冷涡是一种高空气旋式涡旋，中心温度比四周低。高空冷涡可从数千米的对流层中部一直垂直伸展到10公里的高空，冷涡中的空气柱处于上暖下冷的不稳定状态。所以，常会产生阵雨、雷阵雨甚至雷雨大风或冰雹等不稳定天气。强烈发展的冷涡也会造成较大范围的暴雨天气。
“冷涡”是怎样造成降雨的?此次降雨到底会有多强?会对生产生活造成怎样的影响?应该注意哪些问题?中国气象频道气象分析师信欣为网友专业解答。
1问：冷涡是如何形成降雨的?
信欣：对流层中上层的冷性涡旋，是悬空的。因此冷涡下面如果有暖湿空气输送，就可能导致出现上冷下暖的不稳定结构，引发对流。此次降水，高空有冷涡，低空有低涡。低涡是出现于大气中低层的水平和垂直范围都较小的低压涡旋。低涡本身就个是水汽搬运工，将海洋上的水汽吸引过来，汇聚在一起。这个汇聚的过程，也是有利于水汽的抬升，形成降水。这次冷涡+低涡，就使得降水条件更加有利。不过不确定的是，两个系统的位置、移动方向和速度，会使得具体的强降雨的时空分布预报起来有难度。
降水需要水汽和动力这两个基本条件。类似拧毛巾，要有水和力气。降水的物质来源来自偏南气流从海上输送的水汽，然后遇到合适的环境，被抬升到高空凝结成水滴、冻结成冰晶，然后再因为重力作用落下来。另外，下大雨，需要源源不断的水汽输送和动力抬升。22-23日华北地区的气象条件就满足这个情况，冷涡提供动力抬升，同时低空有低涡，把水汽吸引上来。
2问：此次降雨到底有多强?
信欣：据中央气象台预报，预计21日至24日，北京、天津、河北、内蒙古中部偏南地区、辽宁西南部、河南东部、山东、安徽东北部和江苏北部等地的部分地区有大到暴雨，北京西部和北部沿山、河北东北部等地部分地区有大暴雨，过程累计雨量40～80毫米,局地可达150～180毫米;上述部分地区并伴有雷暴大风等强对流天气，最大小时雨强可达20～40毫米，局地超过60毫米。预计最强降雨时段出现在22日和23日。
京津冀地区是本轮强降雨的中心。预计22日至23日，北京大部地区将普降暴雨，西部和北部沿山有大暴雨，累计雨量50～90毫米，局地120～180毫米，最大小时雨强50～70毫米;局地还会伴有冰雹、短时大风、短时强降雨等强对流天气。
预报可能还有调整，但是两个大方向应该可以确定，一是这是京津冀今年以来最强降雨，区域性暴雨概率大。二是降水先是对流为主，之后转为相对稳定，均匀的降水。具体哪里、哪个时段最强，还是看临近预报。
3问：此次北京地区的降雨会达到2012年7月21大暴雨级别吗?
信欣：应该不会，因为降水的过程并不是一直处于强对流中，类似程咬金“三板斧”。第一阶段，对流降水，时空不均，可能在21日夜间-22日晨;第二阶段22日白天-夜间，持续较均匀降水，夜间比白天更强;第三阶段，23日白天到夜间，阵性降雨，断断续续、时大时小，东边比西边大，总体雨量弱于22日。
气象上规定，如果24小时降雨量50-99.9毫米为暴雨。如果是1小时3毫米降雨量，连续下24小时，就是72毫米，这是暴雨，但看着就像是中雨-大雨。如果是1小时24毫米降雨量，连续下3小时，也是72毫米，也是暴雨，但视觉上，这才是猛烈的暴雨。2012年7月21北京的总降水量其实不如2016年7月20日，但大家觉得还是“721” 强。这就是因为，“720”单小时降雨量不如“721”强，但下得更久。
4问：此次降水是对流很强，还是平稳绵长?
信欣：这次降水，开始的时候可能是对流降水为主，后面转为相对稳定的降水，可能会伴随弱对流活动，打几个闷雷。因此一开始是视觉和听觉系的暴雨，后面是累积量的暴雨，视觉系的中雨、大雨。
如何判断此次降水是对流很强的，还是平稳绵长的呢?看垂直结构和大气稳定度参数。
上图反应了北京不同时间、不同高度上的大气状态。横坐标为时间轴，从右向左看，下方数字代表了时间，比如2308就是23日08时。纵坐标为气压高度，1000基本就是地面，850大概是1500米、700大概3000米，500约5500米，200约12000米。图上有很多虚线和绿色。虚线代表了上升运动，这个是利于降水的。北京从21日晚-24日晨，一直存在上升运动。而且22日-23日晨，虚线都很强，高度也很高。绿色对应的是相对湿度，右侧图标中，深绿色对应相对湿度在95%以上，21日20时-22日08时，北京700百帕即3000米以下低空湿度大，700-500百帕(对流层中层)变成了浅绿色，相对湿度不是很大，空气相对干一些，这样上干下湿的情况是利于出现对流的。
而22日晚-23日凌晨，从地面一直抬升到对流层顶(200百帕高度)颜色都很深，说明因此这个时候整层湿度都不错，并且风向，大多为南风这样的配置，利于出现较强降雨，而不是对流。到了23日，对流层中上层(500以上)出现了干区，地面到700(约3000米)还是湿层，但抬升动力差了一些，风向也多北风，因此呈现一些冷区的阵性降水，可以有对流活动，但不会很强。
5问：如何应对此次降雨?
信欣：暴雨的预报很难，不确定性还是很大。根据21日早晨最新的预报显示，冷涡走得可能比之前预计得还要慢一些，降水结束时间会拖后。低空的低涡系统也一直不稳定，低空水汽的搬运工，不确定将水汽向哪里汇集，导致暴雨中心的不确定。
总体来说，22-23日这次过程依然有不确定性，北京22日20时，动力和水汽相对配合好，可能雨最强。
对于此次京津冀一带可能出现的今年以来最强降雨，大家不必恐慌和担忧。首先，减少外出，尤其要避免去山区，以防发生危险。其次，提前准备饮水和食物，22日晚尽可能早一点回家。