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摘 要 2016年7月20—22日，受华北气旋影响，赤峰市南部地区出现大暴雨天气。此次降水过程持续时间长、影响范围大，是2016年汛期重要的天气过程。基于此，利用MICAPS常规观测资料及卫星云图资料对此次降水过程进行了分析，结果表明，500 hPa低涡与地面气旋相配合的深厚系统配置，低涡下游中高纬长波脊与南面副热带高压脊的同位相叠加，形成的阻塞形势，有利于华北气旋的稳定维持，卫星云图上发展强盛的涡旋云系，东侧暖输送带输送的暖湿空气。强烈的上升运动、充足的水汽供应，加之地形的动力抬升作用，是本次大暴雨天气过程的有利条件。
关键词 大暴雨；华北气旋；赤峰市
中图分类号：P458.1+21.1 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2017.35.043
1 降水实况和灾情
2016年7月20日07：00—22日07：00，赤峰市出现入夏以来最强降水天气过程，其中宁城县中西部及东部偏南地区、元宝山区南部地区、喀喇沁旗西北部、赤峰市区出现超过100 mm的大暴雨天气，宁城县东北部、喀喇沁旗大部、赤峰市区、敖汉旗大部、翁牛特旗南部、阿旗南部、右旗南部、克旗东南部出现暴雨（50～99.9 mm），其余地区以中到大雨为主。此次降水过程时间长，覆盖范围广，是2016年汛期比较重要的一次天气过程，对改善土壤墒情、水库蓄水、净化空气等方面都有很大的帮助[1]。
此次降水也造成了一定的灾害。连续降水导致阿旗多个乡镇出现洪涝灾害，4889人受灾，因房屋倒塌死亡2人，急转移安置14人，需救助15人；因灾倒塌房屋5间，严重损坏房屋18间，一般损坏房屋243间；受灾农作物面积1 888 hm2，成灾面积1410 hm2，绝收面积298 hm2；受灾草牧场731 hm2，因灾死亡羊201头（只），损坏棚圈60处、203间，毁坏院墙网围栏19 552 m[2]。直接经济损失2 720.97万元，农业经济损失2 478.47万元，基础设施损失207.4万元，家庭财产损失35.1万元。
2 天气形势分析
2.1 环流背景分析
7月中旬前期，东亚中高纬地区维持东高西低的环流形势，巴尔喀什湖一带为一长波槽，贝加尔湖以东有深槽加强发展成低涡，冷空气不断沿贝加尔湖分裂下滑，东部长波槽不断东移加强，到18日20：00移动到100°～110°E，此时对华北暴雨最有利，赤峰地区位于高空槽前，长波槽下游高压脊稳定维持在120°～140°E，形成明显下游阻挡形势[3]。
2.2 形势分析
7月20日08：00，500 hPa深槽加强发展为低涡，西太平洋副热带高压西伸北抬，588线北抬到朝鲜半岛附近，下游中高纬长波脊与南面副热带高压脊的同位相叠加，形成的阻塞形势，进一步加强了下游高压的稳定性，减缓了低涡的移动速度，低涡和588线之间的西南气流发展强盛（图1），赤峰市位于华北气旋的东北方向，充足的水汽供应和强烈的上升运动，给赤峰市带来了大范围强降雨天气。到了21日20：00，气旋减弱为槽，降水减弱，20：00以后主要以阵性降水为主。
在700 hPa和850 hPa有很强的低空气流，急流核风速均在20 m/s以上，在低空急流顶端存在非常明显的偏东风与西南风形成的暖式切变线，低空气流沿副高外围将南部水汽向北方输送，为大暴雨发生提供了充足的水汽供应[4]。
2.3 重点降水时间段分析
根据实况降水量可知，降水时段主要集中在20日夜间。分析20日20：00天气图（图2），低涡稳定维持在华北地区，赤峰市位于低涡东北象限，冷槽落后于低涡延伸出的高度槽后，槽后有强冷平流，有利于槽的发展加深，配合200 hPa南压高压北部高空急流在河套地区分为两支，在内蒙古东部地区形成大片辐散区，而赤峰地区位于分流辐散区，这种高层辐散、低层辐合的配置有利于上升运动维持和发展，同时700 hPa和850 hPa低涡中心与500 hPa位置较一致，地面图上赤峰市位于倒槽前部，高低空配置较好。
一个地区的降水强度除决定于垂直速度外还决定于该地上空整个大气的水汽含量和饱和程度。从水汽条件的诊断分析来看，在低涡东侧存在16～20 m/s的东南急流，向赤峰市地区源源不断地输送渤海湾的水汽，赤峰市位于低空急流左前方的风速辐合区，地面位于倒槽顶部，偏南风，有利于偏南部暖湿空气的输送，使低层大气增暖增湿明显，并与北部冷空气的不断交汇，造成了赤峰市南部的大暴雨天气。
