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2016年7月河南两次特大暴雨过程观测分析及思考

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2016年7月9日和19日,河南省北部出现了两次罕见特大暴雨过程,给人民生活及各行各业造成重大影响和财产损失.本文利用常规和非常规观测资料及NCEP再分析资料,对这两次过程的降水特点、引发特大暴雨的中尺度对流系统的环境场条件及其发生、发展过程进行了全面的分析.观测分析发现:这两次特大暴雨过程共同具有降水强度大,日雨量大,强降水持续时间长,强对流特征明显等特征,且两次过程中均有测站日降水量突破历史极值;不同之处在于7月9日过程暴雨局地而7月19日过程暴雨范围广.两次特大暴雨过程影响系统不同,7月9日过程由暖切变线影响,系统弱,但降水效率高,而7月19日暴雨则由西南低涡和西北低涡相向移动过程中,诱发河套低涡,并与地面气旋共同作用,在华北暴雨东高西低的典型形势下,西南和东南急流提供充沛水汽,低涡切变线和边界层辐合线在高湿区触发对流.两次过程的中尺度对流系统的环境条件和中尺度对流特征具有许多共性:二者共同具有来源于热带和副热带的暖湿空气在暴雨区辐合,持续输送充沛的水汽,具有极高的整层可降水量、强低层水汽辐合等极端水汽条件.两次过程中太行山地形阻挡使得山前有中尺度辐合线和中尺度涡旋生成、发展、维持,地形的强迫抬升和中小尺度系统触发对流单体迅速生成,中层冷空气的侵入使对流单体发展加强并高度组织化,形成类似中尺度对流复合体结构,对流云团都具有低质心暖云降水特征,且伴有明显的后向传播和“列车效应”特征.对7月19日过程中的中尺度涡旋产生机制分析认为:高层位涡下传有利于天气尺度低涡的发展,低涡切变强迫高温、高湿区的对流发展,形成中尺度涡旋;对流释放潜热又促使天气尺度低涡发展.这一正反馈机制有利于对流系统长时间维持,形成极端降水.通过对这两次罕见暴雨事件观测资料的综合分析和思考,提出北方暖区暴雨的形成机制、极端水汽条件的形成原因及与气候态的异常对比,对流单体的“列车效应”和后向传播的机制等问题尚需进一步深入研究.

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