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摘要 本文利用MICAPS资料、EC资料、NCEP再分析资料和银川新一代天气雷达资料对2017年6月4—5日发生在吴忠地区的一次大到暴雨天气过程，从环流形势、水汽条件、动力条件、雷达回波特征等方面进行分析。结果表明，此次过程200 hPa急流，500 hPa西风槽、冷涡，700 hPa切变线、低涡，850 hPa偏东风以及地面鞍型场是此次降水的有利背景；此次降水以大尺度降水为主，并伴有对流性降水，无雷暴发生。
关键词 大到暴雨；地面鞍型场；低涡切变；宁夏吴忠；2017年6月4—5日
中图分类号 P458.1 21.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）22-0203-03
2017年6月4—5日吴忠市大到暴雨过程是吴忠市进入2017年汛期以来，发生的首场区域性暴雨。最大累计雨量超过100 mm，最大小时雨强超过20 mm，标志着吴忠市正式进入暴雨多发期。此次降水有效缓解了前期旱情，但较大的雨量造成了吴忠市各县不同程度的灾情。根据宁夏地区暴雨发生次数的空间分布特点，并结合宁夏地区暴雨成灾规律，对暴雨灾害进行区划。吴忠市主要为二区和三区：二区包括吴忠市西部，由黄河冲积平原、鄂尔多斯台地丘陵组成，地势较平坦，以农业为主，暴雨发生频率较低，暴雨灾害较轻；三区包括吴忠市东部，是黄土高原的一部分，以农牧业为主，暴雨发生频率居中，暴雨引发的崩塌对农牧业生产和人民生命财产安全造成的损失较大[1]。有关宁夏地区暴雨天气国内已经有了不少研究。如祁 菲等[2]分析了2012年7月29日宁夏北部一次区域性特大暴雨过程，发现此次过程700 hPa水汽主要来自南海。马 霞等[3]分析了宁夏2016年7月24日暴雨过程，发现此次暴雨具有较强的层结不稳定性，是以层状云降水为主的混合性降水。笔者通过对此次暴雨过程的分析，研究暴雨的发生发展规律，从而提高对暴雨的预报服务水平[4]。
1 降水实况
2017年6月4日凌晨至5日20：00，吴忠市出现了降水天气（图1），主要降水时段出现在4日午后到夜间，大降水区主要集中在青铜峡市和利通区北部。4日8：00至5日8：00 24 h降水量，全市有1个自动站超过100 mm，20个自动站超过50 mm，100个自动站超过25 mm。最大降水中心位于青铜峡市邵岗镇玉泉村为104.6 mm，达到大暴雨级别，最大小时雨强出现在青铜峡气象站为22.6 mm。此次降水造成全市小麦、玉米、西瓜等农作物受灾668 hm2，276间房屋损坏，2间房屋倒塌，死亡羊只21只，共计3 315人受灾，无人员伤亡，直接经济损失265万元。
2 环流背景与影响系统分析
造成2017年6月4—5日吴忠市大到暴雨天气过程的天气系统200 hPa急流，500 hPa西风槽、冷涡，700 hPa切变线、低涡，850 hPa偏东风以及地面鞍型场如图2所示。
200 hPa：宁夏地区位于急流轴南侧，4日8：00急流轴呈反气旋环流形势，高层辐散，有利于中低层的上升运动。
500 hPa：3日20：00吴忠市降水还未开始，亚洲中高纬为两槽一脊的形势，东亚大槽位于日本海，乌山以西至里海有一大槽，两槽之间是宽广的的脊区。在脊区，贝加尔湖以西有一冷涡，冷涡的存在使贝加尔湖以东至我国内蒙西部形成一个弱脊，乌山以东至咸海形成阻高。乌山阻高稳定维持，阻挡了黑海和里海以北的冷渦东移南下，有利于高原南支槽的形成。西太平洋副高位于海上，脊线在18°N附近，西伸脊点位于145°E附近，此次降水过程副高无明显西伸北抬。在宁夏上游，甘肃东部为东高西低的形势，青海东部与四川交界处有冷涡存在，冷槽向西南延伸至孟加拉湾，横槽向东延伸至陕西南部。