高原气象

作者：王洪霞,苗爱梅,邱贵强,屈志勇,杨俊梅,吕林宜

关键词：山西晋城,极端强降水,宏观结构,微观结构,特征分析

基金：中国气象局创新发展专项(CXFZ2022J016),山西省基础研究计划面上项目(202203021211080),山西省气象局重点项目(SXKZDTQ20236301)

利用ERA5逐小时0.25°×0.25°再分析资料、 地面自动监测站以及FY-4A卫星、 多普勒雷达、 激光雨滴谱仪等精细化监测资料， 对2021年7月11日山西晋城极端强降水过程的宏微观特征进行分析。结果表明： （1）此次极端强降水是继1961年以来晋城7月降水出现的第二高极端降水； 高空急流入口区右侧强辐散、 低空急流出口区风速辐合、 低涡暖式切变线附近强辐合是极端强降水的宏观动力条件； 低空急流将水汽源源不断向极端强降水区输送， 整层大气可降水量高达65 mm以上是极端强降水发生的宏观水汽条件； 500 hPa高度槽超前700 hPa和850 hPa冷式切变线是此次极端强降水发生的宏观动力不稳定条件。（2）极端强降水落区位于500 hPa高度槽、 850 hPa和700 hPa暖切变线、 地面干线所围成的不规则四边形区域， 且与500 hPa T-Td≤4 ℃、 700 hPa T-Td≤3 ℃、 850 hPa T-Td≤2 ℃、 Ki指数≥38 ℃、 Si指数≤-1 ℃所控制的区域相重叠， 在对流云团西南侧亮温梯度的大值区和云团西南部的低亮温区， 即在地面干线和地面中尺度切变线0~30 km范围内极端降水量最大。（3）位于极端强降水区上空的中α尺度850 hPa暖式切变线与地面干线以及中β尺度的地面切变线和辐合线共同作用触发了晋城地区的极端强降水； 近地层加强的偏东气流在遇到中条山、 王屋山， 熊耳山、 嵩山形成的向东开口的喇叭口地形时被迫辐合抬升， 促使极端降水区辐合上升运动增强， 降水增幅。（4）闪电位于云顶亮温≤220 K的区域和云顶亮温梯度的大值区， 闪电频数峰值超前降水量峰值10~35 min， 这对降水峰值的预警很有意义。（5）中α尺度的低涡暖切变系统激发了中α尺度的低涡云系发展， 对流云团的发展演变为后向发展型， 在中α尺度低涡暖式切变线云系上有数个具有独立回波核的γ中尺度对流单体有组织地排列， 受西南气流引导向东北移动相继经过极端降水区形成列车效应； 造成蟒河景区最大雨峰的对流单体具有典型超级单体风暴结构特征。（6）云水含量的显著增大促使降水强度的增强， -20~0 ℃层过冷水含量大值区对应地面极端强降水区； 晋城极端降水为层、 积混合云降水， 雨滴粒径分布较广， 高浓度的小雨滴和中等雨滴是极端强降水的主要贡献者； 与典型大陆性对流降水过程相比， 此次极端强降水过程雨滴的平均广义截距常用对数［lg（Nw）］的平均范围大， 但质量加权平均直径（DM ）较平均范围略小。

来源：2023年第5期

《高原气象》期刊编辑部

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