张艳玲 朱蒙

摘 要：利用常规气象资料、雷达和自动站等探测资料，本文对2018年7月9日至10日商丘市夏邑县出现的局地暴雨大暴雨并伴有短时强降水天气进行分析。结果表明，本次大暴雨过程的主要影响系统是高空槽、切变线、地面倒槽;冷空气的扩散触发了地面暖倒槽中不稳定能量的释放;辐合主要出现在低层，而且辐合不强，这是商丘没有出现区域性暴雨的原因之一;假相当位温和k指数均较大;低空辐合、高空辐散有利于强降水的产生。

关键词：局地;短时强降水;高空槽;切变线;地面倒槽

Abstract： By using conventional meteorological data， radar and automatic stations and other detection data， this paper analyzed the local rainstorm and downpour with short-term heavy precipitation that occurred in Xiayi County， Shangqiu City from July 9 to 10， 2018. The results show that the main influence system of this heavy rain process is the high-altitude trough， shear line and ground trough; the diffusion of cold air triggers the release of unstable energy in the ground warm trough; convergence mainly occurs in the lower layer， and the convergence is not strong， which is one of the reasons why there is no regional rainstorm in Shangqiu; the false equivalents have relatively large moderate indices; low-level convergence and high-level divergence are conducive to the production of heavy precipitation.

Keywords： local area;short-term heavy precipitation;high-altitude trough;shear line;ground trough

短时强降水是指雨强大于等于20 mm/h的降水，商丘的短时强降水主要出现在每年的7、8月份，一般伴有暴雨过程。王国荣等[1]分析了北京夏季短时强降水。吴滨等[2]分析了福建省的短时强降水特征。笔者应用常规观测资料和新一代天气雷达产品，对2018年7月9日至10日发生在商丘市夏邑县的局地暴雨大暴雨并伴有短时强降水过程进行了天气影响系统、水汽条件、动力条件、热力条件等综合分析，为以后此类暴雨短时强降水天气预报提供一些参考。

1 暴雨过程简述

2018年7月9日至10日，商丘市出现局地暴雨大暴雨，并伴有雷电、短时强降水等强对流天气，降水集中在商丘市东南部的夏邑县。本次降水过程的特点是降水时间集中，局地性强，降水主要集中在两个时段：7月9日08：00—12：00和10日07：00—12：00，有两个站出现了短时强降水，均出现在9日上午，分别是09：00—10：00会亭28.3 mm和10：00—11：00岐河41.0 mm。

2 天气形势分析

2.1 高空形势分析

从500 hPa高度场来看，2018年7月8日20：00，588线位于江苏兴化-安徽合肥-江西樟树-福建永安一线，贝加尔湖东侧有一中心为560 hPa的低涡，低涡底部在甘肃东部与陕西交界处有一低槽。副高不断西伸北抬，至9日08：00，588线位于河南的东南部，呈东北西南分布，商丘处于低槽东移槽前和副高外圍的西南气流里，商丘上空西南气流风速达到12 m/s。9日20：00—10日08：00，副高继续西伸加强，588线位于商丘上空，西南气流加强为16～18 m/s，为强降水提供了充足的水汽条件。

9日08：00，从700 hPa高度场来看，河南省北部、陕西中部、山西和河北南部有一东北西南方向切变线，河南处于切变线南侧的西南气流里，随着切变线北抬，至10日08：00，商丘始终被西南气流控制，风速由8 m/s增加到12 m/s，水汽输送不断加强，对降水有利。

850 hPa上，切变线位于商丘中部，呈东北西南走向，商丘东南部处于西南气流里，切变线较为稳定，但强度不断加强，西南风速由6 m/s增加到10 m/s，辐合和水汽输送都在加强，说明动力和水汽条件都是增加的，利于局地性强降水的出现。

2.2 地面形势分析

8日20：00，商丘市处于贵州伸向该市的倒槽顶部偏东气流里。9日08：00，地面倒槽自河南省南部加强并北抬，华北到河套有弱冷空气堆积。9日14：00—10日08：00，河南大部分地区处于低压倒槽中，华北冷空气继续南压，地面上，商丘处于东北气流里，冷空气的扩散触发了地面暖倒槽中不稳定能量的释放。

3 物理量分析

3.1 水汽条件分析

3.1.1 比湿。比湿为单位质量湿空气内的水汽质量，比湿越大，说明空气的水汽含量越多。分析8日20：00—10日20：00比湿场可知，8日20：00，850 hPa上商丘比湿达到12～15 g/kg，700 hPa比湿为4～9 g/kg，商丘的西南方有东北西南向高比湿带存在，由于西南气流的输送，到9日08：00，850 hPa上商丘处于15 g/kg高比湿区。700 hPa比湿也不断增加，夏邑已经达到11 g/kg，且高比湿维持到10日20：00。由此可见，相当高的湿区为强降水区提供了充足的水汽供应。

