周景文，莫粱狄，黃冬至

（茂名市氣象局，廣東茂名 525000）

2015年5月5—6日茂名市局地強(qiáng)暴雨特征分析

周景文，莫粱狄，黃冬至

（茂名市氣象局，廣東茂名 525000）

利用常規(guī)氣象觀測(cè)資料以及NCEP 1°×1°再分析資料，對(duì)2015年5月5—6日茂名市局地強(qiáng)暴雨過(guò)程的環(huán)流背景及影響系統(tǒng)進(jìn)行分析，同時(shí)給出降水物理因子診斷。結(jié)果表明：該次局地強(qiáng)暴雨是在兩槽一脊的環(huán)流形勢(shì)背景下，位于孟加拉灣附近的南支波動(dòng)配合東路冷空氣滲透造成的強(qiáng)降水；5月初，隨著西南季風(fēng)的爆發(fā)，來(lái)源于北部灣的西南急流和南海的水汽輻合是兩支主要的水汽輸送帶，并且高水汽通量區(qū)與暴雨落區(qū)密切相關(guān)；該次暴雨過(guò)程，高層輻散先于低層輻合，高低層的抽吸作用有利于暴雨的觸發(fā)；粵西地區(qū)位勢(shì)不穩(wěn)定能量不斷累積，為該次暴雨的形成提供了不穩(wěn)定能量條件。

天氣學(xué)；局地強(qiáng)暴雨；環(huán)流形勢(shì)；水汽通量；不穩(wěn)定能量；茂名市

華南前汛期暴雨發(fā)生前天氣擾動(dòng)的信號(hào)弱，業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)難度大，影響廣泛，為此受到廣大氣象界工作者的高度重視［1-15］。目前國(guó)內(nèi)有不少專家對(duì)廣東地區(qū)前汛期暴雨進(jìn)行研究，黃曉梅等［1］在對(duì)粵西一次前汛期暴雨分析中發(fā)現(xiàn)，500 hPa南支槽、夏季風(fēng)爆發(fā)、弱冷空氣侵入是該次暴雨的主要成因；高亭亭等［2］對(duì)廣州前汛期暴雨氣候特征進(jìn)行分析；黃海燕等［3］分析了汕尾市前汛期暴雨特征。

2015年5月5—6日，粵西北地區(qū)出現(xiàn)一次局地特征明顯的強(qiáng)暴雨過(guò)程。暴雨區(qū)域主要集中在茂名、清遠(yuǎn)、韶關(guān)一帶。而茂名市強(qiáng)暴雨主要集中在北部，過(guò)程最大降雨量出現(xiàn)在茂名信宜的池洞，為139.5 mm；2015年5月5日08：00—6日20：00（北京時(shí)，下同）茂名市的雨量情況見(jiàn)圖1。該次暴雨過(guò)程具有范圍集中、雨強(qiáng)強(qiáng)的特點(diǎn)。據(jù)三防統(tǒng)計(jì)，信宜市東鎮(zhèn)街道、丁堡、水口、池垌等鎮(zhèn)街受災(zāi)較嚴(yán)重，高州市荷花鎮(zhèn)有局部受淹，水利設(shè)施損毀。信宜受災(zāi)村居65個(gè)、人口13.5萬(wàn)，經(jīng)濟(jì)損失2 250萬(wàn)元。因此針對(duì)該次過(guò)程進(jìn)行診斷分析，找到該次暴雨的過(guò)程特點(diǎn)，對(duì)于提高茂名前汛期暴雨的預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率具有十分重要的意義。

圖1 茂名市2015年5月5日08：00—6日20：00雨量分布（單位：mm）

1 環(huán)流形勢(shì)和天氣尺度系統(tǒng)

1.1 大尺度環(huán)流背景分析

該次暴雨發(fā)生前夕，副熱帶高壓呈孤立環(huán)流占據(jù)南海西南部，有利于水汽向廣東、廣西輸送（圖2）。歐亞地區(qū)在兩槽一脊的環(huán)流形勢(shì)下，孟加拉灣有南支波動(dòng)生成和東移；而中緯西風(fēng)東移過(guò)程中，東槽引導(dǎo)冷空氣南下滲透使粵西地區(qū)斜壓性增強(qiáng)。黃忠等［4］在粵東持續(xù)性暴雨成因研究中指出，東槽引導(dǎo)的冷空氣與短波槽疊加容易造成持續(xù)性暴雨。