2.4 物理量分析
从比湿场上看，20日20：00以后全市比湿均在13 g/kg以上，湿度条件较好，温度露点差在1℃左右，相对湿度条件较好，湿层较厚，从925 hPa到320 hPa相对湿度都大于80%，有利于短时强降水天气的发生，大气中低层水汽含量充足。
20日20：00附近700 hPa高度存在较强水汽辐合中心，为宁城县持续性降水天气提供了充足的水汽供应，与20日夜间此区域的强降水相吻合。
3 卫星云图分析
从卫星云图上看，20日白天在副热带高压西侧大范围带状云系从华南地区一直延伸到华北地区，云带呈东北-西南走向，北侧有明显的低槽和切变线，赤峰市地区以发展强盛的涡旋云系为主，主要特征是冷锋云系发展旺盛，形成与对流层低层暖湿急流配合的宽广的暖输送带，暖输送带沿副热带高压逗点云系尾部云带与高空槽前西南气流相一致，槽前为稠密的云区，低空的环流中心与云系的涡旋中心重合，主要特征是“S”狀的后边界，暖输送带由热带环绕副热带高压西侧向北进入中尺度天气系统，向华北地区输送暖而湿的气流，在暖输送带左边是来自对流层中上部高空槽后的干冷空气下沉到对流层的中下层的干气流，使得空气变干，低层增暖（图3a）。
水汽图上的暗区，在赤峰市克什克腾旗和锡林郭勒盟交界处变暗最快，表示高层有冷平流导致的强的下沉运动，出现强风速垂直切变，产生湍流运动，此区域往往是湍流发生最频繁和最强烈的地方，对应云系后侧的晴空区，边界整齐清晰，表明槽后有干冷空气侵入，云系的冷边界与赤峰市的暖湿气流相遇，云系继续发展，降水强盛（图3b），云系缓慢向北移动，降水从南部缓慢推移至北部，一直到21日07：00，云系基本移出赤峰市，降水基本结束。
4 结论
高空低涡与地面气旋的高低空配置，是本次大暴雨天气的动力条件，下游中高纬长波脊与南面副热带高压脊的同位相叠加形成的阻塞形势使低涡移动缓慢，加上充足的水汽供应，是赤峰市本次大暴雨天气过程的触发机制和维持机制。
参考文献
[1]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，1992.
[2]姚学祥.天气预报技术与方法[M].北京：气象出版社.2011.
[3]顾润源，孙永刚，韩经纬，等.内蒙古自治区天气预报手册[M].呼和浩特：气象出版社，2012.
[4]陈渭民.卫星气象学[M].北京：气象出版社，2015.
（责任编辑：刘昀）
关键词 大暴雨；华北气旋；赤峰市
中图分类号：P458.1+21.1 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2017.35.043
1 降水实况和灾情
2016年7月20日07：00—22日07：00，赤峰市出现入夏以来最强降水天气过程，其中宁城县中西部及东部偏南地区、元宝山区南部地区、喀喇沁旗西北部、赤峰市区出现超过100 mm的大暴雨天气，宁城县东北部、喀喇沁旗大部、赤峰市区、敖汉旗大部、翁牛特旗南部、阿旗南部、右旗南部、克旗东南部出现暴雨（50～99.9 mm），其余地区以中到大雨为主。此次降水过程时间长，覆盖范围广，是2016年汛期比较重要的一次天气过程，对改善土壤墒情、水库蓄水、净化空气等方面都有很大的帮助[1]。
此次降水也造成了一定的灾害。连续降水导致阿旗多个乡镇出现洪涝灾害，4889人受灾，因房屋倒塌死亡2人，急转移安置14人，需救助15人；因灾倒塌房屋5间，严重损坏房屋18间，一般损坏房屋243间；受灾农作物面积1 888 hm2，成灾面积1410 hm2，绝收面积298 hm2；受灾草牧场731 hm2，因灾死亡羊201头（只），损坏棚圈60处、203间，毁坏院墙网围栏19 552 m[2]。直接经济损失2 720.97万元，农业经济损失2 478.47万元，基础设施损失207.4万元，家庭财产损失35.1万元。
2 天气形势分析
2.1 环流背景分析
7月中旬前期，东亚中高纬地区维持东高西低的环流形势，巴尔喀什湖一带为一长波槽，贝加尔湖以东有深槽加强发展成低涡，冷空气不断沿贝加尔湖分裂下滑，东部长波槽不断东移加强，到18日20：00移动到100°～110°E，此时对华北暴雨最有利，赤峰地区位于高空槽前，长波槽下游高压脊稳定维持在120°～140°E，形成明显下游阻挡形势[3]。
