王敏 彭英超 任强

摘要 利用常规气象观测资料、自动站资料、云图和数值预报资料，对2009年7月20暴雨天气进行分析。结果表明：这是一次伴有局地冰電、雷暴和大风的强对流天气，短时强降水造成的局地暴雨，降水持续时间短且集中。天气形势是副热带高压西北侧西南暖湿气流午后热对流造成的;地面中小尺度辐合线以及午后热力抬升共同触发。Tlogp图反映上千下湿，能量CAPE值达98.8Jkg，有强的不稳定，风场为强盛的西南风。水汽充沛，暴雨区处于西南暖湿气流水汽输送带中，地面露点增达14℃，为全省中心，比湿大值在东南部中心达11gkg，水汽通量辐合较强[-14g（mrs）]，自青海湖向（东南）暴雨区移动。暴雨区在降水过程中地面至高空均为强上升区，上升气流强且深厚。午后副高外围生成的对流云带东移，中小尺度对流云团合并，TBB高值中心达220k。EC模式预报副热带高压整体偏东，与实况差异大，在今后的预报中，注意模式预报误差。

关键词 短时强降水;暴雨;物理量特征;数值预报

中图分类号：P458

文献标识码：A

文章编号：2095-3305（2021）02-027-03

青海省的暴雨天气主要是由短时强降水造成的，且局地性强，这与高原下垫面、地理位置和地形息息相关。青海短时强降水是指短时间内降水强度较大、小时降水量≥20mm的天气现象。短时强降水造成的暴雨由于具有突发性强、降水强度大、尺度小的特点，易引发洪涝和地质灾害等次生灾害，在24h预报上难度大，只有通过短临预报预警加以补充。近年来，不少气象学者对短时强降水天气进行了大量研究，得出共同的结论在有利的大尺度环流背景下，中小尺度系统的生成是造成短时强降水局地暴雨的根本因素。

利用常规观测资料、自动站资料和云图资料，对2000年7月20日出现在青海东南部局地暴雨的天气背景、物理量诊断和卫星云图演变特征进行分析，以期为青海地区短时强降水暴雨天气的短临预报预警提供参考。

1天气实况

2009年7月20日08：00～21日08：00，青海大部出现降水（图1）有5站达中雨以上量级，分别出现在茶卡、治多、玛沁、泽库和河南，其中河南为全省降水中心，过程降水量达55mm。降水是从20日16：00开始，持续到22：00，其间伴有雷暴，青南局地出现冰雹、大风和短时强降水等灾害天气，强降水集中在16：00～17：00，河南地区小时雨强达49.1mm。所以从天气现象和降水时序图来看此次降雨过程是一次强对流天气，短时强降水造成了局地的暴雨，具有突发性强、降水强度大、持续时间短等特征。

2.1高空环流形势

2009年7月20日08：00，青海处于新疆低槽和副热带高压之间的低值区中，副高西伸脊点位于91E、30N附近，副高外围西南气流影响着青海大部，暴雨区位于副高西北侧5880gpm的边缘，西南气流风速≥8m/s，将水汽源源不断地输送到暴雨区，从低空到高空T-Td≤4℃，自天气温上升，至14：00，24h变温河南达+4℃，高温高湿的不稳定层结加强，至16：00后受中尺度热对流云团影响，出现短时强降水，到18：00达到暴雨（图2）

2.2地面影响系统

2009年7月20日14：00，海西和海北有弱冷空气活动，并出现阵雨和小雨天气，青海的东南部和南部无冷空气，且气温上升，基本吹的是偏东和东南风，暴雨区有偏西风和东南风向的辐合。至17：00，东南部出现大片雷雨天气，负变压，暴雨区负变温，此时已出现短时强降水。

2.3暴雨单站气象要素分析

根据实况气象得知，暴雨站河南（56065），16：00～17：00出现冰雹（16：35～16：54）、大风（16：35，风速21.1m/s，NW）和飑（16：36）、阵雨（16：34～17：41，降水量52.3mm）小时气压变化：15：00～16：00下降了0.8hPa，与无特殊天气影响小时气压变化来看出现异常，平时小时气压变化幅度在0.1～0.6hPa。露点温度：14：00达13.5℃，1h増加了1.3℃，出现了该站7月以来的最高值，且至16：00露点每小时均在12℃以上。10min平均风向风速：14：00～16：00风向ESE，16：00风速达最大（6.3ms），17：00后风向转為ENE到NE，17：00风速达4.7m/s。气温：15：00升达18.7℃，16：00下降了1.2℃，17：00下降了5.8℃。

从以上气象要素变化来分析，河南在强对流发生前（16：00前），水汽増大到暴雨发生指标，气压下降异常，指示性风向和风速增大，气温上升，都预示着强对流的发生。气温在临近时出现下降趋势，而在16：00～17：00下降幅度増大，且风向逆转，出现NW大风和飑，表示该地前期为高温高湿的中小尺度热低压，近地层在冷空气的冲击下出现强对流天气。

