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摘要 利用Micaps系统下常规资料和数值预报产品、物理量场，对2012年4月23—25日发生在邢台市的首次透雨过程进行综合分析，结果表明：西风槽东移加深并形成西南涡系统是强降水产生的大尺度环流背景；500～850 hPa风的切变是强降水产生的主要影响系统；暴雨发生在西南涡的东北象限，中尺度系统是强降水形成的直接影响系统。物理量场分析表明，此次强降水的发生伴有强烈的上升運动，强降水前中低层有充足的水汽供应和强的不稳定能量，导致了强降水的产生。
关键词 暴雨；西风槽；低层切变；中尺度系统；物理量场；河北邢台；2012年
中图分类号 P426 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2014）24-0212-05
由于华北地区的降水80%～90%出现在6—8月，其中又以7月下旬至8月上旬最为集中，相对而言，春季华北地区出现暴雨的降水过程很少。因此，对华北地区春季暴雨的研究很少。该文主要利用常规气象资料和数值预报产品，从历史资料、大尺度环流形势、主要影响系统、物理量场和中尺度对流系统等方面对2012年邢台市首场透雨过程进行综合分析，以为以后的预报提供参考。
1 天气实况
在冷暖气流和人工增雨的共同影响下，2012年4月23—25日，河北省邢台市出现了春季罕见的大到暴雨天气过程，自23日8：00至25日8：00，全区平均降雨量33.9 mm，东南部雨量明显偏大，最大降雨量清河55.2 mm，最小内丘22.6 mm，其他为22.7～49.9 mm，邢台市区34.1 mm。另外，任县30.3 mm、广宗36.2 mm、新河32.7 mm，分别创下自1972年有气象记录以来同期日降雨量最大值，分别超过原历史最高值29.6、35.1、29.6 mm。另据加密雨量站监测：有93个乡镇雨量在25 mm以上，其中15个乡镇雨量在50 mm以上，最大降雨量南宫大屯63.7 mm（图1）。
根据业务规定，当4—5月中某站某日的降水量（20：00至20：00）≥15 mm时就记为春季首场透雨。但在不同的干旱程度下，透雨的量级也有所不同，≥15 mm的降水作为春季第一场透雨的指标并不确切。利用邢台1954—2010年3—5月逐日降水和气温资料，计算了适合邢台地区的实时干旱监测的指标和春季第一场透雨的指标，并提出了第一场透雨标准的确立方法，这对春季气象决策服务有着重要的意义[1-3]。根据《邢台春季第一场透雨指标确定和春旱监测》文章中所提供的公式可以算出，在4月23日之前，邢台大部分县市旱情比较严重，将4月23—25日的过程降水量与各县市透雨的平均标准值做对比（表1），可以看出，除个别站点外，大部分县市均达到了重旱的平均标准值，此次降水过程可以称之为邢台2012年春季的第一场透雨。
开春4—5月，正值冬小麦起身、拔节以及春小麦和大秋作物播种的农业生产关键时期，对水分的要求较高，春季的首场透雨，直接关系到了春耕生产的发展，以及作物未来长势及年景丰歉。通过调查表明，邢台地区的此次透雨过程，有效增加了土壤墒情，缓解了旱情，对冬小麦的生长和春播十分有利，同时降低了西部山区的森林火险气象等级[4]。
2 环流形势的演变
西风槽东移加深是强降水产生的大尺度环流背景，500～850 hPa风的切变是强降水产生的主要影响系统。暴雨发生在低涡的东北象限，中尺度系统是强降水形成的直接影响系统。
2.1 200 hPa