圖2 2015年5月4日20：00 500 hPa位勢(shì)高度場(chǎng)（單位：gpm）

1.2 高空與地面場(chǎng)特征

前汛期的暴雨發(fā)生時(shí)，南亞高壓一般位于中南半島北部或其臨近地區(qū)［5］，而茂名市出現(xiàn)暴雨時(shí)，北部灣還出現(xiàn)一個(gè)低渦次級(jí)中心，暴雨區(qū)正是出現(xiàn)在次級(jí)環(huán)流東部，副熱帶高壓北部的輻散氣流下。

5日傍晚，500 hPa西風(fēng)槽東移逼近廣東，并有短波槽疊加活動(dòng)（圖3a）。850 hPa上江淮切變線南壓，于5日傍晚穩(wěn)定在兩廣交界附近；茂名則處于切變線南側(cè)，西南渦東南側(cè)強(qiáng)盛的西南氣流中，強(qiáng)盛的西南水汽輸送直接觸發(fā)了暴雨，并給暴雨的持續(xù)提供了充足的水汽、熱量和不穩(wěn)定能量（圖3b）?；浳鞯孛嬗腥趵淇諝鉂B透補(bǔ)充，低壓發(fā)展強(qiáng)盛（圖3c）。6日白天隨著切變線北推，大氣中不穩(wěn)定能量得到釋放，降水過(guò)程結(jié)束。

圖3 2015年5月5日20：00 500 hPa（a）、850 hPa（b）、地面形勢(shì)（c）

2 暴雨發(fā)生的物理量條件

2.1 水汽條件

持續(xù)充足的水汽條件是暴雨形成和發(fā)展的必要條件。通過(guò)對(duì)低緯地區(qū)的流場(chǎng)和水汽分布分析發(fā)現(xiàn)，5月初，隨著西南季風(fēng)的爆發(fā)，來(lái)源于北部灣的西南急流和南海偏南水汽輻合是該次暴雨過(guò)程的2支主要水汽輸送帶，并且高水汽通量區(qū)與暴雨落區(qū)密切相關(guān)。

該次暴雨過(guò)程中，低層水汽主要來(lái)自南海和北部灣，沿著西南急流和偏南風(fēng)輻合方向傳輸。850 hPa最大水汽通量中心軸在20.5°N—23.0°N之間，呈準(zhǔn)東西帶狀分布，水汽的最大輸送中心軸線位置與急流軸相對(duì)應(yīng)，中心值隨著西南急流的加強(qiáng)而逐漸增大（圖4）。

圖4 2015年5月5日08：00（a）、6日02：00（b）、08：00（c）850 hPa水汽通量散度（單位：g·cm-2·hPa-1·s-1）

5日08：00位于北部灣到中南半島南部的高水汽通量帶緩慢西進(jìn)并穩(wěn)定維持在北部灣西北部（圖4a）；5日夜間高水汽通量帶開(kāi)始觸及粵西的西北部，5日20：00一條帶狀的水汽通量高值帶出現(xiàn)在粵西地區(qū)，23：00水汽通量分裂條帶大值區(qū)正好位于茂名西北部（圖4b），高達(dá)20 g·cm-1·hPa-1·s-1，水汽通量高值帶所覆蓋的茂名西北部地區(qū)對(duì)應(yīng)強(qiáng)降水落區(qū)；6日08：00，水汽通量高值區(qū)中心東移至粵西北一帶，急流中心軸和水汽通量中心大值區(qū)逐漸移出茂名（圖4c），強(qiáng)降水隨之結(jié)束。

2.2 動(dòng)力條件

除了持續(xù)的水汽輸送外，高低層抽吸作用是該次暴雨過(guò)程的一個(gè)動(dòng)力觸發(fā)條件。5日夜間，粵西地區(qū)高層200 hPa正散度逐漸加大，20：00起有一散度大值中心于茂名西北部維持，高層大氣輻散增強(qiáng)（圖5a）。低層850 hPa為負(fù)輻散度區(qū)（低層輻合區(qū)），負(fù)散度大值中心5日23：00起逐漸加大維持（圖5b），低層輻合出現(xiàn)時(shí)間落后于高層輻散，負(fù)散度值中心加大維持時(shí)間與茂名暴雨的發(fā)生發(fā)展時(shí)間吻合。6日上午，200 hPa強(qiáng)輻散區(qū)逐漸東北移，茂名西北部的強(qiáng)降水隨著結(jié)束。這種低層輻合、高層輻散的高低空抽吸作用使低緯地區(qū)輸送的水汽在茂名西北部地區(qū)輻合抬升，有利于暴雨的觸發(fā)和強(qiáng)降水的維持。

