输送，为降雨提供充足的水汽；在暴雨区产生辐合，造成强烈的上升运动，触发不稳定能量释放产生暴雨。
（3）850hPa上，110°E附近河北山西交界处出现气旋式切变线，出现风向辐合，加大了上升运动，使降水加强。
（4）洒河流域处于雾灵山以南的迎风区，降雨受地形阻挡和抬升影响，形成暴雨中心。
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]中国科学院大气物理研究所集刊(第9号)暴雨及强对流天气的研究．北京：科学出版社，1980．
[3]孙建华，张小玲，卫捷等．2O世纪9O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．
[4]彭乃志，傅抱璞，于强，陈明. 我国地形与暴雨的若干气候统计分析.气象科学，1995,5（3）；288-291.