4月23日8：00，我国中纬度风速较大，邢台地区处于急流左侧；20：00，急流中心位置北抬，邢台处于急流入口区的左侧，在河北省的南部明显有一辐散中心；之后，急流中心继续向北向东发展，邢台地区处于急流的右侧，辐散中心一直在河北省境内维持；到25日8：00，辐散中心移出该省。
2.2 500 hPa
4月23日8：00，高纬度地区为两槽一脊控制，两槽中心分别位于贝加尔湖附近和东北平原东北部地区，同时温度槽明显落后于高度槽，有利于槽的发展，在河套地区以西以南地区有一浅槽，而邢台地区则由高压脊后的偏西或西南气流控制；20：00，位于贝加尔湖地区的冷涡系统略有东南移，同时原位于河套以西以南地区的浅槽东移至河套以南地区，邢台地区受槽前的西南气流控制；到24日8：00，位于贝加尔湖附近的冷涡系统减弱向东北方向移动，而河套以南地区的浅槽位置基本没变，但是强度有所加大，邢台地区仍受槽前的西南或偏南气流控制，同时在河北省以南地区有一弱切变的存在；20：00，浅槽继续在河套地区维持，并与下摆的横槽合二为一，邢台地区仍处于槽前的西南气流中。
2.3 700 hPa
4月23日20：00，从河套地区至四川盆地的广大区域均为浅槽控制，并与500 hPa中纬度地区的浅槽位置相对应，邢台地区处于脊后槽前的西南气流中，并位于急流出口区，有明显的风速的辐合。24日8：00，随着高压脊的缓慢东移，中纬度地区的浅槽系统在脊后西南气流的引导下，逐渐向东北方向移动，并逐渐加强发展为一低涡系统，低涡中心位于山西与河南交界处，在低涡系统的前部，有明显的西南—东南切变，并与500 hPa的弱切变相对应，邢台地区处于切变线北部的偏东南风中，且偏东南风比较强盛，形成急流，邢台地区处于急流的出口区位置。同时，在山西与河北的交界处，有一西北—东南的切变。24日20：00，随着高压脊的快速东移，700 hPa的低涡系统减弱为槽并迅速东移，邢台地区转为西北气流控制，降水基本结束。
2.4 850 hPa
4月23日20：00，850hPa在四川盆地以东地区有一低涡系统存在，西南急流从海南岛附近一直延伸至河北省的南部，有利于水汽输送，而邢台地区处于西南急流的出口区位置，有明显的风速辐合，并在保定—廊坊附近有偏南风和东南风的切变，这样有利于水汽在河北省南部聚集，为此次降水过程储备了丰富的水汽。24日8：00，低涡系统向东北方向移动，并与高层的低涡系统相呼应，且在低涡系统前部也有西南风—东南风的切变线存在，邢台地区处于切变线北部，且有明显的风速的辐合，在山西与河北交界处也有西北—东南向的切变线存在，由此可见该低涡系统及切变线系统都是比较深厚。24日20：00，随着高压脊的快速东移，850 hPa的低涡系统减弱为槽也迅速东移，邢台地区转为西北气流控制，降水基本结束。 2.5 地面形势场分析
4月23日20：00，邢台地区受热低压控制，在贝加尔湖的东南侧和我国的四川盆地附近分别有一低压中心，邢台地区处于西南低压倒槽的顶部。之后，贝加尔湖冷锋向东南移动，冷高压从蒙古向河北省的中部沿着西北路径逐渐南下，西南地区的倒槽继续向北发展，倒槽顶部的气旋性切变线是造成当地强降水的地面系统。
2.6 综合分析
從综合图上的形势可以看到，强降雨落区位于高空急流右侧、低空急流左前方、湿舌和高能舌顶端、低层切变线和地面辐合线附近、冷锋前部（图2）。
3 中尺度特征分析
