“21·7”特大暴雨系统北上引发太行山中段区域大暴雨成因分析

来源：高原气象杂志2023年第5期北京时间：

作者：李国翠,钤伟妙,车少静,陈瑞敏,李禧亮,冯洋

单位：1. 河北省气象与生态环境重点实验室，河北 石家庄 050021 ;2. 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室，北京 100081 ;3. 石家庄市气象局，河北 石家庄 050081 ;4. 河北省气候中心，河北 石家庄 050021 ;5. 衡水市气象局，河北 衡水 053000

摘要：2021年7月18 -22日， 河南中北部出现历史罕见特大暴雨（“21·7”特大暴雨）， 众多学者已有分析和研究。受系统北上影响， 20 -22日位于太行山中段的河北省中南部也出现区域性大暴雨。本文利用0.25°×0.25°逐小时ERA5再分析资料和2508个地面加密自动站分钟资料、 多普勒天气雷达、 风廓线雷达、 L波段探空、 地基GPS水汽等多源高时空分辨率观测资料， 对太行山中段区域大暴雨演变特征及暴雨落区成因进行分析， 结果表明： （1）强降水主要影响系统为副热带高压、 高空涡、 切变线、 低空急流， “烟花”和“查帕卡”双台风远距离输送也是有利的环流背景， 大气环流稳定和低空偏东风长时间维持是降水的主要成因。（2）近乎南北向地面辐合线、 地面露点温度锋区、 ≥30 dBz雷达强回波带、 小时降水量≥10 mm短时强降水带位置吻合， 且稳定维持在太行山东麓， 位置少动且持续时间长； 强降水阶段， 低层偏东风分量增大， 且最大东风出现高度降低， 最大东风分量为8~11.1 m·s-1， 最大东风出现的高度最低为510 m； 低空急流最大高度510~2310 m， 最大低空急流指数33.1×10-3 s-1， 0~1 km和0~3 km垂直风切变最大分别为11.9 m·s-1和 16.9 m·s-1， 偏东风表现为迎风坡水平辐合， 对太行山东麓降水产生明显增幅作用。（3）深厚湿层从地面持续到400 hPa， 降水过程中抬升凝结高度接近地表， 降水前期对流有效位能1925.5 J·kg-1； 强降水阶段GPS水汽总量处于50 mm以上的高值阶段， 高值开始时间提前于降水5~6 h； 西部山区中低层水汽通量大值区维持时间长达10 h， 水汽辐合西部明显高于东部， 强降水出现在西部山区呈带状分布。（4）雷达回波质心低， 30 dBz以上的强回波在西部山区持续时间长达20 h， 具有列车效应和暖云降水特点。

关键词：暴雨,地形作用,低空急流,地面辐合线,列车效应

基金资助：灾害天气国家重点实验室开放课题(2023LASW-B02),河北省气象局指导性项目(21ZC02),河北省气象局延伸期重要天气过程智能预测技术创新团队项目,衡水市气象局短临预报技术研究创新团队项目