华北“7.20”特大暴雨多尺度特征分析
发布时间：2021-02-21 17:27
利用华北地区248个加密气象观测站资料、FY-2G黑体亮温TBB、邢台站探空资料、华北地区多普勒雷达资料、欧洲中心（ECMWF） 0.25°×0.25°和NCEP/NCAR（1°×1°）再分析资料,对2016年7月19—21日一场特大暴雨进行多尺度特征分析。结果表明:200 h Pa南亚高压系统呈东西带状分布,500 h Pa为"东高西低"环流背景,鄂霍茨克海附近闭合高压下游阻挡效应使上游系统移速缓慢,华北长时间处于深槽之中,环流形势利于产生稳定经向型暴雨;通过高低层流场对比发现,高空急流入口区右侧与低空急流出口区左侧重叠区为最强降水区域,降水大值区均位于太行山及燕山山脉迎风坡;垂直方向上,垂直上升运动中心介于散度辐合中心与辐散中心之间,剧烈的抽吸效应将水汽输送至高层,冷暖气流交汇及水汽上升过程凝结潜热释放导致对流系统迅速发展。河北地区稳定的深厚气旋是本次暴雨的关键系统,19日石家庄地区强对流单体（>45 d Bz）存在时间超过20 h。MCS影响范围广、特殊山脉地形作用、系统停留时间较长等原因造成累积降水量增大,是本次暴雨与"7.21"北京特大暴雨相比的突出特点之一。
【文章来源】：气象与环境学报. 2020,36(03)
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
2016年7月19日08:00至7月20日08:00(a)、2016年7月20日08:00至7月21日08:00(b)河北及北京地区2 4 h累积降水量分布和华北地区地形图(c)
2016年7月18—21日，华北、黄淮等地区出现了超过100 mm的强降水，在我国中东部形成长达2000 km的带状降水区域。在此次强降水过程中，北京市中南部、河北东北部和西部、河南北部等地降雨量为250—400 mm，河北石家庄局地达到400 mm以上。这次降水过程累积降水量大，极端性高且地形分布特征明显。图1为河北省及北京地区7月19—21日累计降水量分布及地形图。由图1可以看出，特大暴雨雨带分布呈现东北—西南走向，与太行山山脉走向基本一致。19日08时至20日08时期间，强降水中心位于河北西南部太行山与华北平原交界处，降水中心逐渐由太行山南段移至中段“喇叭形”山谷内(图1中白圈位置)，石家庄、武安、邢台等地累积降水均在306 mm以上，全省超过1/4的站点监测到大于100 mm的24 h累积降水。20日08时以后，太行山降水大值区逐渐消失，强降水中心移至京津辽地区，北京及河北省抚宁、卢龙等站均有超过200 mm的24 h累积降水量，整体雨带变为“东西”走向，与燕山山脉走向基本一致。统计出华北地区超过300 mm以上站点的位置和个数也发现(图略)，河北省西南部太行山迎风坡、燕山迎风坡附近是降水量最大、范围最广的地区，河北东北部虽然降水量也超过了250 mm，但主要是降水后期局地强对流形成，范围较小。从几个降水大值站点逐小时降水量演变图来看(图2)，武安小时雨量最大达66.6 mm·h-1(19日18:00—19:00，北京时，下同)，主要降水时段在19日08时至20日00时，12 h累积降水为345.4 mm;石家庄井陉县最大小时雨量42.7 mm(19日15:00—16:00)，主要降水时段19日08时至20日13时;石家庄市区小时最大降水量为34.1 mm·h-1，出现在20日00:00—01:00，主要降水时段为19日08:00至20日11:00，虽小时降雨量强度不如前两个站点，但过程累积降水量仍达到了310.7 mm。图1 2016年7月19日08:00至7月20日08:00(a)、2016年7月20日08:00至7月21日08:00(b)河北及北京地区2 4 h累积降水量分布和华北地区地形图(c)
