徐义国 高万泉 马鸿青 王志超

摘要 利用国家自动站观测资料、NCEP1°×1°资料、以及加密观测数据，对2019年7月22日和29日的保定暴雨进行诊断分析。结果表明：（1）两次过程都是受到高空槽、切变线以及副热带高压共同作用产生的暴雨天气过程。（2）22日过程的副高位置整体偏南，阻挡作用不如29日过程明显，因而在降水的持续时间方面较弱。（3）29日过程的副高外围的西南急流较强盛，因而水汽、热力条件都要更好，降水更剧烈。（4）两次过程地面风场辐合的地方降水较强，地面辐合触发强对流天气，同时加强对流的发展;29日过程的偏南风力强劲，与偏北风的辐合较强，触发的强对流天气更加剧烈。

关键词 保定;暴雨;对比;辐合线

中图分类号：P45 文献标识码：A 文章编号：2095–3305（2021）05–0061–03

1 实况分析

22日过程：大暴雨17站，暴雨181站，大雨101站，中雨22站，小雨15站，最大降水出现在涞源白石山（134.9 mm），降水时段主要在22日下午到凌晨，最大雨强出现在高阳庞口，为52.5 mm/h。29日过程：大暴雨49站、暴雨192站、大雨79站、中雨19站、小雨7站，最大降水出现在定州子位镇（161 mm）。降水共出现两个时间段的强降水过程，一个时间在28日夜间，另一个在29日白天段，最大雨强出现在顺平安阳乡，为80.2 mm/h，出现3站大风，最大风力22 m/s（图1）。

2 形势场分析

受到高空槽、副高以及低空切變线共同作用产生强对流（图2）。不同之处在于：23日过程副高位置偏南，对高空槽的阻挡作用不如29日过程的明显[1]。同时，29日的副高外围的西南急流更加明显，29日水汽输送方面更加有优势。从冷空气的强度来看，22日冷平流的强度不如29日的强，冷暖平流交汇后的剧烈程度也是29日更加强。地面形势场上，22日地面存在倒槽，而29日虽然没有倒槽的出现，但一直处于低值区[2]。

3 加密资料

22日13：00保定浅山区出现地面风场辐合，此时浅山区触发强对流出现，随着辐合的东移，降水也随之东移，到21：00系统已经移至河北东部，系统移动速度较快，和副高的位置偏南有关，阻挡作用不明显（图4）。29日的过程分为两个阶段：第一阶段28日22：00，保定的西部和北部受到切变线的影响出现强对流，而地面风场的辐合不明显，这时强对流主要受到850切变线的影响产生，23：00，保定中部出现一条地面辐合线，辐合线附近的降水开始加剧。23日00：00，辐合线不断加强，降水云团不断变大，23日01：00，辐合线东移，强降水也随之往东移动，一直到05：00，强降水基本移出保定，第一阶段的降水持续时间较长[3]，第二阶段，29日08：00分别在保定的东部、石家庄、以及山西出现弱的辐合，随之对流天气开始出现，不过尺度较小。11：00，偏南风力加强，风场辐合开始得到加强，三地的对流也得到发展壮大，保定、廊坊、沧州交界处出现辐合中心，同时山西、与河北南部交界处也有个风场辐合中心，这两处的辐合加大，对流云发展旺盛，且在逐步合并加强。15：00完成合并，对流云发展较强，强盛的对流云团一直持续到18：00，辐合还很强，到19：00偏南风力减弱，辐合也开始减弱，强降水也基本移出保定，影响河北东部地区[4-5]。

4 物理量分析

4.1 水汽条件

可以看出，22日的湿度大值集中在西部和南部地区，保定的比湿在8～12 g/kg，而29日的比湿大值中心位于河北中南部，保定的中东部和南部比湿达到18 g/kg，比湿要比22日的大很多，可以反映出29日西部降水弱，而中东部和南部降水较强。

4.2 压能场

压能Ep是个动力学参数：Ep=gZ'+V2/2，式中g为重力加速度;Z'为对平均高度的偏差（Z'=Z-Z）;Z为等压面上某一平均高度值，在300、500、700、850 hPa的Z分别取9 000、5 500、3 000、1 400 gpm;V2代表空气质量动能，分析中压能用Ep/Cp代替，单位为℃。当出现明显的压能偏差时就会产生强烈的辐合、辐散和垂直运动，从而利于暴雨的发生。对于本次暴雨过程而言，取 850 hPa作为低层的代表层，300 hPa代表高层进行分析。从降水开始到结束，300 hPa始终为正变压能，说明高层一直有辐散。低层850 hPa，28日08：00，负变压能中心位于甘肃东部，随着系统发展，负变压能中心向东移动;29日02：00，负变压能中心已经移到山西境内，河北中南部大部分地区转为负值，说明28日夜间河北中南部地区850 hPa已经有明显的上升运动，对应强降水的开始;29日14：00，负变压能中心已经移至河北境内，低层上升运动达到最强，对应29日下午强降水时段（图5、图6）。可见压能场的这种分布特征正是与低层辐合、高层辐散的“抽吸”机制对应，这样的机制有利于上升运动的发展，为暴雨的发生发展提供了有利条件，然而对比22日暴雨过程，22日的上升运动更加强，因而在本次强降水的上升运动方面还是22日更为有利。

