2018年7月宁夏一次暴雨天气过程成因分析

2018年 7月宁夏一次暴雨天气过程成因分析

杨慧诚 马强

吴忠市红寺堡区气象站 751900

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7月宁夏一次暴雨天气过程成因展开分析。结果表明：此次暴雨天气发生前，欧亚中高纬环流形势主要为2槽1脊型；200hPa宁夏北部处在分流区，高空辐散抽吸，上升运动越来越强；500hPa的西南气流、700hPa的偏南气流以及850hPa的偏东气流在贺兰山东麓汇合，陇中分布着切变线，500hPa形势场上588dagpm线西伸，这些为暴雨天气提供了有利的背景形势。在暴雨天气发生之前，宁夏银川积累了不稳定能量；副高西侧的偏南气流以及低空急流把大量的不稳定能量以及汽输送到宁夏银川一带，促进暴雨天气的形成。

关键词：宁夏；暴雨；天气形势；物理量场；

引言

暴雨天气是我国大部分地区经常出现的一类气象灾害，该类天气的发生时常会引发山体滑坡、泥石流、城市内涝等灾害，给群众的生命财产安全构成严重威胁^[1-2]。宁夏地处中国西北内陆地区，地处黄河中上游地区，地形由西南朝东北不断倾斜，丘陵沟壑林立，地势南高北低，呈阶梯状下降，地理坐标处于35°14′-39°23′N，104°17′′-107°39′E之间，全区属温带大陆性干旱、半干旱气候，宁夏降水的年际和季节差异较大，夏季暴雨天气较多，差不多每年都会因为暴雨天气而给宁夏造成严重的经济损失。基于此，本文主要通过对2018年7月22-23日出现在宁夏的一次暴雨天气过程成因进行分析，从而加深对宁夏暴雨天气发生规律的认知，为进一步提升暴雨天气预报预警服务水平提供指导。

1天气实况

2018年7月22~23日，宁夏发生了一次暴雨天气过程。其中，有4个测站降水量达到200mm以上，有9个测站降水量处于100～200mm之间，有66个测站降水量处于50～100mm之间，有183个测站降水量处于25～50mm之间。此次暴雨天气最大降水量发育贺兰山苏峪口，降水量为277.6mm，最大小时雨强74mm/h。据相关资料统计显示，本次暴雨天气引发了洪水灾害，带来的直接经济损失达1.69亿元，其中水利工程损失1.3亿元。

2天气形势分析

2.1高空形势分析

通过此次暴雨天气期间500hPa形势场进行分析发现（图1），2018年7月22日08时至20时，欧亚中高纬环流形势主要为2槽1脊型，有一较为深厚的大槽分布在贝加尔湖底部，一低压中心处于鄂霍次克海，在两者之间分布着高压脊，北纬50°以北区域有大量冷空气积聚，持续东移南下。7月22日20时，200hPa宁夏北部处在分流区，高空辐散抽吸，上升运动越来越强；500hPa的西南气流、700hPa的偏南气流以及850hPa的偏东气流在贺兰山东麓汇合，对于水汽的抬升非常有利，22日夜间陇中分布着切变线，500hPa形势场上588dagpm线西伸，这些为暴雨天气提供了有利的背景形势。7月23日08时，588dagpm线逐渐东退，500hPa表现为东高西低的形势，降水过程趋于结束。

（a） （b）

（c） （d）

图1 2018年7月22日08时（a）、22日20时（b）、23日08时（c）、23日20时（d）500hPa形势场

2.2地面形势分析

通过2018年7月22日地面气压场进行分析可知（图2），7月22日08时至20时，在宁夏贺兰山以西强降水落区西南侧分布着一显著的低压系统，范围比较小、等压线十分密集，该低压系统对应着700hPa 以及850hPa的低值系统处于稳定少动状态，是导致暴雨天气发生发展的动力机制，低压系统延伸至高空，并且垂直向上发展，之后因为地形的作用，在沿山坡产生强降水天气。7月23日08时之后，低压系统在强降雨发生之后逐渐变弱，降水强度越来越小，暴雨天气过程趋于结束。