宁夏位于横槽以北，受脊控制，脊向西北倾斜，吴忠市受东南气流影响。上游温度槽落后于高度槽，有利于槽发展东移，宁夏位于温度脊区，3日白天吴忠市天气晴朗。4日8：00，南支槽东移，宁夏南部受西南气流影响，北部受东南气流影响，此时吴忠市部分地区出现阵性降水，量级较小。4日20：00，南支槽加深，内蒙西部有冷涡形成，宁夏南部西南气流与北部东南气流持续维持。5日8：00， 580 dagpm线北抬，572 dagpm线南压，宁夏位于572 dagpm线以北，贺兰山以西有一小槽，吴忠市处在槽前西南气流中，南支槽加深形成的大槽已移出宁夏。5日20：00小槽东移出宁夏，吴忠市降水结束。
700hPa：4日8：00，表现为典型的东高西低降水形势，且高压脊呈西北—东南向的“歪脖子”形态，西南低涡位于四川东部，宁夏为东南风。4日20：00宁夏西部有一低涡维持，冷切位于中宁—海原—隆德一线，贺兰山以西阿拉善盟左旗境内也有一低涡，吴忠市大部以偏南气流为主。5日8：00冷切位于吴忠市东部盐池县境内，吴忠市中西部转为西北气流，全市降水趋于结束。
850hPa：4日8：00西南地区有一暖低压强烈发展，其与华北冷高压、新疆以东冷高压的前缘及贝加尔湖附近低压前缘在河套地区形成对峙；低压东侧有偏南急流将南海水汽向北输送，华北高压南侧存在另一支偏东风急流将东海水汽向西输送，2支气流在湖北河南交汇后达12 m/s，继续将水汽向西北输送，但在进入陕北后，气流迅速减弱至6 m/s左右；4日20：00，偏东南气流与宁夏北部东北风气流在宁夏北部形成辐合线。
地面：4日8：00至5日14：00宁夏一直位于鞍型场中，4日20：00有明显的地面辐合线，此次过程无明显的冷空气侵入。
3 水汽和动力条件及T-lnP图分析
由图3可知，水汽通道方面，500 hPa水汽来自孟加拉湾，700 hPa水汽来自青藏高原以南和南海，850 hPa水汽来自南海和黄海。3日20：00开始，700 hPa水汽自高原以南和南海洋面源源不断地经广西、湖南、湖北、陕西输送至宁夏，4日8：00之后，水汽输送增强，至4日20：00，850 hPa比湿达9 g/kg，700 hPa比湿达7 g/kg，500 hPa比湿在3 g/kg左右。通过吴忠站相对湿度剖面（图4）可以看出，降水期间500 hPa相对湿度接近饱和，4日8：00低层湿度开始增大，至17：00左右接近饱和，相对湿度>90%的高湿区从地面一直延伸至500 hPa。 从吴忠站垂直速度（图5）分析，从4日8：00开始，吴忠站上空上升运动从高层往低层蔓延，4日午后至傍晚，整层都为上升区。上升速度中心位置在500 hPa，强度达 -0.4 hPa/s，700 hPa强度达-0.25 hPa/s，上升运动最强时段与整层相对湿度接近饱和时段相比有所提前，吴忠站19：00—20：00小时雨强达18 mm。但强烈的上升运动持续时间较长，与降水的量级大小相对应。与《宁夏预报员手册》暴雨模型相比，此次过程各层比湿略偏小，但是上升速度较大，相对湿度条件也较好[5]。
分析4日20：00银川站探空图可知（图6），整层湿度接近饱和，对流有效位能仅为7.2 J/kg，SI为2.78，K指数为30，LI为1.23。抬升指数和沙氏指数均>0，此次降水过程不稳定能量非常小，无雷暴发生，强烈的上升运动主要为700 hPa的低涡和500 hPa的西风槽所引发。从低层到高层，风随高度顺转，有暖平流，为强降水提供了有利的水汽和动力条件。
4 卫星云图分析