降雨回波出现在地面辐合线附近。从加密自动站的风场可以看出，在23日20：00，在邢台以北地区有一东南风与偏北风的辐合线，之后辐合线东南移，到22：00移至邢台西北部地区，到23：00，移至邢台的中部地区，并一直在此维持，之后在切变线附近不断地有小回波生成并在向东北方向移动的过程中逐渐加强，并造成降水。从24日3：00开始，大片的降水回波自西南方向移动而来，邢台全区性降水开始，在地面辐合线附近的回波比较强，另据23日8：00至24日8：00降水量统计发现，降水比较大的区域基本都集中在地面辐合线附近。到9：00左右，地面辐合线移出邢台地区，全区转为西北气流控制，这时降水回波基本移出邢台地区，夜间降水基本结束（图3）。
4 卫星资料分析
冷锋云系南段与北上的切变线云系结合加强造成河北南部的强降水。24日0：00，在石家庄—衡水一带明显有一切变线云系。同时，在河北东南部地区，有一椭圆状的对流云团，直径大约为456 km，之后切变线云系不断向东南方向发展，并逐渐消散，其后的对流云团也在东南移的过程中逐渐减弱，形状也开始逐渐变得不规则，其直径却逐渐增大，其外围的云系也在1：00前后影响邢台地区，但主要是邢台的中东部地区；到2：00，对流云团继续减弱，呈不规则椭圆状，并在其西南方向有一小的线状云系生成，给邢台的中部地区造成比较强的降水；到3：00，对流云团继续减弱，其形状也逐渐变得不规则，其外围云系也在东南移的过程中与其西南侧的线状云系合并东南移；到4：00，对流云团继续减弱，在东南移的过程中其西南侧比较强的云系经过邢台的中东部地区，并给邢台的中东部地区造成比较大的降水，并一直持续到8：00左右。整个对流云团也在东南移的过程中逐渐减弱为含有对流云的层状云系；从8：00开始，在邢台地区上空主要为高层云控制，降水暂时结束，与此同时，在陕西东南部地区有一椭圆状的层状云团，之后该层状云团逐渐东南移，形状也逐渐变得不规则，并与其东北侧的槽前云带合并，该云团在11：00开始影响邢台的西部地区；到13：00，可以明显看出在该层状云系中有小块的对流云团，同时云系的影响范围扩展到了邢台全区，这种状态一直持续到22：00左右，给邢台全区造成了比较大的降水（图4）。
5 物理机制
5.1 低槽低涡发展机制
5.1.1 涡度平流。高空槽前的正涡度平流以及涡度平流随高度增加的垂直配置是造成低空低涡加强的动力原因。23日8：00，有一条近于西北—东南走向的正涡度平流带从河套地区南部延伸至南海的东部，此正涡度平流带正好位于500 hPa中纬度的西风槽前；23日20：00，随着西风槽的东北移，此正涡度平流带也有所东北移，宽度进一步扩大，同时中心强度也有所加强，在涡度平流沿35°N的剖面图上可以看到正涡度平流随高度增加的形势，未来高空槽前低层低值系统将明显加强；此后随着西风槽的东北移，正涡度平流带逐渐转竖，中心有所减弱，中心位于渤海附近，并与东北地区的正涡度平流带打通，有利于气旋性涡度的增加；到24日20：00，负涡度平流控制华北，不利于气旋性涡度的增加，高空槽减弱（图5）。
5.1.2 温度平流。低空槽前的暖平流以及温度平流随高度减小的垂直配置是造成低空低涡加强的热力原因。23日20：00，从华南—华北的广大区域均受正温度平流控制，在山西和江西地区分别有一正温度平流中心，河北省受正温度平流控制，有利于涡度的增加，从剖面上看到暖平流随高度减小，有利于槽前上升运动加强，使低层低涡系统发展。24日8：00，正温度平流控制的区域有所东退和南撤，邢台地区处于正温度平流的尾部，仍旧有利于涡度的增加，有利于低层冷涡前部的切变线的发展，冷暖平流在邢台地区上空交汇，降水加强。到20：00，负温度平流迅速向东南方向发展，正温度平流也随着低层冷涡的东移移出邢台，邢台转为槽后的西北气流控制，为冷气团控制，降水减弱（图6）。