（a） （b）

图2 2018年7月22日08时（a）、22日20时（b）地面气压场

3物理量场诊断分析

3.1不稳定能量分析

通过表1可知，在宁夏暴雨出现之前，2018年7月22日20时，K指数达到44℃以上，CAPE值达到1000 J·kg-1以上，抬升指数LI指数不超过-4℃；7月23日08时，K指数有所减少，但大于40℃，CAPE值迅速减少，为200 J·kg-1以上，LI指数不超过-2℃；到了7月23日14时，K指数仍超过40℃，CAPE值降低到不足200J/kg，LI指数不超过0℃。在K指数、CAPE值以及LI指数均表明宁夏银川不稳定能量的积累，这为此次暴雨天气的发生提供了有利的不稳定能量条件

^[3]。副高西侧的偏南气流以及低空急流把大量的不稳定能量以及汽输送到宁夏银川一带，促进暴雨天气的形成。

表1 2018年7月22日20时至23日14时宁夏银川探空资料

3.2涡度、散度分析

通过对本次天气过程涡度场进行分析可知（图3a），在此次暴雨出现之前，宁夏银川的涡度呈不断增加趋势，2018年7月22日20时至23日20时，宁夏中北部整层均属于正涡度区，7月22日20时，700hPa处有一中心值为15s-1的正涡度中心分布；7月23日20时，600hPa处分布着1个中心值为27s-1的正涡度中心，这意味着2个时间段上升气流发展十分旺盛，这正好对应着此次强降雨出现的时段。通过对散度-时间剖面进行分析可知（图3b），7月22日至23日白天，700hPa以下的银川市分布着负散度区，7月22日晚上，辐合中心分布在800～700hPa区域，强度为-6s-1；500hPa以上区域银川市属于正散度区，辐散中心分布在350hPa处。7月23日白天，辐合中心分布在800hPa以下区域，辐散中心处在500hPa，这种高层辐散、低层辐合的配置形成抽吸机制，促进了上升运动的发生，为暴雨天气的形成提供了有利的动力条件。

（a） （b）

图3 2018年7月22—23日暴雨期间涡度（a）、散度（b）分布

3.3假相当位温（θse）分析

通过2018年7月22—23日暴雨期间假相当位温（θse）进行分析可知（图4），在此次暴雨发生之前7月22日08时宁夏银川市上空大气分布形势为“上层干冷、下层暖湿”，这非常有利构建大气不稳定层结；7月22日20时，600hPa一带有干冷空气入侵，等θse线分布非常密集，能量的积累非常显著，在强降水天气期间等θse线由高层至低空分布非常均匀。,暴雨天气发生于等θse线密集的能量锋区内。

图4 2018年7月22—23日暴雨期间假相当位温（θse）

4结论

（1）此次暴雨天气发生前，欧亚中高纬环流形势主要为2槽1脊型；200hPa宁夏北部处在分流区，高空辐散抽吸，上升运动越来越强；500hPa的西南气流、700hPa的偏南气流以及850hPa的偏东气流在贺兰山东麓汇合，陇中分布着切变线，500hPa形势场上588dagpm线西伸，这些为暴雨天气提供了有利的背景形势。

（2）在暴雨天气发生之前，K指数达到44℃以上，CAPE值达到1000 J·kg-1以上，抬升指数LI指数不超过-4℃，宁夏银川积累了不稳定能量；副高西侧的偏南气流以及低空急流把大量的不稳定能量以及汽输送到宁夏银川一带，促进暴雨天气的形成。

（3）高层辐散、低层辐合的配置形成抽吸机制，促进了上升运动的发生，在强降水天气期间，等θse线分布非常密集，能量的积累非常显著，这为暴雨天气的形成提供了有利的动力条件以及不稳定能量条件。

参考文献：

[1]俞小鼎.2012年7月21日北京特大暴雨成因分析[J]．气象，2012，38（11）：1313-1329．

[2]王政伟,任中怡,李树岭,等.2006年7月31日至8月3日辽宁地区暴雨形成原因分析[J].现代农业科技，2018，(8).

[3]肖云清,纪晓玲,苏银兰,等.宁夏地区“6.8”暴雨天气过程的可能物理成因[J].气象科学，2005，(4).

作者简介：杨慧诚（1994.03）男，回族，宁夏同心人，本科学历，职称：助理工程师，从事研究方向或职业：从事气象预报服务工作。

通讯作者：马强