总体来说，本次暴雨过程中，太行山与北京南部降水特征有一些明显差异，如太行山降水带持续时间较长，对应于华北降水开始增强阶段，台站的总降水量和降水强度极端性高，具有显著对流降水特点。京津辽地区的降水发生时间晚，降水随时间变化较均匀，持续时间较短，具有典型的暖区层云降水特点。北京的持续降水时间(大于55 h)远超2012年“7.21”暴雨事件(约20 h)，全市平均降水量(212 mm)也大于“7.21”暴雨过程(170 mm)。因此，本次特大暴雨过程是继“63.8”暴雨后，华北地区有气象记录以来经历的最强暴雨过程，研究此次特大暴雨多尺度系统的相互作用有利于对该次暴雨过程有进一步的了解。2.2 大尺度不同高度场环流背景及天气形势
【参考文献】：
期刊论文
[1]中亚低涡背景下中天山地区一次短时强降水过程中尺度特征[J]. 万瑜,曹兴,杨莲梅. 气象与环境学报. 2018(04)
[2]两种类型短时强降水形成机理对比分析——以甘肃两次短时强降水过程为例[J]. 许东蓓,苟尚,肖玮,孟丽霞,沙宏娥,狄潇泓,石延召. 高原气象. 2018(02)
[3]辽宁省极端长历时暴雨时空分布及影响系统特征[J]. 陈传雷,管兆勇,肖光梁,程攀,杨磊,黄海亮. 气象与环境学报. 2018(02)
[4]“7·20”华北和北京大暴雨过程的分析[J]. 赵思雄,孙建华,鲁蓉,傅慎明. 气象. 2018(03)
[5]单双参云微物理方案对华北“7·20”特大暴雨数值模拟对比分析[J]. 康延臻,靳双龙,彭新东,杨旭,尚可政,王式功. 高原气象. 2018(02)
[6]“7·20”华北强暴雨集合预报的中期预报转折和不确定性分析[J]. 王毅,马杰,代刊. 气象. 2018(01)
[7]承德市两次局地性短时暴雨过程的中尺度特征对比分析[J]. 王宏,王丛梅,高峰,高艳春,王万筠,胡赛安,吴显春. 气象. 2017(12)
[8]郑州地区一次冷锋后高架雷暴天气过程特征及成因分析[J]. 崔慧慧. 气象与环境学报. 2017(06)
[9]“7.20”华北特大暴雨过程中低涡发展演变机制研究[J]. 雷蕾,孙继松,何娜,刘卓,曾剑. 气象学报. 2017(05)
[10]2015年湖北省梅雨期一次暴雨过程对流云活动分析[J]. 张端禹,崔春光,徐明,王婧羽,胡昌琼. 气象与环境学报. 2017(02)
硕士论文
[1]华北“7·20”特大暴雨动力诊断与数值模拟[D]. 康延臻.兰州大学 2017
本文编号：3044681
【文章来源】：气象与环境学报. 2020,36(03)
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
2016年7月19日08:00至7月20日08:00(a)、2016年7月20日08:00至7月21日08:00(b)河北及北京地区2 4 h累积降水量分布和华北地区地形图(c)
2016年7月18—21日，华北、黄淮等地区出现了超过100 mm的强降水，在我国中东部形成长达2000 km的带状降水区域。在此次强降水过程中，北京市中南部、河北东北部和西部、河南北部等地降雨量为250—400 mm，河北石家庄局地达到400 mm以上。这次降水过程累积降水量大，极端性高且地形分布特征明显。图1为河北省及北京地区7月19—21日累计降水量分布及地形图。由图1可以看出，特大暴雨雨带分布呈现东北—西南走向，与太行山山脉走向基本一致。19日08时至20日08时期间，强降水中心位于河北西南部太行山与华北平原交界处，降水中心逐渐由太行山南段移至中段“喇叭形”山谷内(图1中白圈位置)，石家庄、武安、邢台等地累积降水均在306 mm以上，全省超过1/4的站点监测到大于100 mm的24 h累积降水。20日08时以后，太行山降水大值区逐渐消失，强降水中心移至京津辽地区，北京及河北省抚宁、卢龙等站均有超过200 mm的24 h累积降水量，整体雨带变为“东西”走向，与燕山山脉走向基本一致。