5.2 锋面结构
5.2.1 冷锋前后的垂直运动。冷锋锋面前后存在一支垂直环流。冷锋前的区域从高到低均受上升气流控制，在冷锋后部的低层则受下沉气流控制，这样有利于将低层的水汽输送到高空，使得大气的可降水量增加。23日20：00至24日20：00，随着冷锋的东移南下，上升运动区域也随之东移南下。邢台地区24日8：00—20：00处于冷锋前的上升区中，有利于降水加强。
5.2.2 θse分析。850 hPa上θse密集带与地面冷锋的位置相对应，23—24日东北—西南向的等θse密集带自东北向东南方向移动，河北地区为θse锋区前的从西南向东北延伸的>50K的高能舌控制，在垂直剖面上有θse的密集带随着时间的推移逐渐由北向南推进，其密集带前部有对流不稳定区随着θse密集带的东移南压，冷空气侵入对流不稳定区域，触发不稳定能量，产生强降水（图7）。
5.3 不稳定机制
邢台在降水开始阶段出现雷暴以及东南部的短历时强降雨，这些现象主要是由对称不稳定和对流不稳定2种不稳定机制所致。
假相当位温随高度增加是一种稳定状态，相反当其随高度降低，气层上干下湿，是一种对流不稳定状态。从垂直位温分析图上可以看出，从23日8：00至24日20：00，在中低层均处于一种对流不稳定状态，且在23日20：00最明显，同时在23日20：00，cape值达到208.4 J/kg，虽然较夏季小，但是相对于春季，这个数值已经很大，k指数也在30 ℃，而温度对数压力图上在600 hPa以上也明显出现了不稳定能量区域，这些进一步说明此时邢台上空的大气层条件十分有利于对流的发展，降水开始后，在暴雨区上空对流发展旺盛，潜热大量释放，cape值迅速减小为0，低层的的能量减少，暴雨前的强不稳定状态也逐渐减弱，向不利于对流发展的趋势演变，这也预示着强的对流天气将逐渐减弱。到25日8：00，大气已基本处于一种稳定状态。可见，大气的能量及其不稳定发展也是触发暴雨产生的重要因素，具有一定的预报指示意义。 另外，从邢台上空湿位涡的时间剖面图上也可以看出，在降水开始前期，高层存在对称不稳定，而在降水过程中，在低层存在对流不稳定（图8）。
5.4 水汽条件
偏南急流的水汽输送在河北南部辐合抬升。通过将850 hPa风场与水汽通量散度场叠加可以看出，23日20：00，我国中东部地区均属于水汽辐合区，水汽辐合中心分别位于四川、江西和山西附近，我国南海的水汽在当地汇合后，经低层的偏南气流不断向北方输送，并在山西附近辐合，并向高层输送，从而增加空气的可降水量；到24日8：00，辐合区东移，原处于山西境内的辐合中心减弱东移至河北境内，但是仍有偏南急流将南方辐合的水汽源源不断地向北输送。
从图9可以看出，在降水开始时，邢台地区的大气可降水量迅速增加。
另外，23日20：00和24日8：00，850 hPa的露点温度分别为12、10 ℃，比湿为10、9 g/kg，925 hPa比湿达到了12、11 g/kg，绝对湿度比较大，有利于局地暴雨的发生。
5.5 高低空急流
高低空急流的相互作用使河北南部的上升运动加强。通过将高低空的急流叠加在一起分析发现，邢台地区处于高空急流右后方的辐散区，低空急流左前方的辐合区，这种形势十分有利于低层的水汽往高层输送（图10、11）。
6 结论
（1）西风槽东移加深是强降水的大尺度环流背景。850 hPa低槽冷涡前切变线是此次强降水产生的主要影响系统[5-6]。
（2）地面中尺度辐合线是此次强降水形成的直接影响系统。
（3）强盛的西南和东南气流为此次降水的发生提供了比较充足的水汽条件。
