郑州市一次暴雨天气过程分析

郑州市一次暴雨天气过程分析

作者：王志超 林丽

来源：《科技视界》2012年第18期

【摘 要】2011年9月14日，郑州地区出现了区域性暴雨，由于前期郑州地区出现了连阴雨天气，使此次暴雨给农作物和人民的生活带来一定的影响，特別是在连阴雨天气中出现的暴雨天气有待于作进一步的研究。本文利用常规天气图资料、自动气象站资料、雷达资料以及物理量等方面分析了暴雨天气成因的分析：此次暴雨是稳定性的区域性暴雨，降雨的水汽供应主要来自高、低空一致的西南气流，高层辐散、低层辐合的大气垂直结构促进垂直上升运动的发展。持续较长的阴雨天气，为稳定性的区域暴雨提供有利的环境条件。 【关键词】暴雨；过程；分析 1 天气实况

2011年9月4-7日和11-19日郑州地区出现了连阴雨天气，其中14日和15日郑州、登封、新密和新郑分别出现了56.8毫米、56.9毫米、51.5毫米和62.8毫米的暴雨天气。14日郑州地区144个乡镇自动雨量站中，日降水量大于100毫米的有1个，50.0-99.9毫米的有84个，25.0-49.9毫米有48个，10.0-24.9毫米有5个，0.1-9.9毫米有5个。图1为14日和15日郑州市及所辖各县（市）气象局观测站的降水量。

图1 2011年9月14日和15日各县降水量（单位：毫米） 2 环流背景分析 2.1 高空形势分析

500百帕图上，13日08时贝加尔湖地区为一低压中心。从贝加尔湖地区到河套为一低槽，中纬度地区为两槽一脊型，我区受宽广的低槽控制。在太原、西安到武都一线有一低槽，短期内低槽缓慢东移，我区处于槽前的西南气流控制。588线位于射阳、淮南、信阳、湖北、长沙一线，我区处于副高边缘一致的西南气流影响，河南南部受副高控制。13日20时副高略有东退，低槽稳定少动，我区仍受低槽前西南气流控制。14日08时到20时，此低槽维持且西南气流明显加强，我国南方地区有一支强劲的西南气流维持，使孟加拉湾的水汽源源不断的输送，为此次强降水的产生提供有利的水汽条件。 图2 13日08时和14日08时500百帕高空图

700百帕图上，13日08时中纬度地区为以宽广的低槽，在天津到石家庄和郑州、成都一线分别有一切变线，13日20时切变线略有南压。14日08时东北为低涡，东北至河套北部为

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宽广的大槽，切变线位于济南、郑州到西安一线，西南地区为一致的明显的水汽输送带且明显加强。14日20时，我区仍受西南气流控制。

850百帕图上，13日08时河套地区北部有冷空气堆积，我区上空受西南气流控制。13日20时郑州上空为12度的冷中心，我区上空转为东北风。14日08时郑州为东北风，西南地区为一致的明显的水汽输送带。

图3 13日08时和14日08时700百帕高空图 2.2 急流的作用

受高空低槽和副高影响，500百帕、700百帕、850百帕图上有明显的急流区。从孟加拉湾到我区上空为一支明显的强西南气流，将源源不断的水汽向我区输送，为此次暴雨的产生提供了有利的水汽。

3 多普列雷达产品分析

图4 13日08时和14日08时850百帕高空

基本反射率产品是表示单位体积中降水粒子直径6次方的总合（单位6mm/m3），它的大小反映了气象目标内部降水粒子的尺度和密度分布，用来表示气象目标的强度，产品上数据的单位用dBZ表示。

图5 雷达基本反射率演变图

通过对此次暴雨天气过程的郑州多普勒天气雷达资料分析发现，这次降水从基本反射率图上看（图5）上看，为对流单体回波等沿带状回波的长轴方向移动，或者移动方向与长轴夹角较小，因多个对流单体经历同一地方而产生持续性强降水。在降水回波中,大片为中等强度，在30-50dBz之间，在东南部的局部地区有小片强降水回波，最大回波强度达到55dBz。说明此次降水范围广，持续时间长，为稳定性降水天气。从13日19:56的平面回波图(0.5°仰角)上，郑州地区上空有一条东北-西南向的降水回波，回波最大强度为45dBz，动画显示此回波是由西南方向向郑州地区移动。随后郑州地区降水回波面积不断扩大，到01时（北京时）、02时（北京时），回波已覆盖郑州地区，降水强度加大。到14时02时（北京时），郑州站6小时降水量已达25.9毫米，02时-04时降水量进一步加大。从14日一天的基本反射率图上可以看出，在郑州地区分别有强度为50、55dBz的强回波维持，表明稳定性降雨中局地有对流性降雨，从而导致了暴雨天气的产生。 4 物理量场分析 4.1 水汽的辐合和输送

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暴雨的发生不但要有充沛的水汽，还要有源源不断的水汽输送和风场辐合。分析 14日08时850百帕风场和水汽通量散度场(图6)演变发现，此次暴雨受500百帕东移低槽以及700百帕切变线共同影响，低空急流自孟加拉湾经桂、赣伸向我区，为暴雨辐合区源源不断地提供水汽。

4.2 涡度和散度场分析

从14日08时涡度场分析来看，200百帕图上我区位负涡度。700百帕图上(图7左 )从西南地区到我区上空为一正涡度，大值区在我区上空，说明有强烈的上升运动，配合有一支明显的西南气流。表明正涡度中心区配合一致的西南气流带为此次暴雨天气的产生提供有利的动力条件。而从14日08时的700百帕散度场(图7右)可以看出，郑州市为负散度中心，且从孟加拉湾伸向我区为一支强盛的西南气流，为此次暴雨的产生提供了有利的水汽输送。（下转第7页）

图6 4日08时850百帕风场和水汽通量散度场 （上接第325页） 5 小结

５．１ 此次暴雨天气是在连阴雨天气出现的情况下产生的，是稳定性的区域性暴雨，主要影响系统是高空低槽和中低层切变线。

５．２ 高、低空一致的西南气流为此次暴雨的产生提供有利的水汽条件。

５．３ 高层辐散、低层辐合的大气垂直结构能增强大气的抽吸作用，促进垂直上升运动的发展。持续较长的阴雨天气，为稳定性的区域暴雨提供有利的环境条件。

５．４ 此次区域性暴雨的天气雷达资料上分析：基本反射率因子为混合性降水，即回波覆盖面积大，持续时间长，强度在30-50dBz之间，最大回波强度达到55dBz。