2018年8月17-18日沈丘县一次暴雨天气成因析

2018年8月17-18日沈丘县一次暴雨天气成因析

傅荟涓

（河南省周口市沈丘县气象局  466300）

摘要：本文利用自动气象站资料、NCEP再分析资料等相关气象资料对2018年8月17-18日沈丘县一次暴雨天气成因进行分析。结果表明：此次暴雨天气是由台风“温比亚”登陆后减弱的低压和倒槽的共同作用产生的。降水过程中，水汽通量辐合中心位于河南省东部区域；台风 “温比亚”期间，沈丘县 650 hPa处比湿达到12 g/kg以上，低层达到17g/kg以上，湿层深厚，这些均为沈丘县雨天气的发生带来了丰富的水汽条件；此外，豫中以及豫东地区200 hPa高空以下分布着较强的上升运动。在不稳定能量条件方面，河南省大部分地区500 hPa 以下具有对流不稳定性，不稳定中心处在豫东一带，同时该地区低层分布着假相当位温的高能脊，为本次天气的发生提供了适宜的不稳定能量条件。

关键词：暴雨；环流形势；物理量场；沈丘县

引言

在全球气候变暖趋势加剧的背景下，极端降水天气越来越频繁，我国许多地区经常会出现暴雨天气，给地方经济造成十分严重的损失，加强暴雨天气的研究十分必要[1-2]。沈丘县隶属于周口市，地处中原经济区与华东经济区结合部，为农业资源大县。气候为北温带大陆性季风气候，暴雨天气多发生在夏季，夏季暴雨天气经常给当地农业生产带来不良影响。基于此，本文通过对2018年8月17-18日沈丘县一次暴雨天气成因进行分析，以掌握当地暴雨天气发生发展规律，为今后更好地进行防灾减灾工作提供指导。

1天气实况

2018年8月17日至18日，受台风“温比亚”的影响，沈丘县发生一次暴雨天气过程。8月17日08:00至8月18日17:00，,降水量达140mm以上。此次暴雨天气具备持续时间长、降水强度大、危害严重等特征，给交通运输、电力系统、农业等领域均带来不同程度的影响。

2环流形势分析

500hPa形势场上，8月17日08：00，西太平洋副高主要呈东西向带状，由朝鲜半岛朝西边持续拓展至青海东部，苏南一带属于台风“温比亚”的中心，在副高外围偏东气流的影响下持续朝偏西区域移动发展。8月17日20：00，副热带高压变成2个高压中心，1个高压中心分布在我国河北至韩国、朝鲜一带，还有1个高压中心分布在我国西北地区，在2个高压之间的河套区域有低槽活动发生；“温比亚”中心发展到安徽，因为台风“温比亚”外围偏东气流的作用，沈丘县及其附近区域开始发生降水天气。8月18日08：00(图1)，因为低槽逐渐东移，副热带高压在短时间内不断朝东移动至朝鲜半岛，台风中心移动到河南，受其影响，沈丘县降水天气持续出现；在200hPa形势场上）沈丘县附近的郑州站以及南阳站均存在东南偏东风，风速是20.0m/s，这推动“温比亚”不断朝着西北偏西一带移动。8月18日20：00，“温比亚”台风中心处于豫中偏东区域，在它的北部存在冷空气，降雨依然维持； 8月19日08：00 ，“温比亚”折向东北，降水中心朝豫北以及山东省一带转移，沈丘县此次暴雨天气过程基本结束。

图1  2018年8月18日08：00 500 hPa高度场和200 hPa风场(注：图中棕色线属于500 hPa槽线)

3物理量场分析

3.1水汽条件分析

在此次沈丘县暴雨天气中水汽主要源于两个途径，在“温比亚”登陆之前，水汽源于孟加拉湾、南海一带，水汽从南向北至黄海形成一条水汽通道，在“温比亚”登陆以后，伴随着“温比亚”北上和大尺度环流形势的变化，南海与黄海之间的水汽通道被打通，水汽源于东海以及黄海中部。通过925 hPa水汽通量进行分析发现析，2018年8月18日02：00，台风“温比亚”造成的暴雨天气包括两个水汽输送通道，最大水汽通量达到48 g·cm -1·hPa -1·s -1 以上，水汽通量辐合中心位于河南省东部区域；925hPa处水汽通量辐合中心对应着降雨大值区，水汽不断朝河南大部积聚之后辐合抬升，使得沈丘县出现暴雨天气。台风 “温比亚”期间，沈丘县 650 hPa处比湿达到12 g/kg以上，低层达到17g/kg以上，湿层深厚，同时持续有水汽向沈丘县一带输送，为本次暴雨天气的出现给予丰富的水汽条件。

