童華君，楊蘇勤，陳林

（泉州市氣象局，福建泉州 362000）

2016年泉州一次致澇暴雨過程的分析

童華君，楊蘇勤，陳林

（泉州市氣象局，福建泉州 362000）

對泉州一次致澇暴雨過程進行了分析，結果表明：城市內(nèi)澇是由短歷時暴雨再配合其他因素造成；多次過程分析結果表明德化風廓線雷達顯示的垂直上升運動如果達到8 m/s以上，泉州的沿海有強降水；而一旦其明顯減弱，則沿海的強降水漸止。

天氣學；致澇；暴雨；泉州

暴雨洪澇是危害性最大的一種自然性災害，它對福建的影響尤甚。由于泉州經(jīng)濟總量大、人口密集、經(jīng)濟活躍，暴雨洪澇對泉州的影響尤為明顯。一直以來泉州市防汛的重點都是山區(qū)的山洪、地質(zhì)災害、中小河流洪水等暴雨次生災害，對山區(qū)暴雨的研究較為充分，而對造成泉州沿海地區(qū)內(nèi)澇的暴雨研究較少。2016年受超強厄爾尼諾氣候影響，各類極端天氣頻發(fā)，特別是極端性暴雨經(jīng)常出現(xiàn)，2016年5月10日泉州市出現(xiàn)一場持續(xù)時間短、雨量大的極端強降水，并發(fā)嚴重的城市內(nèi)澇。據(jù)官方統(tǒng)計，5月10日暴雨過程共造成全市7個縣（市、區(qū)）43個鄉(xiāng)鎮(zhèn)5 950人受災，緊急轉移人口59人，倒塌房屋12間，直接經(jīng)濟損失6 870.5萬元。研究致澇性暴雨對于科學決策和防災減災具有重要的意義。

1 雨情實況

2016年5月10日受高空槽東移，低層切變東移南壓過境，泉州地區(qū)普降大到暴雨，安溪、南安、晉江、泉州、惠安出現(xiàn)部分暴雨，其中泉州市泉港區(qū)南埔鎮(zhèn)錄得132.2mm的最大雨量。該次降水效率極高，5 min降雨量最大達13 mm，1 h雨強最高達到98.5 mm。該次降水特點是雨量大、降水時間集中，同時強降水均發(fā)生在沿海地區(qū)，且強降水分布呈明顯的帶狀分布。

2 致澇因素分析

造成該次短時強降水過程并最終形成嚴重城市內(nèi)澇的暴雨，其成因是本研究要探討的問題。致災往往是多種因素共同作用的結果，本研究認為該次內(nèi)澇主要由暴雨、強對流和其他因子等3個因素共同造成的。

2.1 暴雨成因

暴雨的成因很多，對于系統(tǒng)性的暴雨，首先需要的是大范圍的抬升條件［1］，西風槽系統(tǒng)下的暴雨過程都伴隨著高空槽和低層切變配合，如再加上西南季風的影響，華南地區(qū)極易出現(xiàn)暴雨，廣東2009年3月28日［2］、6月11日［3］，廣西2011年6月27日［4］、2012年5月12日［5］和6月23日的過程［6］均是如此。分析2016年5月10日08：00的高空實況數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)，在150～300 hPa福建省上空包括泉州在內(nèi)均屬于高空急流的分流區(qū)內(nèi)，高層的輻散條件有利于抽吸作用，具備抬升條件［7］（圖略）。500 hPa高度高原槽處在110°E—100°E，槽底位于25。N，泉州正好位于槽前正渦度平流區(qū)內(nèi)，槽前正渦度平流有利于抬升［8］；其次槽前的西南暖濕氣流也會帶來源源不斷的水汽和能量［9］；同時低層700～850 hPa為切變南壓，風速輻合；地面還有冷鋒南下，鋒面抬升［7］。

風廓線雷達由于其較高的時空分辨率，特別是時間分辨率遠高于常規(guī)的高空探空資料，在分析和監(jiān)測低空急流中具有很好的應用［10-11］。該次過程分析位于泉州北部山區(qū)的德化風廓線雷達可以發(fā)現(xiàn)，強降水發(fā)生時段有強烈的上升運動，達到8 m/s；低層南風達到急流的標準。在沿海降水期間，低層4 km以下都是4 m/s的上升氣流（圖1）。當上升運動明顯減弱時，沿海的暴雨也漸止，估計約提前30 min可以指示短時強降水的結束。同時在同年5月22日的沿海暴雨過程、6月17日暴雨過程、7月的“尼伯特”臺風登陸和9月“莫蘭蒂”臺風影響過程中，均出現(xiàn)了相同的現(xiàn)象，也就是德化風廓線出現(xiàn)上升運動明顯減弱后，在一定時間內(nèi)（十幾分鐘到半小時）沿海的強降水停止。但同時分析以上5個過程發(fā)現(xiàn)其對沿海的弱降水沒有明顯的指示意義。該發(fā)現(xiàn)或者可以作為預判泉州沿海強降水減弱的一個參考，具體機理仍待進一步研究。