圖5 2015年5月5日20：00 200 hPa（a）和6日02：00 850 hPa散度場(chǎng)（單位：×10-5s-1）

2.3 熱力條件

暴雨過(guò)程開(kāi)始前后對(duì)K指數(shù)場(chǎng)的分析得出，華南大部分地區(qū)處于32～40℃的高熱力不穩(wěn)定區(qū)，其中心大值區(qū)出現(xiàn)在粵西、粵西北一帶（K≥38℃），并且在5日20：00前后K指到達(dá)最大值（圖6a）。而從溫度對(duì)數(shù)壓力圖（圖6b）上反映出，5日開(kāi)始，粵西地區(qū)（以陽(yáng)江探空站為代表站）處于正的不穩(wěn)定能量區(qū)，20：00正能量區(qū)面積增大幾乎觸及地面，并且低層濕層深厚（相對(duì)濕度≥80%延伸至800 hPa附近），中高層存在干區(qū)，空間垂直風(fēng)場(chǎng)加大，由低空到高空呈順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，粵西地區(qū)暖平流輸送加強(qiáng)，存在明顯的上干下濕暖舌結(jié)構(gòu)。上述各熱力指標(biāo)表明，該次暴雨過(guò)程中粵西地區(qū)位勢(shì)不穩(wěn)定能量不斷累積，為暴雨的形成提供了不穩(wěn)定能量條件。

圖6 2015年5月5日20：00廣東K指數(shù)分布（a）和陽(yáng)江探空?qǐng)D（b）

3 結(jié)論

1）該次暴雨過(guò)程是在兩槽一脊的環(huán)流形勢(shì)背景下，孟加拉灣附近的南支波動(dòng)配合東路冷空氣南下滲透造成的強(qiáng)降水。

2）5月初，隨著西南季風(fēng)爆發(fā)，來(lái)源于北部灣的西南急流和南海偏南氣流輻合是該次暴雨過(guò)程的2支主要水汽輸送帶，并且高水汽通量區(qū)與暴雨落區(qū)密切相關(guān)。

3）高層輻散先于低層輻合開(kāi)始，對(duì)低緯地區(qū)輸送的水汽在茂名西北部地區(qū)輻合抬升和雨勢(shì)維持十分有利，高低層抽吸作用有利于暴雨的觸發(fā)。

4）該次暴雨過(guò)程，粵西地區(qū)處于上干下濕的暖舌區(qū)，位勢(shì)不穩(wěn)定不斷加強(qiáng)，為暴雨的形成提供了不穩(wěn)定能量條件。

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Analysis of the Characteristics of a Local Heavy Rain in Maom ing in M ay 5-6，2015

ZHOU Jing-wen，MO Liang-di，HUANGDong-zhi

（Meteorological Bureau of Maoming City，Maoming 525000）

Conventional observations as well as NCEP reanalysis are used to analyze the circulation background and governing systems for a local unusually heavy rain in Maoming in May 5-6，2015 and to diagnose the associated physical factors of the precipitation.The result is shown as follows.The intense rain was caused as southerly waves near the Bay of Bengal acted with cold air from an eastward route against the circulation background of two troughs allocated with a ridge.In early May，with the outbreak of the southwestmonsoon，a southwesterly jet stream from the Beibu Bay and the convergence of water vapor over the South China Sea are twomain channels ofwater vapor transportation，with high correlation between high water vapor flux and the area of heavy rain.For the rain process of interest，upper-level divergence precedes low-level convergence and the sucking effect in both the upper and low levels helped trigger the heavy rain，and the constantly accumulated energy of potentially instability over the western Guangdongwas the condition of instable energy for the generation of the heavy rain.

synoptics；local unusually heavy rain；circulation pattern；water vapor flux；instability energy；Maoming city

P44

A

10.3969/j.issn.1007-6190.2016.06.004

2016-08-05

廣東省茂名市氣象局氣象科技計(jì)劃項(xiàng)目“西南季風(fēng)活動(dòng)對(duì)茂名汛期重要天氣的影響（201501）

周景文（1989年生），男，本科，助理工程師，主要從事天氣預(yù)報(bào)方向的相關(guān)工作。E-mail：635922022@qq.com

周景文，莫粱狄，黃冬至.2015年5月5—6日茂名市局地強(qiáng)暴雨特征分析［J］.廣東氣象，2016，38（6）：16-19.