内蒙古通辽市2016年一次暴雨及冰雹天气过程分析

乌文奇，万 宇

（内蒙古通辽市气象局，内蒙古 通辽 028000）

内蒙古通辽市2016年一次暴雨及冰雹天气过程分析

乌文奇，万 宇

（内蒙古通辽市气象局，内蒙古 通辽 028000）

利用高空和地面实况、物理量场及雷达资料，对内蒙古通辽市2016年7月28日的暴雨和冰雹天气过程进行了分析，结果表明，该次暴雨和冰雹天气过程是由高空槽、低空急流及地面辐合线共同影响造成的。同时发现，大气层结稳定度、水汽条件、动力条件是造成该次暴雨和冰雹天气发生的主要条件，另外，雷达产品对该次暴雨和冰雹天气预报也有较好的指示意义。

暴雨；冰雹；层结稳定度；水汽条件；动力条件

2016年7月28日07时—29日07时，内蒙古通辽市出现明显的降水天气过程（降水主要集中在28日），该次降水全市共有7个气象观测站出现暴雨，22个气象观测站出现大雨，最大降水出现在科左中旗的图布信为88.4 mm，小时最大雨强出现在奈曼旗的大沁他拉，7月28日17时—28日18时降水量为55.6 mm。通辽市中部和南部的部分地区还出现了雹灾和暴雨洪涝灾害。7月28日14时—15时科尔沁区部分乡镇出现短时强降水天气，同时出现冰雹，冰雹平均直径10 mm，持续10 min，强对流天气给当地农牧业生产造成了严重的经济损失；7月28日18时库伦旗出现强对流天气，部分乡镇出现了短时强降水并伴有雷雨、大风、冰雹，冰雹直径10～30 mm，持续时间20 min左右；7月28日16时，奈曼旗部分乡镇出现强对流天气，奈曼旗中部及南部地区出现大到暴雨。17时15分多地出现冰雹，持续时间14 min，最大冰雹的直径4 mm，致使多地受灾。

1 环流形势分析

1.1 高空形势分析 从7月27日20时500 hPa高空图上可以看出（见图1-1A），副热带高压已经西伸至 115°E、北抬至 35°～36°N 附近。该次过程欧亚大陆中高纬度主要影响系统为两低一高，乌拉尔山和贝加尔湖之间为一低槽，而在113°～133°E之间为一个低涡，从乌拉尔山和贝加尔湖之间的低槽中不断有小股冷空气分裂南下并进入华北地区，另外，沿着贝加尔湖以东冷涡的后部还有冷空气进入内蒙古中东部，在黄河东段以北形成高空槽，28日08时高空槽东移，与冷涡底部合并，通辽市受槽前西南气流影响，到20时高空槽移出通辽市 （见图1-1B）。

1.2 地面形势分析 从27日23时至28日20时，通辽市受低压影响，同时从地面图上还可以看到，27日23时在霍林河和巴雅尔吐胡硕之间有NE风和SW风的辐合线，左中南部到科尔沁北部也有一条东西向的辐合线；28日08时，在扎鲁特旗以北有东北风和西北风的辐合线，同时，在奈曼旗的南部也有一条东南风和西南风的辐合线；28日14时（见图2），从奈曼南部经库伦北部、科尔沁左翼后旗北部直到科左中旗东部有一条东北西南向的辐合线。该次过程的强降水及强对流天气也主要发生在该辐合线两侧（附近）。28日08时一直到20时地面冷锋从中部地区南压过程中，在地面辐合系统的触发下，28日午后到傍晚通辽市中部和南部部分地区出现了短时强降水和冰雹天气。

图1 7月27日20时500 hPa高空图

图2 28日14时地面图

1.3 低空急流和风速辐合 根据7月28日08时700 hpa图显示，从山西北部经河北北部到通辽市，有一条西南风的风速辐合带，同时在28日700 hpa有一条偏南风急流将渤海水汽向北输送，通辽市位于该低空急流左侧，有利于水汽的输送、不稳定能量的聚合，同时也加强了辐合抬升和强对流的触发机制，有利于对流性暴雨的产生。

2 物理量场分析

2.1 稳定度分析 根据7月28日的温度对数压力图显示，08时K指数为38℃，沙氏指数为-5.78；20时K指数为38℃，沙氏指数为-3.84，说明28日通辽市上空大气层结极不稳定。

2.2 水汽条件分析

2.2.1 比湿分析：水汽条件是影响强降水的关键［1-3］。从7月28日850 hpa的比湿可以看出 （见图3-3A），从扎旗中部往南比湿值逐渐增大，由10 g/kg增大到14 g/kg，左中、开鲁以南比湿值为12～14 g/kg，奈曼旗、库伦旗、科左后旗3旗比湿值达到14 g/kg。

2.2.2 大气可降水量分析：28日08时左中北部大气可降水量最大为50 mm，28日20时大值区位于南三旗达60 mm（见图3-3B），由此可见，暴雨发生的区域与大气可降水量大值区相对应［4］。

2.2.3 露点温度和水汽通量分析：充沛的水汽输送和辐合集中，是暴雨形成的必要条件之一［5］。从7月28日08时露点温度曲线上可以看到，从奈曼北部经科尔沁区中部、科左中旗东中部，一直到扎鲁特旗偏南地区露点温度为14℃，而开鲁北部、科左中旗中西部和东北部露点温度为16℃；到28日20时（见图3-3C），科左中旗及其以南地区露点温度为14～16℃，其中，南三旗露点温度在16℃以上。从28日的水汽通量图上也可以清楚地看到，来自黄海、渤海的丰沛水汽向通辽市中东部输送，与700 hpa偏南风急流方向基本一致，同时，从28日的水汽通量散度图上也可以看出 （见图3-3D），通辽市中东部为水汽辐合区。