3物理量特征分析

3.1不稳定条件

邻近测站达日探空图分析，08：00从近地面到400hPa为湿层，不稳定层在500hPa左右高度，从低空到高空为西南风，上干下湿的不稳定层结，0～3km风速切变达9m/s。20：00，湿层位于500～300hPa，近地面至300hPa为相间的不稳定层，从低空到高空仍为西南风，但0～3km风速切变达6ms。从各指数分析，在强对流发生前层结不稳定有着增大过程，抬升指数（Li）由2.59℃减小到0.54℃;能量增强，对流有效位能（CAPE）由0Jkg増加到1453.5J/kg;0-3km垂直风切变在69ms;在强对流发生前后，从低空到高空风向以西南风为主，风随高度顺转为暖平流;风暴强度指数（SSI）在强对流发生前有着增大的过程;最大上升速度（Wcape）由0m/s增大到53.9m/s。以上指数变化表示着强对流天气的发生（表1）。

3.2水汽条件

暴雨区处于西南暖湿气流水汽输送带中，08：00～14：00地面露点增加10℃以上，特别是黄南南部增达14℃。700hPa08：00青海比湿大值在东南部，中心位于海南附近达11gkg，为西北东南向的湿舌。青海中东部为水汽通量辐合，中心位于海西东部，值为-14g/（ms），其经青海湖向东南暴雨区移动。

3.3动力条件

暴雨区在降水过程中地面至高空均为强上升区，上升气流强且深厚。500hPa垂直速度场上，在暴雨发生前海西中东部至海北青海湖一带为辐合垂直速度上升区。随着时间的推移，辐合上升区东移南下至暴雨区，中心强度小于-10x10-2hPa/s，故在强降水发生时，有强的上升运动。

4云图

FY2C红外图像分析，20日13：00起30N-35N西藏西部至青海境内出现多个对流云团，并排列成东西带状沿着副高外围东移，至16：00，果洛北部对流云团云顶亮温强达-50℃以下，向暴雨区移动，至17：00暴雨区对流云团合并范围扩大，云顶亮温TBB达-53.2℃。在对流云团合并加强过程中产生强降水。

5EC数值模式对西太平洋副高位置及降水的预报效果检验

5.1欧洲数值预报

EC数值预报高度场，72、48、24hEC模式预报副高整体偏东，与实况差异大。19日08：00起报（图3），副热带高压5890gpm预报场西伸脊点位于106E，实况位于93E附近，青海南部处于副高北侧西南气流中，模式与实况相差较大，对预报误导。

5.2模式检验

19日08：00EC起报（图4）副高位置偏東。预报：除海西西部无降水外，其余地区均报降水，小唐、玉树、果洛和黄南南部报中雨，与实况对比，中雨范围较大，漏报河南单站55mm大降水天气。此类过程模式往往报得偏低，无法预报单站暴雨。在今后的预报中，分析模式对5880gpm的调整位置变化，注意模式预报误差。

6结论

（1）此次暴雨为强对流天气，伴有局地冰雹、雷暴和大风，由局地性短时强降水造成，出现在河南（55mmh），降水持续时间20日16：00～22：00，强降水集中在16：00～17：00（49.1mmh）。

（2）副热带高压西北侧西南暖湿气流午后热对流造成的。地面中小尺度辐合线以及午后热力抬升共同触发。Tlogp达日测站从低层到高层上干下湿，能量CAPE值达98.8Jkg，有强的不稳定，风场为强盛的西南风。充沛水汽，暴雨区处于西南暖湿气流水汽输送带中，08：00～14：00地面露点增加10℃以上，特别是黄南南部达14℃。700hPa08：00比湿大值在东南部中心达11gkg，水汽通量辐合较强[-14g/（m·s）]，自青海湖向（东南）暴雨区移动。上升运动，暴雨区在降水过程中地面至高空均为强上升区，上升气流强且深厚。午后副高外围生成的对流云带东移，中小尺度对流云团合并，TBB高值中心达-53.2℃。

（3）气象要素变化来分析，河南在强对流发生前1h，水汽增大到暴雨发生指标（露点》12℃），气压下降异常指示性风向（SE）和风速増大，气温上升，都预示着强对流的发生。气温在临近时次出现下降趋势，而在强降水发生时下降幅度增大，且风向逆转，出现NW大风和飑，暴雨区前期为高温高湿的中小尺度热低压，近地层在冷空气的冲击下出现强对流天气。

（4）EC模式预报副高整体偏东，与实况差异大。降水模式检验预报与实况对比，漏报河南单站55mm大降水天气。总结此类过程模式往往报得偏低，无法预报出具体的位置。在今后的预报中，分析模式对5880gpm的调整位置变化，注意模式预报误差。

参考文献

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责任编辑：黄艳飞