2.2 形势分析
7月20日08：00，500 hPa深槽加强发展为低涡，西太平洋副热带高压西伸北抬，588线北抬到朝鲜半岛附近，下游中高纬长波脊与南面副热带高压脊的同位相叠加，形成的阻塞形势，进一步加强了下游高压的稳定性，减缓了低涡的移动速度，低涡和588线之间的西南气流发展强盛（图1），赤峰市位于华北气旋的东北方向，充足的水汽供应和强烈的上升运动，给赤峰市带来了大范围强降雨天气。到了21日20：00，气旋减弱为槽，降水减弱，20：00以后主要以阵性降水为主。
在700 hPa和850 hPa有很强的低空气流，急流核风速均在20 m/s以上，在低空急流顶端存在非常明显的偏东风与西南风形成的暖式切变线，低空气流沿副高外围将南部水汽向北方输送，为大暴雨发生提供了充足的水汽供应[4]。
2.3 重点降水时间段分析
根据实况降水量可知，降水时段主要集中在20日夜间。分析20日20：00天气图（图2），低涡稳定维持在华北地区，赤峰市位于低涡东北象限，冷槽落后于低涡延伸出的高度槽后，槽后有强冷平流，有利于槽的发展加深，配合200 hPa南压高压北部高空急流在河套地区分为两支，在内蒙古东部地区形成大片辐散区，而赤峰地区位于分流辐散区，这种高层辐散、低层辐合的配置有利于上升运动维持和发展，同时700 hPa和850 hPa低涡中心与500 hPa位置较一致，地面图上赤峰市位于倒槽前部，高低空配置较好。
一个地区的降水强度除决定于垂直速度外还决定于该地上空整个大气的水汽含量和饱和程度。从水汽条件的诊断分析来看，在低涡东侧存在16～20 m/s的东南急流，向赤峰市地区源源不断地输送渤海湾的水汽，赤峰市位于低空急流左前方的风速辐合区，地面位于倒槽顶部，偏南风，有利于偏南部暖湿空气的输送，使低层大气增暖增湿明显，并与北部冷空气的不断交汇，造成了赤峰市南部的大暴雨天气。
2.4 物理量分析
从比湿场上看，20日20：00以后全市比湿均在13 g/kg以上，湿度条件较好，温度露点差在1℃左右，相对湿度条件较好，湿层较厚，从925 hPa到320 hPa相对湿度都大于80%，有利于短时强降水天气的发生，大气中低层水汽含量充足。
20日20：00附近700 hPa高度存在较强水汽辐合中心，为宁城县持续性降水天气提供了充足的水汽供应，与20日夜间此区域的强降水相吻合。
3 卫星云图分析
从卫星云图上看，20日白天在副热带高压西侧大范围带状云系从华南地区一直延伸到华北地区，云带呈东北-西南走向，北侧有明显的低槽和切变线，赤峰市地区以发展强盛的涡旋云系为主，主要特征是冷锋云系发展旺盛，形成与对流层低层暖湿急流配合的宽广的暖输送带，暖输送带沿副热带高压逗点云系尾部云带与高空槽前西南气流相一致，槽前为稠密的云区，低空的环流中心与云系的涡旋中心重合，主要特征是“S”狀的后边界，暖输送带由热带环绕副热带高压西侧向北进入中尺度天气系统，向华北地区输送暖而湿的气流，在暖输送带左边是来自对流层中上部高空槽后的干冷空气下沉到对流层的中下层的干气流，使得空气变干，低层增暖（图3a）。
水汽图上的暗区，在赤峰市克什克腾旗和锡林郭勒盟交界处变暗最快，表示高层有冷平流导致的强的下沉运动，出现强风速垂直切变，产生湍流运动，此区域往往是湍流发生最频繁和最强烈的地方，对应云系后侧的晴空区，边界整齐清晰，表明槽后有干冷空气侵入，云系的冷边界与赤峰市的暖湿气流相遇，云系继续发展，降水强盛（图3b），云系缓慢向北移动，降水从南部缓慢推移至北部，一直到21日07：00，云系基本移出赤峰市，降水基本结束。
4 结论
高空低涡与地面气旋的高低空配置，是本次大暴雨天气的动力条件，下游中高纬长波脊与南面副热带高压脊的同位相叠加形成的阻塞形势使低涡移动缓慢，加上充足的水汽供应，是赤峰市本次大暴雨天气过程的触发机制和维持机制。
参考文献
[1]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，1992.
[2]姚学祥.天气预报技术与方法[M].北京：气象出版社.2011.
[3]顾润源，孙永刚，韩经纬，等.内蒙古自治区天气预报手册[M].呼和浩特：气象出版社，2012.
[4]陈渭民.卫星气象学[M].北京：气象出版社，2015.
（责任编辑：刘昀）