Page 77 - 《高原气象》2022年第5期

高 原 气 象 41 卷
1170
表2 贺兰山东麓不同量级暴雨过程前与过程中的环境对流参数变化
Table 2 The comparison of convective parameters between before rainstorm processes
and in rainstorm processes in the eastern foot of the Helan Mountain
CAPE K SI BLI Ls T85 T75 SRH SR3 SR6 Hwet Hwarm
暴雨量级 时段 BRN
-1
-1
2
2
-2
-1
/ （J·kg ） /℃ /℃ /℃ /℃ /℃ /℃ / （×10 m·s ） / （m·s ） /（m·s ） /km /km
一般暴雨 过程前 160 32 1. 1 -0. 2 -45 26 15 0. 39 -1. 3 6. 7 12. 5 3185 4525
过程中 460 35 1. 0 -0. 4 -47 22 14 0. 15 -1. 3 7. 7 14. 2 4357 4649
大暴雨
过程前 236 35 -0. 04 -1. 1 -48 27 17 0. 19 -1. 7 5. 9 8. 1 2206 4642
过程中 398 37 -0. 8 -1. 7 -51 24 15 0. 38 -1. 9 7. 4 10. 4 3598 4976
特大暴雨 过程前 98 35 1. 0 0. 1 -49 21 15 0. 35 -1. 1 4. 7 10. 2 2022 4941
过程中 870 45 -3. 1 -3. 2 -56 26 14 0. 95 -2. 1 11. 6 16. 9 2781 5018

定加大，有利于对流天气发生发展。除了 CAPE、 过程的典型代表过程，结合上述研究，建立贺兰山
T75、SR3、SR6，其他 7 个对流参数都是随着暴雨 东麓不同量级暴雨过程的天气学概念模型（图 6）。
量级增大，绝对值增大，湿层厚度 Hweat 则相反， 通过概念模型可以看到：低层高温高湿高能是贺兰
它们的阈值可以作为多数贺兰山东麓暴雨定量预 山东麓大量级暴雨的重要特征，尤其是特大暴雨，
报指标，而 CAPE 等 4 个对流参数还需根据具体过 而低空急流是对流环境反复重建的关键因素，它的
程具体分析使用。 强弱和位置直接决定暴雨的量级；暴雨的范围和持
T75 在不同量级的暴雨过程中差别不大，不如 续时间则与冷暖空气强度及其在暴雨关键区滞留
T85对暴雨量级的指示性强，T75≥14 ℃适用于不同 时间、活动区域相关。
量级的暴雨过程，表明；随着暴雨量级增大，850 一般暴雨过程中副高和低空急流偏弱偏南，有
hPa与 500 hPa的温度递减率增大，中低层的静力不 冷锋过境，南下冷空气较北上暖空气更强，500 hPa
稳定加剧。一般暴雨 SR3、SR6 和 CAPE 的平均值 和 700 hPa 动力抬升较强，850 hPa 动力和湿度、热
高于大暴雨，表明：多数一般暴雨过程在对流层高 力不稳定较弱，以锋区降水为主［图 6（左列）］。大
低层的斜压性较大，图 2（a），（b），（d），（e）也反映 暴雨过程的副高和低空急流较一般暴雨偏强偏北，
了这一点。具体到暴雨过程，一般和大暴雨的 贺兰山西侧有冷锋，冷暖空气势力相当，中低层动
3
-1
CAPE 从 10 ~10 J·kg ，50% 的大暴雨过程 CAPE 力、湿度和热力不稳定都较强，以锋面对流和锋区
0
-1
在 10 J·kg ，以稳定性降水为主，对流弱，而接近 层云降水为主［图 6（中列）］。特大暴雨过程的副高
1
3
30% 的一般暴雨过程 CAPE 在 10 J·kg ，为强对流 和低空急流都异常偏强偏北（西），地面处于河套热
-1
暴雨，所以导致一般暴雨的 CAPE 平均值大于大暴 低压控制，低层高温高湿高能及强动力抬升等特征
雨，但不代表所有一般暴雨过程的 CAPE 都比大暴 尤为显著，“上干下湿”的大气层结不稳定异常强
雨强，要视具体过程具体分析。 烈，低空急流北上西进与贺兰山地形结合，易在山
上述分析表明，贺兰山东麓一般暴雨过程的湿 区形成强对流暴雨［图6（右列）］。
层最厚、暖云层最薄，76% 的对流参数值都最小，
多数过程对流弱；大暴雨过程除了 CAPE、高低层 6 结论
垂直风切变、中低层温差最小，其他对流参数的绝 利用 2006-2021 年贺兰山东麓 23 次暴雨过
对值都较一般暴雨过程大，多数过程对流强、雨强 程，利用合成和热动力诊断方法对比分析了不同量
大；特大暴雨过程的湿层最薄、暖云层最厚，84% 级暴雨过程的斜压性、降水分布、环流配置、热动
的对流参数值都最大，对流最强。 力和对流参数等特征，建立了分级暴雨的天气学概

5 贺兰山东麓不同量级暴雨过程的 念模型，并得到如下结论：
天气学概念模型 （1） 贺兰山东麓暴雨环流以平直西风气流为
主，南亚高压、副高、高低空急流等是关键影响系
综合考虑暴雨量级、范围、区域、致灾性、极 统，暴雨量级上的差异主要来自南亚高压、副高及
端性等多种因素，选取 2007 年 6 月 16 日、2012 年 7 低空急流的位置、强度所导致的低层温湿、热动力
月 29 日、2016 年 8 月 21 日作为一般、大、特大暴雨 强迫、大气层结稳定度的不同。