4.3 湿焓场

湿空气的焓简称“湿焓”，是显热能和潜热能之和，通常以EI表示，EI=CpT+Lq，其中Cp、T、L、q分别为空气的定压比热、气温、水的凝结潜热、比湿。分析中用EI/Cp代替，单位为℃。湿焓能很好地反映空气热能的累积状况，高湿焓区往往对应高温、高湿、强的能量聚集区，强降水往往发生在湿焓密集带附近。主要分析暴雨发生前后低层850 hPa湿焓场的变化情况（图7）：28日08：00河北南部湿焓值为60℃，河北中北部地区均在60℃以下;28日20：00整个河北地区湿焓中心值明显增大，除西北部外均超过60℃，中南部地区已高达65℃，保定地区12 h湿焓值剧增10℃左右。此外在河北的西北部地区有一条东北-西南走向的湿焓密集带，为湿焓梯度的大值区，此密集带以南是高湿焓区，对应河北中南部暴雨区。随着降水的产生，能量和水汽得到释放，湿焓值开始减小，29日20：00，河北除东部地区外，基本都降到55℃以下，保定地区降到50℃以下，对应河北中南部地区强降水结束。由此可见，湿焓值与降水有着很好的对应关系。从湿焓值随时间演变过程可以看出，随着低层偏南暖湿气流的加强，高值区随之北顶，在向北扩张的过程中与北方冷空气相遇，形成高温湿能等值线密集带，强降水也出现在等值线密集带南侧。和22日过程对比来看，保定29日的湿焓值整体要比22日的大10℃，因而29日的能量、湿度更加有利于强对流的发展[6]。

5 结论

（1）两次过程都是受到高空槽、切变线以及副热带高压共同作用产生暴雨天气过程。

（2）22日过程的副高位置整体偏南，阻挡作用不如29日过程明显，因而在降水的持续时间方面要较弱。

（3）29日过程的副高外围的西南急流较强盛，因而水汽、热力条件都要更好，降水更剧烈。

（4）两次过程地面风场辐合的地方降水较强，地面辐合触发强对流天气，同时加强对流的发展。29日过程的偏南风力强，与偏北风的辐合较强，因而触发的强对流天气更加剧烈。

参考文献

[1] 王华，李宏宇，仲跻芹，等.京津冀一次罕见的双雨带暴雨过程成因分析[J].高原气象， 2019， 38（4）： 856-871.

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

[3] 蒙伟光，王安宇，李江南，等.华南暴雨 MCS的形成和湿位涡分析[J]. 大气科学， 2004， 28（3）： 330-341.

[4] 閆敬华，薛纪善.“5·24”华南中尺度暴雨系统结构的数值模拟分析[J].热带气象学报， 2002， 18（3）： 302-308.

[5] 于德华，王树雄.2007年8月大连地区一次暴雨过程特征分析[J]. 气象与环境学报， 2008， 24（6）： 19-23.

[6] 阎琦，孙欣，乔小湜，等.“20110730”辽宁大暴雨过程分析[J]. 气象与环境学报， 2013， 29（5）： 6-11.

责任编辑：黄艳飞

Comparative Diagnostic Analysis of Two Rainstorms in Baoding

XU Yi-guo et al（ Baoding Meteorological Bureau， Baoding， Hebei 071000）

Abstract Based on the observation data of national automatic weather station and NCEP1°×1°.  The Baoding Rainstorm on July 22nd and 29th， 2019 is diagnosed and analyzed by using the data of the meteorological data and intensive observation data. The results show that： （1）The two processes are caused by the high trough， shear line and subtropical high. （2）The position of the subtropical high on the 22nd day is South as a whole， and the blocking effect is not as obvious as that on the 29th day， so the duration of precipitation is worse. （3）The southwest jet around the subtropical high during the 29th day is stronger， so the water vapor and thermal conditions are better， and the precipitation is more severe. （4）The precipitation is stronger in the convergence area of the two processes， which triggers the severe convective weather and strengthens the development of convection. However， the southerly wind in the 29th process is stronger than the northerly wind， so the severe convective weather is more severe.

Key words Baoding; Rainstorm; Contrast; Convergence line