分析此次降水过程的卫星云图，4日上午10：00吴忠市上游有大量云系存在，并向东移动，陕西中部到甘肃东部有云系向西发展。15：00左右，2个部分云系在吴忠市上空合并，对流云团云顶亮温变低，此时大范围降水已经开始。20：00左右对流云团减弱消散，只有零星的对流云团存在，部分站点伴有小时雨强超过20 mm的短时强降水。从中红外卫星云团可以看出，此次降水以大尺度降水为主，并伴有对流性降水[6]。
5 雷达特征分析
6月4日前半夜为降水主要时段，回波自西向东移动，吴忠以西青铜峡市出现强度>40 dBZ的回波，维持时间较长。分析4日21：33基本径向速度可以看出，在贺兰山沿山有明显的逆风区，高低层风向均为东南风，且风随高度顺转，有暖平流。入流速度大于出流速度，有风速的辐合。暖湿平流的输送和风速的辐合为强降雨天气提供充沛的水汽和热力条件。
6 结论
（1）200 hPa幅散形勢，500 hPa西风槽、冷涡，700 hPa切变线、低涡，850 hPa偏东风以及地面鞍型场，是2017年6月4—5日吴忠市降水的有利背景。
（2）与《宁夏预报员手册》暴雨模型相比，此次降水过程各层比湿略偏小，但是达到了暴雨级别，主要原因为地面至500 hPa相对湿度较大，接近饱和，整层的上升运动较强且持续时间较长。
（3）此次降水过程不稳定能量非常小，无雷暴发生，强烈的上升运动主要为700 hPa的低涡和500 hPa的西风槽引发。
（4）暖湿平流的输送和风速的辐合为强降雨天气提供充沛的水汽和热力条件。
7 参考文献
[1] 冯建民，胡文东，陈楠，等.宁夏天气预报手册[M].北京：气象出版社，2012.
[2] 祁菲，高莹云，田倍齐.宁夏“7·29”大暴雨天气分析[J].科研，2016（9）：162-163.
[3] 马霞，周楠，庞彩霞，等.2006年宁夏7·24暴雨天气过程分析[J].科研，2017（2）：198-199.
[4] 许东蓓，刘抗，孟丽霞，等.“8·12”甘肃大暴雨特征分析[J].干旱区地理，2013，36（2）：245-252.
[5] 谷秀杰，牛淑贞，介玉娥，等.2007年8月2日郑州大暴雨过程分析[J].气象与环境科学，2010，33（2）：53-58.
[6] 肖波，匡方毅，陈红专，等.2010年5月21日长沙大暴雨成因分析及数值预报检验[J].安徽农业科学，2011，39（31）：19449-19452.
关键词 大到暴雨；地面鞍型场；低涡切变；宁夏吴忠；2017年6月4—5日
中图分类号 P458.1 21.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）22-0203-03
2017年6月4—5日吴忠市大到暴雨过程是吴忠市进入2017年汛期以来，发生的首场区域性暴雨。最大累计雨量超过100 mm，最大小时雨强超过20 mm，标志着吴忠市正式进入暴雨多发期。此次降水有效缓解了前期旱情，但较大的雨量造成了吴忠市各县不同程度的灾情。根据宁夏地区暴雨发生次数的空间分布特点，并结合宁夏地区暴雨成灾规律，对暴雨灾害进行区划。吴忠市主要为二区和三区：二区包括吴忠市西部，由黄河冲积平原、鄂尔多斯台地丘陵组成，地势较平坦，以农业为主，暴雨发生频率较低，暴雨灾害较轻；三区包括吴忠市东部，是黄土高原的一部分，以农牧业为主，暴雨发生频率居中，暴雨引发的崩塌对农牧业生产和人民生命财产安全造成的损失较大[1]。有关宁夏地区暴雨天气国内已经有了不少研究。如祁 菲等[2]分析了2012年7月29日宁夏北部一次区域性特大暴雨过程，发现此次过程700 hPa水汽主要来自南海。马 霞等[3]分析了宁夏2016年7月24日暴雨过程，发现此次暴雨具有较强的层结不稳定性，是以层状云降水为主的混合性降水。笔者通过对此次暴雨过程的分析，研究暴雨的发生发展规律，从而提高对暴雨的预报服务水平[4]。
1 降水实况
