2016年7月19日～20日华北地区强降水过程分析

王宏超 ，梁 丰，高 鹏 ，于芳健，郭佰汇，虞 帅

（1.朝阳市气象局，辽宁朝阳122000；2.喀左县气象局，辽宁喀左122300；3.绥中县气象局，辽宁绥中125200）

2016年7月19日～20日华北地区强降水过程分析

王宏超1，梁 丰1，高 鹏2，于芳健1，郭佰汇1，虞 帅3

（1.朝阳市气象局，辽宁朝阳122000；2.喀左县气象局，辽宁喀左122300；3.绥中县气象局，辽宁绥中125200）

利用欧洲中心再分析资料（EC-Interim）和地面降水资料，对2016年7月19日～20日华北地区黄淮气旋引起的强降水过程进行分析。结果表明：黄淮气旋的上升运动和下沉运动耦合，提供量动力条件。850hPa能量锋区和水汽辐合区和降水区相对应。

强降水；黄淮气旋；环流演变

黄淮气旋是发生在黄淮地区的一种温带锋面气旋，它是夏季引发华北、东北强降水的主要天气系统之一，多产生在125°E以西的副热带锋区上[1]，一般沿黄河东北移进入渤海，或偏东移经苏、皖进入黄海。黄淮气旋在辽宁省一年四季均可发生，它的出现常会带来暴雨、大风等恶劣天气，其中以6月、7月、8月3个月带来的降水最为明显，而且次数较多。

1 降水实况及其特征

降水从2016年7月18日开始到23日结束，主要降水时段为19日至21日。这次过程范围广、累计量大、集中降水持续时间长，江汉、黄淮、华北、东北地区南部等地过程累积雨量普遍达到50～100毫米（见图1），北井径县达到689.4毫米，河南林州达到676.1毫米，北京门头沟东山村达到454.4毫米[2]。另外，此次降水极端性强，19～20日共有72个站的日降水量超过7月历史同期极值。

2 黄淮气旋和环流演变

19日08时，500hPa西西伯利亚上空为中心温度为-20℃的冷涡（5800gpm），延伸槽线至阿尔泰山。河套北部有一低压中心，延伸槽线至西南地区，贝湖南侧小槽引导冷空气南下，维持河套地区的低压系统。588线位于东南沿海至日本岛一带。850hPa西南涡（1390gpm）位于四川东部，向东延伸横槽至长江中下游。冷中心位于河套地区，中心温度16℃。低空急流位于我国南部，最大风速达到22米/秒，将北部湾水汽向北输送。地面图上，我国中西部受低压控制，一低压中心位于重庆，中心气压为997.3hPa，另一中心位于新疆东南部，中心气压991.5hPa。受低压系统影响，华北、江淮、江汉地区出现降水。

19日20时，500hPa西西伯利亚冷涡加深至5640gpm，中心温度为-16℃，新疆北部有一浅槽，原河套北部低压中心（5760gpm）加深南移至河套东南部，配合温度槽，向西南地区延伸出槽线，并在云南西部形成闭合中心，副高维持。850hPa冷槽配合低压中心（1380gpm）位于黄淮地区，横式切变线沿淮河伸展，低空急流继续加强，槽线后侧偏南风达24米/秒，比湿为16～18克/公斤。地面气旋位于黄淮地区，中心气压996.4hPa。降水区域位于河北西部和山西东部。

20日08时，500hPa西西伯利亚冷涡（5690gpm）维持，中心温度-16℃。新疆北部槽加深。河套地区低压中心加深至5750gpm，移动至河套东部，副高稳定维持。850hPa-20℃冷槽西南加深，低压中心（1380gpm）北移至河套东部，切变线北移至黄河一线，低空急流加强至28米/秒，比湿为14～15克/公斤。地面气旋位于河北南部（见图2），中心气压993.9hPa。降水区域位于河北东部。

20日20时，500hPa西西伯利亚冷涡（5670gpm）维持，中心温度升高为-14℃。原新疆北部槽减弱东移至新疆东部。河套东部低压维持，强度不变。副高北抬，北界位于日本海。850hPa-20℃冷槽变浅，低涡中心有略微北移强度不变，切变线北抬至河北东北部——辽宁西部一带，切变线两侧风向切变和风速切变明显，急流强度减弱为20米/秒，比湿为14～16克/公斤，除位于我国南方的急流将孟加拉湾水汽向华北输送之外，东南风将黄海和东海的水汽向华北和东北地区输送。地面图上，地面气旋减弱北移（见图2），中心气压996.6hPa，辽宁、河北、山东出现降水。