（4）槽前的正涡度平流及低层暖平流有利于低槽低涡系统的发展加深和上升运动加强，低层充足的水汽供应和不稳定层结，是此次强降水的产生机制[7-10]。
7 参考文献
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关键词 暴雨；西风槽；低层切变；中尺度系统；物理量场；河北邢台；2012年
中图分类号 P426 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2014）24-0212-05
由于华北地区的降水80%～90%出现在6—8月，其中又以7月下旬至8月上旬最为集中，相对而言，春季华北地区出现暴雨的降水过程很少。因此，对华北地区春季暴雨的研究很少。该文主要利用常规气象资料和数值预报产品，从历史资料、大尺度环流形势、主要影响系统、物理量场和中尺度对流系统等方面对2012年邢台市首场透雨过程进行综合分析，以为以后的预报提供参考。
1 天气实况
在冷暖气流和人工增雨的共同影响下，2012年4月23—25日，河北省邢台市出现了春季罕见的大到暴雨天气过程，自23日8：00至25日8：00，全区平均降雨量33.9 mm，东南部雨量明显偏大，最大降雨量清河55.2 mm，最小内丘22.6 mm，其他为22.7～49.9 mm，邢台市区34.1 mm。另外，任县30.3 mm、广宗36.2 mm、新河32.7 mm，分别创下自1972年有气象记录以来同期日降雨量最大值，分别超过原历史最高值29.6、35.1、29.6 mm。另据加密雨量站监测：有93个乡镇雨量在25 mm以上，其中15个乡镇雨量在50 mm以上，最大降雨量南宫大屯63.7 mm（图1）。
根据业务规定，当4—5月中某站某日的降水量（20：00至20：00）≥15 mm时就记为春季首场透雨。但在不同的干旱程度下，透雨的量级也有所不同，≥15 mm的降水作为春季第一场透雨的指标并不确切。利用邢台1954—2010年3—5月逐日降水和气温资料，计算了适合邢台地区的实时干旱监测的指标和春季第一场透雨的指标，并提出了第一场透雨标准的确立方法，这对春季气象决策服务有着重要的意义[1-3]。根据《邢台春季第一场透雨指标确定和春旱监测》文章中所提供的公式可以算出，在4月23日之前，邢台大部分县市旱情比较严重，将4月23—25日的过程降水量与各县市透雨的平均标准值做对比（表1），可以看出，除个别站点外，大部分县市均达到了重旱的平均标准值，此次降水过程可以称之为邢台2012年春季的第一场透雨。
开春4—5月，正值冬小麦起身、拔节以及春小麦和大秋作物播种的农业生产关键时期，对水分的要求较高，春季的首场透雨，直接关系到了春耕生产的发展，以及作物未来长势及年景丰歉。通过调查表明，邢台地区的此次透雨过程，有效增加了土壤墒情，缓解了旱情，对冬小麦的生长和春播十分有利，同时降低了西部山区的森林火险气象等级[4]。
2 环流形势的演变
西风槽东移加深是强降水产生的大尺度环流背景，500～850 hPa风的切变是强降水产生的主要影响系统。暴雨发生在低涡的东北象限，中尺度系统是强降水形成的直接影响系统。
2.1 200 hPa
4月23日8：00，我国中纬度风速较大，邢台地区处于急流左侧；20：00，急流中心位置北抬，邢台处于急流入口区的左侧，在河北省的南部明显有一辐散中心；之后，急流中心继续向北向东发展，邢台地区处于急流的右侧，辐散中心一直在河北省境内维持；到25日8：00，辐散中心移出该省。
