Page 118 - 《高原气象》2022年第6期

第 41 卷 第 6 期 高 原 气 象 Vol. 41 No. 6
2022 年 12 月 PLATEAU METEOROLOGY December，2022

郭大梅，潘留杰，李明娟，等，2022. 关中北部一次暴雨水汽条件及不稳定分析［J］. 高原气象，41（6）：1481-1491. GUO Da‐
mei，PAN Liujie，LI Mingjuan，et al，2022. Water Vapor Condition and Instability Analysis of a Rainstorm in Northern Guanzhong
［J］. Plateau Meteorology，41（6）：1481-1491. DOI：10. 7522/j. issn. 1000-0534. 2021. 00090.

关中北部一次暴雨水汽条件及不稳定分析

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郭大梅 ，潘留杰 ，李明娟 ，屈丽玮 ，史月琴 ，张 黎 1
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（1. 陕西省气象台，陕西 西安 710015；
2. 中国气象科学研究院/中国气象局人工影响天气中心，北京 100081）
摘要：2019年 9月 13-14日关中北部出现暴雨天气，这次暴雨开始时关中北部地区位于冷锋后地面冷高
压中和 700 hPa 横切变线的北侧，探空图上中低层是锋面逆温稳定层结，中低层以下是深厚的冷垫，地
面能量较低，没有对流不稳定，低层水汽不足，短期时效内暴雨漏报。为了研究此次过程中的水汽条件
和不稳定机制，为今后此类暴雨预报提供有价值的预报思路，利用常规地面高空观测、欧洲中心细网格
模式预报等资料对其水汽条件和不稳定进行诊断分析，结果表明：较强降水期间关中北部水汽的大值区
集中在 700 hPa，700 hPa随时间而增强的偏南风为其提供了充沛的水汽，700 hPa比湿大值区、切变线随
着增强的偏南风北移至关中北部，这为关中北部暴雨提供了较强的水汽辐合条件，因此，为关中北部提
供充沛水汽的偏南风能否随时间而增强是其暴雨能否发生的关键。而偏南风增强与高低空急流的耦合
和凝结潜热释放有关，暴雨区高低空急流耦合形成的次级环流上升支有利于暴雨区中低层减压，西太平
洋副热带高压和暴雨区之间的气压梯度加大，这将使西南低空急流加强并向东北方向移动，移动后的低
空急流在其前方辐合上升造成新的暴雨区，这将形成低空急流和暴雨的正反馈，西南低空急流随着时间
向东北方向移动，造成关中南部地区出现低空急流和关中北部偏南风增强；暴雨区凝结潜热释放有利于
上升运动，使得中低层减压，这同样造成关中南部形成偏南风急流、关中北部偏南风增强。可见，高低
空急流耦合和凝结潜热释放通过影响偏南风而间接影响关中北部暴雨区水汽条件。关中北部暴雨的不
稳定机制是条件性对称不稳定。700~600 hPa关中北部暴雨区有着较强的垂直地转风切变和向北的水平
地转风切变使得等地转绝对动量倾角较小，偏南暖湿气流输送水汽和能量使得等饱和相当位温面倾角
较大，这一区域存在条件性对称不稳定即等饱和相当位温面的坡度大于等地转绝对动量坡度的区域。
当冷锋上空偏南气流沿着锋面爬升至关中北部暴雨区辐合上升至 700~600 hPa 条件性对称不稳定区域，
产生倾斜对流，使得降水强度增大，这也是造成关中北部暴雨天气的原因之一。在西太平洋副热带高压
南撤东退及地面冷高压的形势下，暴雨预报需考虑西太平洋副热带高压的走向，高低空急流耦合、凝结
潜热释放对低空急流及偏南风的影响，有可能出现的条件性对称不稳定机制，结合数值模式，综合考虑
暴雨的可能性。
关键词：暴雨；偏南风；高低空急流耦合；凝结潜热；条件性对称不稳定
文章编号：1000-0534（2022）06-1481-11 中图分类号：P441 文献标识码：A
DOI：10. 7522/j. issn. 1000-0534. 2021. 00090

1 引言 带干旱区，中部为暖温带半干旱区，南部为北亚热
带半湿润区。在这样独特的地理环境和生态气候
陕西省有着复杂的地理环境，自北向南依次是 环境下，陕西暴雨不同于中国其他地区，成因复
黄土高原、关中平原、秦巴山区，偏北地区为中温 杂，预报难度较大。陕西秋季常出现长时间的阴雨

收稿日期：2021⁃04⁃30；定稿日期：2021⁃11⁃13
资助项目：陕西省自然科学基础研究计划项目（2021JM-595）；中国气象局数值预报（GRAPES）发展专项；国家重点研发计划项目
（2018YFC1507901）
作者简介：郭大梅（1978-），女，江苏徐州人，主要从事天气预报及机理研究. E-mail：271801757@qq.com
通信作者：史月琴（1973-），女，山西平遥人，主要从事云模式模拟与应用研究. E-mail：shiyq@cma.gov.cn