图1 7月18日～21日累积降水（引自文献2）

图2气旋中心移动路径图

图3 20日08时垂直速度（单位：Pa·s-1）和风场分布沿35°N的纬向垂直剖面

21日08时，500hPa西西伯利亚冷涡中心中心温度继续升高至-13℃，新疆东部槽东移南伸，移至河套西部，河套东部低压北移至河北中部，减弱为5770gpm，副高继续西伸北抬。850hPa，低涡中心（1410gpm）位于华北中部，切变线向东北伸展，由河北中部延伸至辽宁中部，辽宁由东南风转为西南风控制，急流为20米/秒，比湿为12～14克/公斤。地面气旋北移至华北南部（见图2），中心气压为999.8hPa。降水区为辽宁、河北、内蒙东部。

3 动力条件分析

19日08时，上升中心位于108°E～110°E，主要上升运动区位于900hPa～200hPa，上升运动区随高度向东倾斜，大气斜压性有利于气旋发展，降水增强。19日20时，上升运动区略东移，最强上升速度为0.9Pa·s-1从1000hPa直到100hPa均有上升运动，上升运动区保持向东倾斜趋势，与上个时次相比，最强上升中心从600hPa降至700hPa。20日08时，上升运动区东移至111°E～114°E，最强中心速度可达1.4Pa·s-1最强中心位置继续下降到800hPa附近，上升运动区基本形成垂直状态，其东侧和西侧的下沉运动也较强，达到0.2Pa·s-1，西侧的上升运动和东侧的下沉运动构成垂直环流，有利于强降水的发生[2]。对流层底层风速较大，以111°E为偏南风和偏北风的分界线，东侧上升，西侧下沉（见图3）。以上为降水较强时段，20日20时，上升运动区东移结构较为松散，范围缩小至 400hPa～900hPa中心速度减为 0.3Pa·s-1，中心升高，降水减弱。

4 能量条件分析

19日08时，850hPa高能舌（Θse≥70℃）位于河套东南部，20日08时，850hPa高能舌东北移到华北南部，强度达到80℃以上，华北南部位于能量锋区上。20日20时，高能舌北伸至河北北部。21日08时东移至辽宁省，21日20时南退。

5 水汽条件分析

水汽是产生强降水的重要条件，本文通过水汽通量和水汽通量散度分析局地水汽情况和水汽输送情况。19日20时，水汽通量散度中心位于河套东南部，中心辐合强度达到-6×10-6g.cm-2·hPa-1·s-2，黄淮地区水汽通量可达 30g·cm-1·hPa-1·s-2，大值区向河套地区延伸。20日20时，水汽通量散度中心移至华北地区，强度 -12×10-6g.cm-2·hPa-1·s-2，黄淮北部水汽通量达到 45g·cm-1·hPa-1·s-2以上，向华北延伸。21 日 08 时，水汽辐合中心移动到河北辽宁交界，强度变化不大，水汽通量中心移到渤海。21日20时，水汽辐合中心移动到辽宁省境内。

6 结论

通过对2016年7月19日～20日强降水过程分析，初步得到以下结论：此次华北强降水过程受江淮气旋北上影响，降水量和降水区域与气旋位置、持续时间、强度相对应；降水最强时段所对应的上升运动最强，同时伴有较强的下沉运动。当最强上升运动中心下降到800hPa附近时，降水最强。强降水区对应能量锋区和水汽辐合区。

[1]冯伍虎,程略生,程明虎.“96.8”特大暴雨和中尺度系统发展结喉的非静力数值模拟 [J].气象学报,2001,59(03):294-307.

[2]符矫兰,马学款,陈涛,等.“16·7”华北极端强降水特征及天气学成因分析[J].气象,2017,49(5),528-539.

[3]国世友,钟幼军.2013年7月2～4日黑龙江省特大暴雨天气分析[A].第32届中国气象学会年会论文集[C].2015.

P458

A

10.14025/j.cnki.jlny.2017.23.059

王宏超，本科学历，助理工程师，研究方向：天气预报。