2.2 500 hPa
4月23日8：00，高纬度地区为两槽一脊控制，两槽中心分别位于贝加尔湖附近和东北平原东北部地区，同时温度槽明显落后于高度槽，有利于槽的发展，在河套地区以西以南地区有一浅槽，而邢台地区则由高压脊后的偏西或西南气流控制；20：00，位于贝加尔湖地区的冷涡系统略有东南移，同时原位于河套以西以南地区的浅槽东移至河套以南地区，邢台地区受槽前的西南气流控制；到24日8：00，位于贝加尔湖附近的冷涡系统减弱向东北方向移动，而河套以南地区的浅槽位置基本没变，但是强度有所加大，邢台地区仍受槽前的西南或偏南气流控制，同时在河北省以南地区有一弱切变的存在；20：00，浅槽继续在河套地区维持，并与下摆的横槽合二为一，邢台地区仍处于槽前的西南气流中。
2.3 700 hPa
4月23日20：00，从河套地区至四川盆地的广大区域均为浅槽控制，并与500 hPa中纬度地区的浅槽位置相对应，邢台地区处于脊后槽前的西南气流中，并位于急流出口区，有明显的风速的辐合。24日8：00，随着高压脊的缓慢东移，中纬度地区的浅槽系统在脊后西南气流的引导下，逐渐向东北方向移动，并逐渐加强发展为一低涡系统，低涡中心位于山西与河南交界处，在低涡系统的前部，有明显的西南—东南切变，并与500 hPa的弱切变相对应，邢台地区处于切变线北部的偏东南风中，且偏东南风比较强盛，形成急流，邢台地区处于急流的出口区位置。同时，在山西与河北的交界处，有一西北—东南的切变。24日20：00，随着高压脊的快速东移，700 hPa的低涡系统减弱为槽并迅速东移，邢台地区转为西北气流控制，降水基本结束。
2.4 850 hPa
4月23日20：00，850hPa在四川盆地以东地区有一低涡系统存在，西南急流从海南岛附近一直延伸至河北省的南部，有利于水汽输送，而邢台地区处于西南急流的出口区位置，有明显的风速辐合，并在保定—廊坊附近有偏南风和东南风的切变，这样有利于水汽在河北省南部聚集，为此次降水过程储备了丰富的水汽。24日8：00，低涡系统向东北方向移动，并与高层的低涡系统相呼应，且在低涡系统前部也有西南风—东南风的切变线存在，邢台地区处于切变线北部，且有明显的风速的辐合，在山西与河北交界处也有西北—东南向的切变线存在，由此可见该低涡系统及切变线系统都是比较深厚。24日20：00，随着高压脊的快速东移，850 hPa的低涡系统减弱为槽也迅速东移，邢台地区转为西北气流控制，降水基本结束。 2.5 地面形势场分析
4月23日20：00，邢台地区受热低压控制，在贝加尔湖的东南侧和我国的四川盆地附近分别有一低压中心，邢台地区处于西南低压倒槽的顶部。之后，贝加尔湖冷锋向东南移动，冷高压从蒙古向河北省的中部沿着西北路径逐渐南下，西南地区的倒槽继续向北发展，倒槽顶部的气旋性切变线是造成当地强降水的地面系统。
2.6 综合分析
從综合图上的形势可以看到，强降雨落区位于高空急流右侧、低空急流左前方、湿舌和高能舌顶端、低层切变线和地面辐合线附近、冷锋前部（图2）。
3 中尺度特征分析
降雨回波出现在地面辐合线附近。从加密自动站的风场可以看出，在23日20：00，在邢台以北地区有一东南风与偏北风的辐合线，之后辐合线东南移，到22：00移至邢台西北部地区，到23：00，移至邢台的中部地区，并一直在此维持，之后在切变线附近不断地有小回波生成并在向东北方向移动的过程中逐渐加强，并造成降水。从24日3：00开始，大片的降水回波自西南方向移动而来，邢台全区性降水开始，在地面辐合线附近的回波比较强，另据23日8：00至24日8：00降水量统计发现，降水比较大的区域基本都集中在地面辐合线附近。到9：00左右，地面辐合线移出邢台地区，全区转为西北气流控制，这时降水回波基本移出邢台地区，夜间降水基本结束（图3）。