图3 7月28日水汽条件图

图4 7月28日雷达资料图

2.3 动力条件分析

2.3.1 涡度场分析：从28日的涡度场可以看出，500 hpa在该次出现最大降水量值的科左中旗东北部地区位于正的涡度中心附近；700 hpa在通辽市西南部有正的涡度中心，通辽市东北部也位于正的涡度中心附近；850 hpa通辽市西南部地区位于正涡度中心附近。三层涡度大值区正好与该次降水的大值区相对应。

2.3.2 散度场分析：从28日的散度场上还可以看出，200 hpa为辐散区，而850 hpa为辐合区。高层辐散、低层辐合这种配置的抽吸作用，使上升运动得到发展加强，对暴雨的形成极为有利［6］，是造成通辽市暴雨的重要触发机制。而且，高、低层的散度变化与降水的强弱有很好的对应关系。

2.3.3 垂直速度场分析：从28日08时—28日20时的垂直速度场上可以看出，925 hpa、850 hpa、700 hpa、500 hpa、300 hpa 均为上升气流，整层的上升气流为暴雨和冰雹的形成提供了良好的动力条件，也是冰雹和暴雨形成的必要条件。

3 0℃层和-20℃层高度分析

0℃层所在高度是云中水分冻结高度的下限，也是识别雹云的一个重要参数。

大水滴自然成冰的温度在-20℃左右，因此-20℃的所在高度也是表示雹云特征的一个重要参数［7］。

通辽市气象台根据多年冰雹预报的研究得出了如下的指标：6—8月，-20℃层高度在5 600～7 650 m之间，而0℃层高度在2 860～4 700 m之间。

从7月28日08时的探空资料可以看出，0℃层高度为4.2 km，-20℃层高度为7.5 km；7月28日20时0℃层高度为4.3 km，-20℃层高度为7.6 km，均满足通辽市成雹的高度条件。

4 雷达资料分析

应用雷达资料对通辽市科尔沁区的冰雹和短时强降水过程进行了针对性的分析。

从 7月 28日 14时 14分 36秒的 0.5°和 1.5°仰角基本反射率图上可以看出，在科尔沁区西南部都有58 dbz强回波，并出现了弓形回波（见图4-4A箭头所指）；从7月28日14时08分51秒1.5度仰角的径向速度图上可以看出，在科尔沁区西南部有风向辐合 （见图4-4B箭头所指）；从7月28日14时26分04秒的回波顶高图上可以看出，在科尔沁区西南部回波顶高达14 km（见图4-4C箭头所指）；7月28日14时08分51秒到15时06分15秒的垂直累积液态水图上一直有VIL大值点 （见图4-4D 箭头所指）， 达到 53～55 kg/m2。 1986年，Winston等发现VIL对冰雹的存在有较好的指示作用，冰雹直径随着VIL的增大而增大，VIL在45 kg/m2以上的风暴一般产生1.9 cm以上的冰雹，55 kg/m2以上的一般产生3 cm以上的冰雹［8］。

5 小结

①高空槽、低空急流及地面辐合线是该次暴雨和冰雹天气的主要环流形势；②层结不稳定、充沛的水汽和良好的动力条件，为该次暴雨和冰雹天气提供了必要条件；③0℃层高度、-20℃层高度及雷达资料产品，对短时强降水和冰雹天气预报具有较好的指示意义。

［1］朱乾根，林锦瑞，寿绍文，等.天气学原理和方法［M］.4版.北京：气象出版社，2007.

［2］俞小鼎，姚秀萍，熊廷南，等.多普勒天气雷达原理与业务应用［M］.北京：气象出版社，2006.

［3］张培昌，杜秉玉，戴铁丕.雷达气象学［M］.北京：气象出版社，2000.

［4］刘健文，郭虎，李耀东，等.天气分析预报物理量计算基础［M］.北京：气象出版社，2005.

［5］顾润源，孙永刚，韩经纬，等.内蒙古自治区天气预报手册［M］.北京：气象出版社，2012.

［6］郭玉凤.巴彦淖尔市冰雹预报方法应用研究［D］.北京：中国农业科学院，2009.

［7］寿绍文.中尺度天气动力学 ［M］.北京：气象出版社，1994.

［8］陈良栋.天气雷达资料的分析与应用［M］.北京：气象出版社，1991.

Analysis of a Rainstorm and Hail Weather Process in Tongliao City of Inner Mongolia

WU Wen-qi，WAN Yu
（Tongliao Municipal Meteorological Bureau of Inner Mongolia，Tongliao 028000，China）

Based on the data of high altitude,ground observation,physical quantity field and radar,the process of a rainstorm and hail weather in July 28 of 2016 in Tongliao city of Inner Mongolia was analyzed.The results showed that the rainstorm and hail weather process was jointly influenced by upper trough,low level jet and surface convergence line.Meanwhile,the atmospheric stratification stability,vapor condition and dynamic condition were found as the main formation conditions for the rainstorm and hail weather.Furthermore,the radar products showed an indicative significance on forecast of the rainstorm and hail weather.

rainstorm；hail；stratification stability；vapor condition；dynamic conditions

P458.121.1

A文章顺序编号：1672-5190（2016）12-0058-03

2016-11-28

乌文奇（1969—），男，高级工程师，主要从事天气预报工作。

（责任编辑：赵景娣）