2017年6月4日凌晨至5日20：00，吴忠市出现了降水天气（图1），主要降水时段出现在4日午后到夜间，大降水区主要集中在青铜峡市和利通区北部。4日8：00至5日8：00 24 h降水量，全市有1个自动站超过100 mm，20个自动站超过50 mm，100个自动站超过25 mm。最大降水中心位于青铜峡市邵岗镇玉泉村为104.6 mm，达到大暴雨级别，最大小时雨强出现在青铜峡气象站为22.6 mm。此次降水造成全市小麦、玉米、西瓜等农作物受灾668 hm2，276间房屋损坏，2间房屋倒塌，死亡羊只21只，共计3 315人受灾，无人员伤亡，直接经济损失265万元。
2 环流背景与影响系统分析
造成2017年6月4—5日吴忠市大到暴雨天气过程的天气系统200 hPa急流，500 hPa西风槽、冷涡，700 hPa切变线、低涡，850 hPa偏东风以及地面鞍型场如图2所示。
200 hPa：宁夏地区位于急流轴南侧，4日8：00急流轴呈反气旋环流形势，高层辐散，有利于中低层的上升运动。
500 hPa：3日20：00吴忠市降水还未开始，亚洲中高纬为两槽一脊的形势，东亚大槽位于日本海，乌山以西至里海有一大槽，两槽之间是宽广的的脊区。在脊区，贝加尔湖以西有一冷涡，冷涡的存在使贝加尔湖以东至我国内蒙西部形成一个弱脊，乌山以东至咸海形成阻高。乌山阻高稳定维持，阻挡了黑海和里海以北的冷渦东移南下，有利于高原南支槽的形成。西太平洋副高位于海上，脊线在18°N附近，西伸脊点位于145°E附近，此次降水过程副高无明显西伸北抬。在宁夏上游，甘肃东部为东高西低的形势，青海东部与四川交界处有冷涡存在，冷槽向西南延伸至孟加拉湾，横槽向东延伸至陕西南部。宁夏位于横槽以北，受脊控制，脊向西北倾斜，吴忠市受东南气流影响。上游温度槽落后于高度槽，有利于槽发展东移，宁夏位于温度脊区，3日白天吴忠市天气晴朗。4日8：00，南支槽东移，宁夏南部受西南气流影响，北部受东南气流影响，此时吴忠市部分地区出现阵性降水，量级较小。4日20：00，南支槽加深，内蒙西部有冷涡形成，宁夏南部西南气流与北部东南气流持续维持。5日8：00， 580 dagpm线北抬，572 dagpm线南压，宁夏位于572 dagpm线以北，贺兰山以西有一小槽，吴忠市处在槽前西南气流中，南支槽加深形成的大槽已移出宁夏。5日20：00小槽东移出宁夏，吴忠市降水结束。
700hPa：4日8：00，表现为典型的东高西低降水形势，且高压脊呈西北—东南向的“歪脖子”形态，西南低涡位于四川东部，宁夏为东南风。4日20：00宁夏西部有一低涡维持，冷切位于中宁—海原—隆德一线，贺兰山以西阿拉善盟左旗境内也有一低涡，吴忠市大部以偏南气流为主。5日8：00冷切位于吴忠市东部盐池县境内，吴忠市中西部转为西北气流，全市降水趋于结束。
850hPa：4日8：00西南地区有一暖低压强烈发展，其与华北冷高压、新疆以东冷高压的前缘及贝加尔湖附近低压前缘在河套地区形成对峙；低压东侧有偏南急流将南海水汽向北输送，华北高压南侧存在另一支偏东风急流将东海水汽向西输送，2支气流在湖北河南交汇后达12 m/s，继续将水汽向西北输送，但在进入陕北后，气流迅速减弱至6 m/s左右；4日20：00，偏东南气流与宁夏北部东北风气流在宁夏北部形成辐合线。
地面：4日8：00至5日14：00宁夏一直位于鞍型场中，4日20：00有明显的地面辐合线，此次过程无明显的冷空气侵入。
3 水汽和动力条件及T-lnP图分析