4 卫星资料分析
冷锋云系南段与北上的切变线云系结合加强造成河北南部的强降水。24日0：00，在石家庄—衡水一带明显有一切变线云系。同时，在河北东南部地区，有一椭圆状的对流云团，直径大约为456 km，之后切变线云系不断向东南方向发展，并逐渐消散，其后的对流云团也在东南移的过程中逐渐减弱，形状也开始逐渐变得不规则，其直径却逐渐增大，其外围的云系也在1：00前后影响邢台地区，但主要是邢台的中东部地区；到2：00，对流云团继续减弱，呈不规则椭圆状，并在其西南方向有一小的线状云系生成，给邢台的中部地区造成比较强的降水；到3：00，对流云团继续减弱，其形状也逐渐变得不规则，其外围云系也在东南移的过程中与其西南侧的线状云系合并东南移；到4：00，对流云团继续减弱，在东南移的过程中其西南侧比较强的云系经过邢台的中东部地区，并给邢台的中东部地区造成比较大的降水，并一直持续到8：00左右。整个对流云团也在东南移的过程中逐渐减弱为含有对流云的层状云系；从8：00开始，在邢台地区上空主要为高层云控制，降水暂时结束，与此同时，在陕西东南部地区有一椭圆状的层状云团，之后该层状云团逐渐东南移，形状也逐渐变得不规则，并与其东北侧的槽前云带合并，该云团在11：00开始影响邢台的西部地区；到13：00，可以明显看出在该层状云系中有小块的对流云团，同时云系的影响范围扩展到了邢台全区，这种状态一直持续到22：00左右，给邢台全区造成了比较大的降水（图4）。
5 物理机制
5.1 低槽低涡发展机制
5.1.1 涡度平流。高空槽前的正涡度平流以及涡度平流随高度增加的垂直配置是造成低空低涡加强的动力原因。23日8：00，有一条近于西北—东南走向的正涡度平流带从河套地区南部延伸至南海的东部，此正涡度平流带正好位于500 hPa中纬度的西风槽前；23日20：00，随着西风槽的东北移，此正涡度平流带也有所东北移，宽度进一步扩大，同时中心强度也有所加强，在涡度平流沿35°N的剖面图上可以看到正涡度平流随高度增加的形势，未来高空槽前低层低值系统将明显加强；此后随着西风槽的东北移，正涡度平流带逐渐转竖，中心有所减弱，中心位于渤海附近，并与东北地区的正涡度平流带打通，有利于气旋性涡度的增加；到24日20：00，负涡度平流控制华北，不利于气旋性涡度的增加，高空槽减弱（图5）。
5.1.2 温度平流。低空槽前的暖平流以及温度平流随高度减小的垂直配置是造成低空低涡加强的热力原因。23日20：00，从华南—华北的广大区域均受正温度平流控制，在山西和江西地区分别有一正温度平流中心，河北省受正温度平流控制，有利于涡度的增加，从剖面上看到暖平流随高度减小，有利于槽前上升运动加强，使低层低涡系统发展。24日8：00，正温度平流控制的区域有所东退和南撤，邢台地区处于正温度平流的尾部，仍旧有利于涡度的增加，有利于低层冷涡前部的切变线的发展，冷暖平流在邢台地区上空交汇，降水加强。到20：00，负温度平流迅速向东南方向发展，正温度平流也随着低层冷涡的东移移出邢台，邢台转为槽后的西北气流控制，为冷气团控制，降水减弱（图6）。
5.2 锋面结构
5.2.1 冷锋前后的垂直运动。冷锋锋面前后存在一支垂直环流。冷锋前的区域从高到低均受上升气流控制，在冷锋后部的低层则受下沉气流控制，这样有利于将低层的水汽输送到高空，使得大气的可降水量增加。23日20：00至24日20：00，随着冷锋的东移南下，上升运动区域也随之东移南下。邢台地区24日8：00—20：00处于冷锋前的上升区中，有利于降水加强。
