桐柏一次大到暴雨天气过程分析

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【摘 要】 利用历史气象资料，对桐柏2010年7月17日发生的大到暴雨天气过程进行天气动力学分析，结果表明：这次大到暴雨过程是在有利的大尺度环流背景下，有较强南下冷空气和北上西南暖湿气流的共同作用，在中纬度地区形成深厚的SW急流，从而诱导西南低涡和低空急流的形成和发展，从而产生大到暴雨的天气过程。

【关键词】 大到暴雨 环流形势 风场 流场 垂直速度

2010年7月17桐柏测站日降水量达200.1mm，从17-19日桐柏县遭受了二十年一遇的暴雨袭击，全县16个乡镇有12个乡镇的降雨量在100.0mm以上，4个乡镇的降雨量在200.0mm以上，其中淮源镇的降雨量达467.0mm，使桐柏县受灾严重，直接经济损失达7600万元。根据现代天气预报的基本特点，运用天气学原理和方法对本次过程进行分析。

1 中、短期环流形势的演变及分析

过程前期，500hPa图上，中高纬度地区维持二槽一脊型，副热带高压维持在南海一带。由于副高的加强北抬，和欧亚大陆发展东移的高脊合并，从南海到贝湖的东侧形成强大的暖性高压脊。由于暖性高压脊的形成，使得高脊后有强盛的SW急流得到强烈发展。强盛的西南急流，为降水天气的产生提供了水汽、能量和动力条件。

700hPa：15日20时，高原东部形成西南涡。16日20时，西南涡发展东移，南阳地区位于急流轴的前端，在这里有风速的辐合，有水汽和能量的聚集，有利于强降水天气的产生。从我国的西南到黄河南岸产生广阔的急流区，强盛的西南急流，源源不断地把水汽、能量、涡度输送到南阳桐柏一带，为强降水天气的产生提供了水汽和动量。

850hPa：由于冷暖空气活跃，16日08时，西南低涡略有加强北上，低涡中心位于重庆到成都一带，低槽和切变线分别位于达川、南阳到南京一线。

地面图：16日08时生成冷锋，西南地区有倒槽形成。在冷锋东移发展过程中，与西南地区向东北方向强烈发展的倒槽合并，生成黄河气旋。17日02-12时，同时受气旋影响在南阳桐柏一带出现强降水时段。

受高层西南急流、中低空西南涡和黄河气旋的共同作用在桐柏县境内产生大到暴雨天气。

2 数值产品的分析和检验

2.1 欧洲风场、流场分析

欧洲中心的风场、流场预报检验，500hPa：15日20时南阳地区处于槽前宽广的西南气流里；16日20时低槽发展东移，槽前西南气流明显增强，南阳地区处于强盛西南气流的前端。700hPa：17日南阳桐柏位于气旋的东南，对应于强降水落区。由欧洲的风场预报来看，这次降水系统的生成、强度和移动，和实况比较接近，对天气分析预报有一定的参考价值。

2.2 T213物理量诊断分析

2.2.1 垂直速度分析

T213物理量的预报场，500hPa：15日14时在南阳地区西部附近有最大垂直速度为-240×10-3百帕/秒的上升区，垂直速度的大值区呈南北向分布。16日08时，垂直速度数值猛增，极值中心位于河北南部和河南北部，数值为-536×10-3百帕/秒。17日08时在河南的西南部有一中心值为-256×10-3百帕/秒上升区。

700hPa：15日20时预报场，16日08时，在我国西南地区有垂直速度上升区，垂直速度最大值为-84×10-3百帕/秒。17日数值迅速增大，最大值移至河南南部，中心在南阳桐柏附近，最大值达-440×10-3百帕/秒。

850hPa：15日20时的预报场，16日20时在南阳地区的东南部有垂直速度的上升区。

通过对T213数值预报各层垂直速度的分析可以看出：T213对本次过程在垂直速度的预报上，移动路径上和实况一致，时效上落后30小时，空间位置上偏北2个纬距，因此T213对这次强降水动力过程的预报和实况有一定的偏差。

2.2.2 涡度分析

15日20时涡度预报分析表明，17日08时850hPa，在黄河以北有一正涡度区，最大数值达24×10-5/秒，和实况位置略偏西，时效落后。

2.2.3 水汽通量分析

T213水汽通量预报场，16日20时，在重庆一带有120×10-7克/百帕·厘米·秒的大值区；17日水汽通量中心向东北方向移动，08时移到湖北的西北部，14时转向偏东方向移动，20时减弱向东北移动。从水汽的移动路径来看，起始位置和天气系统比较接近，移动方向有一定偏差。

从T213的物理量场分析可以看出，T213对这次强降水过程的预报场和实况场有一定的偏差，在指导预报上要进行订正。

3 降水时空分布规律及特点

16日08时，南阳地区上空SW气流建立，降水开始，但由于受暖性高压脊后部的SW气流影响，即暖气团的控制，降水性质多以阵雨或零星小雨为主，降水量不大。随着系统的发展东移，当冷锋逼近南阳桐柏上空时，即有冷空气侵入时，降水强度开始加大，表明冷锋的动力抬升明显，17日02-12时为降水的主要集中时段。强降水的落区位于冷锋前部、低空急流的前端。

4 结语

（1）对于夏季强降水的预报，特别是对于长期少雨时段的转折过程，预报着眼点应放在天气尺度环流形势的调整上，只有在大尺度环流形势调整后，才有可能产生较强的天气过程。本次强降水过程是在大尺度环流形势调整的基础上，强冷暖空气在本地上空交汇产生的。

（2）对于本次区域性的强降水过程，具备了以下几个条件：稳定的天气尺度环流形势、低值系统的生成和发展、深厚的强SW急流，这些条件的形成对大到暴雨天气过程提供了动力条件。

（3）这次降水过程的主导天气系统500hPa的低槽，影响系统是西南低涡，西南低涡是在大的环流形势调整的过程中、在冷暖空气的交汇地区即在斜压大气中产生、发展起来的。

参考文献

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[2]朱乾根，林锦瑞，寿绍文等.天气学原理和方法[M].北京：气象出版社，2000.

[3]陶诗言.中国之暴雨[M].北京：科学出版社，1980.

[4]丁一汇.高等天气学[M].北京：气象出版社，2005.