3.1.2 水汽通量。水汽通量是表示水汽输送强度的物理量。从850 hPa水汽通量场分析来看，整个降水过程期间，水汽通量均小于6 g/（cm2·hPa·s）。从700 hPa水汽通量场分析来看，8日20：00，水汽通量大值区位于河南的南部和西南部，商丘处于水汽输送带的边缘，小于2 g/（cm2·hPa·s）。随着西南气流的加强，水汽输送不断加强并北抬，至9日08：00，强水汽输送中心达到10 g/（cm2·hPa·s），商丘水汽通量加强为6 g/（cm2·hPa·s），9日14：00—10日08：00，夏邑水汽通量维持在8～9 g/（cm2·hPa·s）。由此可见，700 hPa上商丘西南风速大于850 hPa，水汽通量相应较大，水汽输送700 hPa贡献大于850 hPa。

3.1.3 水汽通量散度。从水汽通量散度场分析来看，水汽辐合主要出现在低层925 hPa，有一水汽辐合大值中心位于山东和江苏交界处，辐合中心值为5 g/（cm2·hPa·s），商丘处于中心边缘西南方，夏邑辐合值达到5 g/（cm2·hPa·s）。10日08：00辐合相对较小，夏邑辐合值为2 g/（cm2·hPa·s）。综合分析，水汽辐合出现在低层，中高层均为弱的辐合或辐散，而且低层辐合不是太强，这也是商丘没有出现区域性暴雨的原因之一。

3.2 热力条件分析

3.2.1 假相当位温。假相当位温是表征大气温度、压力、湿度的综合特征量，其分布与对流天气的发生发展有很大关系，也反映了大气中能量的分布[3]。从850 hPa假相当位温场分析来看，8日20：00高能舌位于河南的南部，中心值为356 K，商丘位于高能舌的北侧，能量值为342～352 K，随着能量的不断聚集，强降水时段夏邑能量值一直维持在352 K。由此可知，商丘中低层集聚了较大的不稳定能量，为商丘局地大暴雨的产生提供了动力和热力条件。

3.2.2 k指数。k指数反映了中低层的湿度条件和层结不稳定条件，k指数越大，说明空中水汽条件越好、层结不稳定度越大。8日20：00—10日08：00，商丘k指数由34 ℃升至38 ℃，说明商丘上空具备暴雨产生的水汽和动力条件。

3.3 动力条件分析

3.3.1 850 hPa涡度场分析。正涡度中心位于湖北的南部，中心值30×10-5s-1。随着涡度中心向东北移动加强，夏邑降水开始前8日20：00涡度值为12×10-5s-1，至9日08：00正涡度上升为22×10-5s-1，9日20：00正涡度达到最大值26×10-5s-1。

3.3.2 700 hPa涡度场分析。8日20：00—9日08：00，夏邑处于弱的正涡度区，随着河南西部正涡度区的东移加强，至9日20：00，夏邑正涡度加强为20×10-5s-1，随着正涡度区继续向东北移动，到10日08：00，夏邑涡度值降为0。

3.3.3 500 hPa和300 hPa涡度场分析。500 hPa和300 hPa涡度场夏邑涡度值均为负值，而且随着高度上升，负值明显增大。

由涡度场综合分析可知（见表1），夏邑中低空为辐合区，高空为福散区，低空辐合高空辐散有利于上升运动的增强，最有利于强降水的产生。从低层至高层，当涡度场一致为负值控制时，降水停止。

4 多普勒雷达产品分析

分析2018年7月9日商丘多普勒雷达基本反射率和组合反射率因子（见图1）可见，降水回波主要分布在鹿邑-亳州-夏邑-砀山一线，和西南气流一致，呈东北-西南走向，在亳州有一强度为45 dBZ的中尺度对流回波发展，并以30 km/h的速度朝夏邑方向移动，在移动过程中不断加强，范围不断擴大，在发展中，局地强回波达到50 dBZ，在强回波长时间覆盖下，夏邑出现暴雨，9：00—10：00会亭、10：00—11：00岐河分别出现28.3 mm和41.0 mm的短时强降水。回波强度和路径与降水实况具有较好的对应关系。

从径向速度和风廓线产品（见图1）可知，在强降水时段，夏邑零速度线呈S形，2.4 km以下为东北风，2.4 km以上转为南西南风、西南风、西西南风和西风，说明风随高度顺转，表明有暖平流存在，并出现明显的辐合，而且底层的冷空气扩散触发了地面不稳定能量的释放，导致夏邑局地暴雨和短时强降水的产生。

5 结论

本次大暴雨过程的天气特点是降水量大、局地性强、降水时间集中，暴雨中心区域预报难度较大。本次天气过程的主要影响系统是高空槽、切变线、地面倒槽;冷空气的扩散触发了地面暖倒槽中不稳定能量的释放。水汽条件较好，但水汽辐合出现在低层，中高层均为弱的辐合或辐散，而且低层辐合不是太强，这也是商丘没有出现区域性暴雨的原因之一。夏邑假相当位温和k指数均较大，中低层集聚了较大的不稳定能量，为大暴雨的产生提供了动力和热力条件。涡度场上，低空辐合、高空辐散有利于上升运动的增强，最有利于强降水的产生。

参考文献：

[1]王国荣，王令.北京地区夏季短时强降水时空分布特征[J].暴雨灾害，2013（3）：276-279.

[2]吴滨，文明章，李玲，等.福建省不同短历时暴雨时空分布特征[J].暴雨灾害，2015（2）：153-159.

[3]王宏，寿绍文，王万筠，等.一次局地暴雨过程的湿位涡诊断分析[J].自然灾害学报，2009（3）：129-134.