5.2.2 θse分析。850 hPa上θse密集带与地面冷锋的位置相对应，23—24日东北—西南向的等θse密集带自东北向东南方向移动，河北地区为θse锋区前的从西南向东北延伸的>50K的高能舌控制，在垂直剖面上有θse的密集带随着时间的推移逐渐由北向南推进，其密集带前部有对流不稳定区随着θse密集带的东移南压，冷空气侵入对流不稳定区域，触发不稳定能量，产生强降水（图7）。
5.3 不稳定机制
邢台在降水开始阶段出现雷暴以及东南部的短历时强降雨，这些现象主要是由对称不稳定和对流不稳定2种不稳定机制所致。
假相当位温随高度增加是一种稳定状态，相反当其随高度降低，气层上干下湿，是一种对流不稳定状态。从垂直位温分析图上可以看出，从23日8：00至24日20：00，在中低层均处于一种对流不稳定状态，且在23日20：00最明显，同时在23日20：00，cape值达到208.4 J/kg，虽然较夏季小，但是相对于春季，这个数值已经很大，k指数也在30 ℃，而温度对数压力图上在600 hPa以上也明显出现了不稳定能量区域，这些进一步说明此时邢台上空的大气层条件十分有利于对流的发展，降水开始后，在暴雨区上空对流发展旺盛，潜热大量释放，cape值迅速减小为0，低层的的能量减少，暴雨前的强不稳定状态也逐渐减弱，向不利于对流发展的趋势演变，这也预示着强的对流天气将逐渐减弱。到25日8：00，大气已基本处于一种稳定状态。可见，大气的能量及其不稳定发展也是触发暴雨产生的重要因素，具有一定的预报指示意义。 另外，从邢台上空湿位涡的时间剖面图上也可以看出，在降水开始前期，高层存在对称不稳定，而在降水过程中，在低层存在对流不稳定（图8）。
5.4 水汽条件
偏南急流的水汽输送在河北南部辐合抬升。通过将850 hPa风场与水汽通量散度场叠加可以看出，23日20：00，我国中东部地区均属于水汽辐合区，水汽辐合中心分别位于四川、江西和山西附近，我国南海的水汽在当地汇合后，经低层的偏南气流不断向北方输送，并在山西附近辐合，并向高层输送，从而增加空气的可降水量；到24日8：00，辐合区东移，原处于山西境内的辐合中心减弱东移至河北境内，但是仍有偏南急流将南方辐合的水汽源源不断地向北输送。
从图9可以看出，在降水开始时，邢台地区的大气可降水量迅速增加。
另外，23日20：00和24日8：00，850 hPa的露点温度分别为12、10 ℃，比湿为10、9 g/kg，925 hPa比湿达到了12、11 g/kg，绝对湿度比较大，有利于局地暴雨的发生。
5.5 高低空急流
高低空急流的相互作用使河北南部的上升运动加强。通过将高低空的急流叠加在一起分析发现，邢台地区处于高空急流右后方的辐散区，低空急流左前方的辐合区，这种形势十分有利于低层的水汽往高层输送（图10、11）。
6 结论
（1）西风槽东移加深是强降水的大尺度环流背景。850 hPa低槽冷涡前切变线是此次强降水产生的主要影响系统[5-6]。
（2）地面中尺度辐合线是此次强降水形成的直接影响系统。
（3）强盛的西南和东南气流为此次降水的发生提供了比较充足的水汽条件。
（4）槽前的正涡度平流及低层暖平流有利于低槽低涡系统的发展加深和上升运动加强，低层充足的水汽供应和不稳定层结，是此次强降水的产生机制[7-10]。
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