周口市2021年夏季一次暴雨天气过程诊断分析

周口市2021年夏季一次暴雨天气过程诊断分析

冯艳

(周口市气象局，河南周口，466000）

摘要：本文利用常规气象观测资料简要分析了2021年7月21日周口市扶沟、西华等县出现的一次特大暴雨天气过程。结果表明：500hPa西太平洋副高和大陆高压对峙，稳定少动，在两高之间形成低涡并长时间的影响黄淮地区；受台风影响，中低层有深厚的东风急流和稳定的低涡切变，水汽条件和动力条件较好；200hPa高空辐散区形成抽吸作用，进一步加强了垂直上升运动。

关键词：周口市；暴雨天气；观测资料；形成原因；

周口市地处淮河流域，境内沙河、颍河、贾鲁河三川交汇形成沙颍河，于安徽境内汇于淮河。淮河泄洪能力较小，是洪水频发地带[1]，历史上强降水往往给淮河流域带来巨大的经济、社会损失。暴雨的淮河流域最常见的灾害性天气，每一次极端暴雨天气的发生，都会给人民生命财产带来重大的损失，所以，暴雨的研究和预报一直都是预报员关注和研究的重点。无论工农业生产、航空、航海、交通运输、水利建设、防涝抗旱等都需要及时准确的降水预报[2-3]。

本文利用常规气象观测资料，分析这次特大暴雨天气过程的高空环流形势场演变，高地空风场演变特征和低空水汽输送条件来诊断此次过程中暴雨形成的物理过程。

1 天气过程概况

2021年7月20日08时至7月21日06时，河南中北部出现大暴雨，郑州、新乡、开封、周口、焦作等地部分地区出现特大暴雨（250～350毫米）。周口市强降雨主要发生在7月19日08时到22日08时，西华、扶沟两县出现大暴雨、特大暴雨。周口市各县（市、区）累积降水量（毫米）：扶沟444.3、西华254.9、黄泛区203.3、川汇区134.8、商水97.5、太康90.8、淮阳83.8、项城51.5、郸城39.4、沈丘38.4、鹿邑11.5。最大雨量出现在扶沟县白潭站520.4毫米（图1）。扶沟连续三日降水量（422.3毫米）突破建站以来最大连续三日降水量历史极值（283.4 毫米），同时日降水量（20日20时至21日20时降水量341.0 毫米）突破了建站以来历史日极值（213.5 毫米）。西华日降水量（20日20时至21日20时降水量162.8毫米）为建站以来历史第四极值。

20日夜间，扶沟西华等县有持续强降水发生，扶沟国家站最强降雨时段发生在7月20日20时-21时，1小时降水量达86毫米，20日20时-23时3小时降水量达119毫米，20日20时-21日02时6小时降水量达162毫米，此次降雨具有很强的极端性，有持续时间长、强度大、范围广特点，扶沟、西华等地出现严重的城乡内涝灾害，给农业生产、城市运行、交通、电力、设施农业、居民生活等造成严重的财产损失。

图1  2021年7月19日08时-22日08时周口市降雨量分布图（a）、扶沟国家站3小时雨强时间分布图（b）

2 天气形势及暴雨形成原因分析

7月20日20时，500hPa华南沿海和西北太平洋维持两个台风，西太平洋副高分裂为两部分，东部副高中心北退至日本海地区，如图2（a）所示，西部青海甘肃一带存在一高压中心，河南位于两高中心并生成一个低压环流，西太平洋副高和大陆高压稳定维持在日本海和我国西北地区，阻挡了上游系统的移动，导致两高之间的西风带低值系统在华北、黄淮地区长时间维持；如图2（b）所示，200hPa高空河南山东一带呈辐散场形势，抽吸作用加强垂直上升运动，500hPa的低涡，配合中低层涡旋以及东南风急流产生的强烈辐合上升运动，200hPa辐散场加强和维持了上升运动。

图2 500hPa等位势高度场和风场（a）、200hPa等位势高度场和风场（b）

700-850hPa河南维持东南风，西太平洋台风北侧偏东风源源不断向大陆输送水汽，水汽条件较好，河南中东部及太行山沿山一带有强烈的风向风速辐合区，产生强烈的辐合上升运动；850hPa有冷空气入侵，有利于触发不稳定能量释放，产生对流性降水；925hPa存在超低空急流，有利于对流不稳定层结的建立和维持，出口区的上升运动触发对流不稳定能量得以释放。

受深厚的东风急流及稳定的低涡切变影响，配合河南省西部太行山、伏牛山等地形对偏东气流的强辐合抬升效应，使得河南中部、北部地区出现强降水中心。如图3（b）所示，7月21日08时郑州站出现惊人的特大暴雨天气，24小时降水量超过600毫米，周口市扶沟县也存在一个强降水中心，24小时雨量超过300毫米。

图3 850hPa等位势高度场和风场（a）、7月21日08时24小时降水量（b）

3结论

(1) 500hPa环流形势显示，西太平洋副高和大陆高压对峙，稳定少动，在两高之间形成低涡, 河南位于两高中心的低压环流中，西太平洋副高和大陆高压稳定维持在日本海和我国西北地区，阻挡了上游系统的移动，导致两高之间的西风带低值系统在华北、黄淮地区长时间维持。

(2) 中低层有深厚的东风急流和稳定的低涡切变，水汽条件和动力条件较好；200hPa高空河南山东一带呈辐散场形势，抽吸作用加强垂直上升运动，500hPa的低涡，配合中低层涡旋以及东南风急流产生的强烈辐合上升运动，200hPa辐散场加强和维持了上升运动

参考文献

[1] 张娇,王东勇,朱佳宁等. 淮河流域持续性强降水的重要前期信号[J].气象, 2011,37(11):1329-1335. Zhang Jiao, Wang Dongyong, Zhu Jianing, et al. Important early signal of continuous heavy precipitation in the Huaihe River Basin [J]. Meteorological, 2011,37 (11): 1329-1335.

[2] 茹正亮,杨芝艳,朱文刚等. 加权马尔科夫AR-GARCH-GED模型在降水量中的预测[J]. 系统工程, 2013(12):98-102. Ru Zhengliang, Yang Zhiyan, Zhu Wengang, et al. Prediction of the weighted Markov AR-GARCH-GED model in precipitation [J]. System Engineering, 2013 (12): 98-102

[3] 王建恒,陈瑞敏,王国宁等. 一次中小尺度强降水火箭增雨作业效果评估[J].《气象科

作者简介：冯艳（1982-）女，汉，河南周口人，本科学历，助理工程师，从事气象服务与应用气象工作

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