Page 75 - 《高原气象》2022年第5期
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高 原 气 象 41 卷
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以南大部地区为负距平，尤其是宁夏南部到四川的 标准（陶诗言，1980），暴雨区在 850 hPa 以下有弱
负距平超过-4 hPa，表明地面上西北路冷空气势力 ( )
的位势不稳定 ∂θ se < 0 ，但中低层中高纬干冷空
偏弱，无法翻越贺兰山进入暴雨关键区。较一般暴 ∂p
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雨过程，200 hPa 高空急流更强（急流核 40 m·s ）， 气南压到 39°N，配合地面上北方大范围的正变压
500 hPa河套槽偏强，700 hPa南风急流区偏北（接近 与中低层较强的 EGR，导致 θ se 水平方向的梯度远
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38°N），850 hPa东南急流偏强偏东（急流核10 m·s ， 远大于垂直方向。可见，贺兰山东麓一般暴雨过程
108°E 以西）［图 3（e），图 4（b），（e），（h），（k）］。 期间，中低层强的干侵入和持续的水汽输送，导致
700 hPa 在河套西部和青藏高原东南部分别有 2 个 湿层厚、动力抬升强，但热力强迫弱且主要集中在
气旋式环流［图4（h）标“C”处］，850 hPa在河套北部 边界层，90%高湿集中在中层。
有气旋式环流［图 4（k）标“C”处］，暴雨区位于该环 大暴雨过程中，较一般暴雨过程，暴雨区上空
流右侧的（东）南风气流，气旋结构较一般暴雨过 200 hPa 辐散偏弱 2 倍，中低层正涡度、比湿及 K 指
程强。 数偏强 1~3 倍［图 3（h），图 4（b），（e），（h），（k）］。
特大暴雨过程中，环流分布与大暴雨相似，但 这主要是因为两支低空急流北抬西进的位置更接
是南亚高压和副高显著偏强偏北，海南岛附近的热 近暴雨区，同时 700 hPa和 850 hPa的两个气旋式环
带系统也更活跃，海平面气压距平场的“东高西低” 流结构较一般暴雨过程强，而暴雨区恰好位于气旋
形势更明显，500 hPa 西风槽偏北（40°N 以北），较 环流右侧的（东）南风气流，有利于暴雨区的动力抬
气候态显著偏弱［图 3（c），（f）］。高低空急流最强 升和湿度增强。沿 106°E 的纬向-高度剖面可知
（200 hPa 急流核 44 m·s ，700 hPa 达 18 m·s ，850 ［图 5（b）］：暴雨区的上升运动贯穿整个对流层，
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hPa 达 11 m·s ），两支低空急流都穿过暴雨区，急 70% 以上的相对湿度在 300 hPa 以下，上升运动中
流轴偏西，河套西部和青藏高原东南部的气旋式环 心-0. 2 Pa·s 位于暴雨区 850~350 hPa，90% 以上
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流更强［图3（f），图4（c），（f），（i），（l）］。 的高相对湿度位于 750~650 hPa 及 600~500 hPa，上
上述分析表明，贺兰山东麓暴雨期间，对流层 升运动中心强度和湿层厚度不及一般暴雨过程，但
中高层中高纬都呈西风平直气流；影响特大暴雨过 上升运动中心范围和低层湿度却更强；暴雨区在
程的南亚高压、副高、高低空急流等关键天气系统 775 hPa以下有 350 K以上的暖湿气团活动，中低层
最强最北，西风带锋面系统最弱；影响一般暴雨过 同样有干侵入南压到 39°N，但地面上暴雨区为负
程的副高和低空急流最南、高空急流最弱，西风带 变压。可见，较一般暴雨过程，大暴雨过程的低层
锋面系统最强。 更湿更暖，中高纬弱冷空气与低层暖湿气流在暴雨
4. 2 热动力特征 区交汇形成的锋面对流和锋区层状云降水量级更
一般暴雨过程中，200 hPa 辐散大值区位于高 大、持续时间更长、强降水范围更广、对流更强。
空急流轴南侧的暴雨区［图 4（a）］。500 hPa 正涡度 特大暴雨过程中，暴雨区850 hPa水汽和动力条
区处于槽前西南气流，暴雨中心位于正涡度次值中 件（ q 850 >16 g·kg ，正涡度大值中心超过 9×10 s ）
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心 2×10 ~3×10 s ［图 4（d）］。700 hPa 的正涡度区 及 不 稳 定 能 量 最 强（K 指 数 >32 ℃ ，CAPE>600
大值区位于青藏高原东南部的气旋式环流［图 4（g） J·kg ），但是 200 hPa辐散、500 hPa和 700 hPa正涡
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标“C”处］，正涡度中心在气旋中心附近，即急流区 度最弱［图 3（i），图 4（c），（f），（i），（l）］。沿 106ºE
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的左侧，暴雨区涡度在 2×10 ~4×10 s ［图 4（g）］。 的纬向-高度剖面可以看到［图 5（c）］：低空急流轴
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850 hPa 东南风受贺兰山阻挡，暴雨区为弱的负涡 上的南北向次级环流非常清晰，-0. 4 Pa·s 的上升
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度［图 4（j）］。同时，暴雨区位于500 hPa比湿（ q 500 ）> 运动中心和 0. 2 Pa·s 的下沉运动中心分别位于暴
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4 g·kg 、700 hPa 比湿（q 700 ）>8 g·kg 、850 hPa 比湿 雨区的南部和北部，都集中在850~750 hPa，其中上
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（q 850 ）>12 g·kg 、K 指数>28 ℃、CAPE>200 J·kg -1 升气流贯穿整个对流层，下沉气流位于 650 hPa 以
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的区域［图 3（g），图 4（d），（g），（j）］。沿 106°E 的 下 ；中 层 干 冷 空 气 在 41° N 以 北 ，650 hPa 以 下
纬向-高度剖面可知［图 5（a）］：暴雨区的上升运动 θ se ≥350 K，850 hPa 以下 θ se ≥370 K，暴雨区上空低
和 70% 以上的相对湿度几乎贯穿整个对流层，上升 层 θ se 垂直梯度远远大于水平梯度，相对湿度≥90%
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运 动 中 心 -0. 3 Pa·s 位 于 暴 雨 区 南 部 750~500 和 θ se ≥370 K 的高湿高能区位于上升运动区，且中
hPa，90% 以上的高相对湿度位于 600~500 hPa；以 低层垂直风切变较大。可见，较一般和大暴雨过
假相当位温 θ se =350 K 作为暖湿气团与一般气团的 程，特大暴雨过程的“上干冷下暖湿”的大气层结不