由图3可知，水汽通道方面，500 hPa水汽来自孟加拉湾，700 hPa水汽来自青藏高原以南和南海，850 hPa水汽来自南海和黄海。3日20：00开始，700 hPa水汽自高原以南和南海洋面源源不断地经广西、湖南、湖北、陕西输送至宁夏，4日8：00之后，水汽输送增强，至4日20：00，850 hPa比湿达9 g/kg，700 hPa比湿达7 g/kg，500 hPa比湿在3 g/kg左右。通过吴忠站相对湿度剖面（图4）可以看出，降水期间500 hPa相对湿度接近饱和，4日8：00低层湿度开始增大，至17：00左右接近饱和，相对湿度>90%的高湿区从地面一直延伸至500 hPa。 从吴忠站垂直速度（图5）分析，从4日8：00开始，吴忠站上空上升运动从高层往低层蔓延，4日午后至傍晚，整层都为上升区。上升速度中心位置在500 hPa，强度达 -0.4 hPa/s，700 hPa强度达-0.25 hPa/s，上升运动最强时段与整层相对湿度接近饱和时段相比有所提前，吴忠站19：00—20：00小时雨强达18 mm。但强烈的上升运动持续时间较长，与降水的量级大小相对应。与《宁夏预报员手册》暴雨模型相比，此次过程各层比湿略偏小，但是上升速度较大，相对湿度条件也较好[5]。
分析4日20：00银川站探空图可知（图6），整层湿度接近饱和，对流有效位能仅为7.2 J/kg，SI为2.78，K指数为30，LI为1.23。抬升指数和沙氏指数均>0，此次降水过程不稳定能量非常小，无雷暴发生，强烈的上升运动主要为700 hPa的低涡和500 hPa的西风槽所引发。从低层到高层，风随高度顺转，有暖平流，为强降水提供了有利的水汽和动力条件。
4 卫星云图分析
分析此次降水过程的卫星云图，4日上午10：00吴忠市上游有大量云系存在，并向东移动，陕西中部到甘肃东部有云系向西发展。15：00左右，2个部分云系在吴忠市上空合并，对流云团云顶亮温变低，此时大范围降水已经开始。20：00左右对流云团减弱消散，只有零星的对流云团存在，部分站点伴有小时雨强超过20 mm的短时强降水。从中红外卫星云团可以看出，此次降水以大尺度降水为主，并伴有对流性降水[6]。
5 雷达特征分析
6月4日前半夜为降水主要时段，回波自西向东移动，吴忠以西青铜峡市出现强度>40 dBZ的回波，维持时间较长。分析4日21：33基本径向速度可以看出，在贺兰山沿山有明显的逆风区，高低层风向均为东南风，且风随高度顺转，有暖平流。入流速度大于出流速度，有风速的辐合。暖湿平流的输送和风速的辐合为强降雨天气提供充沛的水汽和热力条件。
6 结论
（1）200 hPa幅散形勢，500 hPa西风槽、冷涡，700 hPa切变线、低涡，850 hPa偏东风以及地面鞍型场，是2017年6月4—5日吴忠市降水的有利背景。
（2）与《宁夏预报员手册》暴雨模型相比，此次降水过程各层比湿略偏小，但是达到了暴雨级别，主要原因为地面至500 hPa相对湿度较大，接近饱和，整层的上升运动较强且持续时间较长。
（3）此次降水过程不稳定能量非常小，无雷暴发生，强烈的上升运动主要为700 hPa的低涡和500 hPa的西风槽引发。
（4）暖湿平流的输送和风速的辐合为强降雨天气提供充沛的水汽和热力条件。
7 参考文献
[1] 冯建民，胡文东，陈楠，等.宁夏天气预报手册[M].北京：气象出版社，2012.
[2] 祁菲，高莹云，田倍齐.宁夏“7·29”大暴雨天气分析[J].科研，2016（9）：162-163.
[3] 马霞，周楠，庞彩霞，等.2006年宁夏7·24暴雨天气过程分析[J].科研，2017（2）：198-199.
[4] 许东蓓，刘抗，孟丽霞，等.“8·12”甘肃大暴雨特征分析[J].干旱区地理，2013，36（2）：245-252.
[5] 谷秀杰，牛淑贞，介玉娥，等.2007年8月2日郑州大暴雨过程分析[J].气象与环境科学，2010，33（2）：53-58.
[6] 肖波，匡方毅，陈红专，等.2010年5月21日长沙大暴雨成因分析及数值预报检验[J].安徽农业科学，2011，39（31）：19449-19452.