统计出华北地区超过300 mm以上站点的位置和个数也发现(图略)，河北省西南部太行山迎风坡、燕山迎风坡附近是降水量最大、范围最广的地区，河北东北部虽然降水量也超过了250 mm，但主要是降水后期局地强对流形成，范围较小。从几个降水大值站点逐小时降水量演变图来看(图2)，武安小时雨量最大达66.6 mm·h-1(19日18:00—19:00，北京时，下同)，主要降水时段在19日08时至20日00时，12 h累积降水为345.4 mm;石家庄井陉县最大小时雨量42.7 mm(19日15:00—16:00)，主要降水时段19日08时至20日13时;石家庄市区小时最大降水量为34.1 mm·h-1，出现在20日00:00—01:00，主要降水时段为19日08:00至20日11:00，虽小时降雨量强度不如前两个站点，但过程累积降水量仍达到了310.7 mm。图1 2016年7月19日08:00至7月20日08:00(a)、2016年7月20日08:00至7月21日08:00(b)河北及北京地区2 4 h累积降水量分布和华北地区地形图(c)
总体来说，本次暴雨过程中，太行山与北京南部降水特征有一些明显差异，如太行山降水带持续时间较长，对应于华北降水开始增强阶段，台站的总降水量和降水强度极端性高，具有显著对流降水特点。京津辽地区的降水发生时间晚，降水随时间变化较均匀，持续时间较短，具有典型的暖区层云降水特点。北京的持续降水时间(大于55 h)远超2012年“7.21”暴雨事件(约20 h)，全市平均降水量(212 mm)也大于“7.21”暴雨过程(170 mm)。因此，本次特大暴雨过程是继“63.8”暴雨后，华北地区有气象记录以来经历的最强暴雨过程，研究此次特大暴雨多尺度系统的相互作用有利于对该次暴雨过程有进一步的了解。2.2 大尺度不同高度场环流背景及天气形势
【参考文献】：
期刊论文
[1]中亚低涡背景下中天山地区一次短时强降水过程中尺度特征[J]. 万瑜,曹兴,杨莲梅. 气象与环境学报. 2018(04)
[2]两种类型短时强降水形成机理对比分析——以甘肃两次短时强降水过程为例[J]. 许东蓓,苟尚,肖玮,孟丽霞,沙宏娥,狄潇泓,石延召. 高原气象. 2018(02)
[3]辽宁省极端长历时暴雨时空分布及影响系统特征[J]. 陈传雷,管兆勇,肖光梁,程攀,杨磊,黄海亮. 气象与环境学报. 2018(02)
[4]“7·20”华北和北京大暴雨过程的分析[J]. 赵思雄,孙建华,鲁蓉,傅慎明. 气象. 2018(03)
[5]单双参云微物理方案对华北“7·20”特大暴雨数值模拟对比分析[J]. 康延臻,靳双龙,彭新东,杨旭,尚可政,王式功. 高原气象. 2018(02)
[6]“7·20”华北强暴雨集合预报的中期预报转折和不确定性分析[J]. 王毅,马杰,代刊. 气象. 2018(01)
[7]承德市两次局地性短时暴雨过程的中尺度特征对比分析[J]. 王宏,王丛梅,高峰,高艳春,王万筠,胡赛安,吴显春. 气象. 2017(12)
[8]郑州地区一次冷锋后高架雷暴天气过程特征及成因分析[J]. 崔慧慧. 气象与环境学报. 2017(06)
[9]“7.20”华北特大暴雨过程中低涡发展演变机制研究[J]. 雷蕾,孙继松,何娜,刘卓,曾剑. 气象学报. 2017(05)
[10]2015年湖北省梅雨期一次暴雨过程对流云活动分析[J]. 张端禹,崔春光,徐明,王婧羽,胡昌琼. 气象与环境学报. 2017(02)
硕士论文
[1]华北“7·20”特大暴雨动力诊断与数值模拟[D]. 康延臻.兰州大学 2017
本文编号：3044681
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