图2   2018年8月18日02：00925 hPa水汽通量

3.2动力条件分析

通过分析本次暴雨天气过程散度场了解到，在本次天气出现过程中倒槽附近对流层中低层分布着显著的辐合，低层属于强的辐合场，中层越来越弱，高层转换为辐散场。叠加500hPa以下辐合区可知，2018年8月 17日 20：00（图 3a），在冷空气的影响下，虽然该时次倒槽系统正压性比较强，但是其倒槽一带的辐合区不够集中，呈带状弯曲位于倒槽2边（图 4c），这对应着降水落区，随着冷空气的不断南下，8月17 日晚上到8月18 日上午，辐合区越来越弱（图 3b），强辐合范围开始集中，主要处于倒槽一带。8月 18 日 20 ：00，辐合区强度变强，辐合区的范围、位置与降水落区保持对应。通过本次暴雨天气过程垂直速度场进行分析可知，台风“温比亚”在2018年8月18日02：00～20：00这个过程中，豫中以及豫东地区200 hPa高空以下都分布着较强的上升运动，上升运动中心位于600 hPa，中心强度值是-3.0 m·s

-1 ，8月18日08：00属于最强时次，这与台风北部螺旋云带途径暴雨落区相吻合。

图3　2018年8月17日20：00（a）、18日08：00（b）散度场分布（填色为 500 hPa、700 hPa、850 hPa、925 hPa及1000 hPa 散度叠加，单位：10-5s-1；）

3.3不稳定能量分析

一般而言，台风环流中的中小尺度系统是产生台风暴雨的重要原因。强降水的形成和有利的环境联系密切[3]。在本次暴雨天气过程中，河南省大部分区域500hPa以下具有对流不稳定性（图4），不稳定中心处在豫东一带，同时该地区低层分布着假相当位温的高能脊，这意味着不稳定能量条件非常好，推动沈丘县及其周边区域暴雨天气的形成。

图4  2018年8月17日20：00（a）、18日08:00 （b）、18日20:00（c）不稳定层结分布（填色：500 hPa和1 000 hPa 假相当位温差；虚线：1000 hPa假相当位温；单位：K）

4结论

（1）此次暴雨天气是由台风“温比亚”登陆后减弱的低压和倒槽的共同作用产生的。在低槽东移的作用下，副热带高压在短时间内朝东退到朝鲜半岛一带， “温比亚”中心移动到豫东南，受其影响，沈丘县也处于台风引起的降水落区内。

（2）降水过程中，水汽通量辐合中心位于河南省东部区域；台风 “温比亚”期间，沈丘县 650 hPa处比湿达到12 g/kg以上，低层达到17g/kg以上，湿层深厚，这些均为沈丘县雨天气的发生带来了丰富的水汽条件；

（3）在动力条件方面，豫中以及豫东地区200 hPa高空以下分布着较强的上升运动。

（4）在不稳定能量条件方面，河南省大部分地区500 hPa 以下具有对流不稳定性，不稳定中心处在豫东一带，同时该地区低层分布着假相当位温的高能脊，为本次天气发生提供了适宜的不稳定能量条件。

参考文献：

[1]孙仲毅,李继华,岳超. 河南省中北部一次区域性暴雨天气诊断分析[J].安徽农业科学,2011,39(27):16839-16842.

[2]陈淑红,王爱玲,赵武. 2010年7月19日河南省安阳区域性暴雨过程分析[J].安徽农业科学,2011,39(15):9086-9089.

[3]陆桂荣,王文,于怀征,等.台风“达维”对山东日照“08.03”暴雨天气过程的影响分析[J].干旱气象,2014,              32(2):256-262．

作者简介：傅荟涓（1991.09），女，汉族，河南省周口市人，本科，工程师，从事预报预警，综合气象观测工作。