圖1 2016年5月10日13：30—16：00德化風廓線雷達的水平-垂直速度時間分布

其次，暴雨出現(xiàn)還需要有明顯的水汽補充和能量的輸送。低空急流就是水汽和能量輸送的最佳通道［12］。通過Micaps中尺度［13］分析，可以發(fā)現(xiàn)：沿海上空700～925 hPa出現(xiàn)了西南急流，同時低層水汽輻合也非常明顯，并配合鋒區(qū)的存在，這些都指示了水汽通道的建立和水汽匯合區(qū)在福建東部沿海一帶。同時多普勒雷達在天氣過程分析中監(jiān)測和識別低層的系統(tǒng)中的應用非常廣泛［14-16］。分析多普勒雷達速度圖（圖2）可見，在泉州的沿海的高空低層有26.5 m/s的西南風，其中朝向風（in方向）最大為26.5 m/s，而去向風（out方向）只有17 m/s左右，均超過12 m/s，即為西南急流［1］，同時朝向風遠大于去向風，如此就存在明顯的西南急流風速幅合。在大風軸中不僅有大范圍的風向輻合還有明顯的風速輻合，同時朝向和離開雷達的速度圖呈明顯的折角，是典型的鋒面結構，因此鋒面過境的時間大約在13：00前后，與短時強降水出現(xiàn)的時段一致。

再次，形成暴雨的最后一個條件就是持續(xù)時間要長［12］。通過分析雷達的動態(tài)圖可以發(fā)現(xiàn)：1）沿海對流發(fā)展配合切變南壓形成明顯降水；2）強反射率因子的回波始終長時間在同一地區(qū)出現(xiàn)，形成明顯的列車效應［17］，使強降雨持續(xù)在沿海出現(xiàn)，而雨帶同時呈現(xiàn)帶狀分布。

圖2 泉州市紫帽山新一代多普勒雷達速度圖（單位：m/s）

2.2 強對流

2.1 節(jié)已經(jīng)分析了暴雨的形成的3個條件［1］，可見該次過程具有深厚的抬升條件；水汽輸送條件充足；在沿海地區(qū)形成明顯的列車效應，強降雨持續(xù)在沿海出現(xiàn)。但是在5月，大范圍短歷時的暴雨，在泉州地區(qū)比較罕見，因此僅僅討論暴雨的形成條件不足以說明問題，經(jīng)過進一步分析，該次過程不僅有暴雨形成的有利條件，同時強對流條件也十分有利。深厚的強對流條件，才是短歷時暴雨形成的重要因素［13］。分析5月10日08：00廈門的t-log p圖（圖3）可以發(fā)現(xiàn)，低層有暖平流、高層有冷平流，有利于層結不穩(wěn)定的產(chǎn)生；同時K指數(shù)超過40℃、沙氏指數(shù)為-2.3℃和較低的自由對流高度和抬升凝結高度（接近地面），預示著層結極端不穩(wěn)定，CAPE值＞2 000 J/kg也預示著對流天氣的深厚。

圖3 2016年5月10日08：00廈門t-log p圖

2.3 其他因子

該次過程泉州市沿海出現(xiàn)短歷時暴雨，但是由于泉州地處沿海，多數(shù)情況不會形成城市內(nèi)澇［18］，而該次卻出現(xiàn)嚴重城市內(nèi)澇，主要可能由以下幾個原因造成。1）時間很短，但是雨量卻很大。多數(shù)地下管網(wǎng)的排洪建設標準只有面雨量3 h 50 mm，降水量過大是造成內(nèi)澇首要因素。2）集中降水時段恰好發(fā)生在13：00—15：00，而泉州灣附件的漲潮潮頂時段是14：00左右，也就是說外海正處于潮頭上，江水的水位高，造成外江水的頂托［19］作用，水閘無法開啟，內(nèi)溝河河水無法自排。3）通過查閱資料發(fā)現(xiàn)，泉州市老城區(qū)下水管道老化（二郎巷段）、排澇能力差、排水系統(tǒng)不完整（少林路段、南環(huán)路段等）。4）現(xiàn)場調(diào)查了解，落葉、地面垃圾等堵塞下水通道（豐澤段、九一街段、西街段等），短時強降雨致水流受阻，一時難以暢通。5）最后與有關部門溝通得知，部分路段（安吉路、軟件園路口、云鹿路段等）工程施工堵塞排水渠道。

該次短歷時的致澇暴雨是由于具有明顯的大范圍抬升條件、充足水汽條件、列車效應、深厚強對流條件再配合其他多種因素而發(fā)生。多次過程均發(fā)現(xiàn)，德化風廓線雷達在預判泉州沿海強降水上可能具有一定指示意義，強降水發(fā)生時段風廓線雷達顯示德化有強烈的上升運動，上升速度可以達到8 m/s；而當?shù)禄L廓線雷達垂直上升運動明顯減弱時，強降水結束。但該現(xiàn)象的具體物理機制還有待進一步研究。

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Analysis of a Flooding Heavy Rain Process in Quanzhou in 2016

TONGHua-jun，YANGSu-qin，CHEN Lin

（Quanzhou Meteorological Bureau of Fujian Province，Quanzhou 362000）

A flood-causing heavy rain in Quanzhou was analyzed.The results showed that flooding in the city is caused by short-duration rainfall together with other factors，and analysis ofmultiple processes show that if the verticalmotion by a Dehua wind profiler is above 8m/s，strong precipitation will occur along the coast of Quanzhou，and once itweakens，the strong precipitation will cease in the coastal region.

synoptics；flooding；heavy rain；Quanzhou

P44

A

10.3969/j.issn.1007-6190.2016.06.012

2016-08-26

廈漳泉科學研究基金項目《閩南區(qū)域山洪地質(zhì)災害精細化預報預警技術研究》

童華君（1983年生），男，理學碩士，工程師，主要從事氣象預報和服務工作。E-mail：81571300@qq.com

童華君，楊蘇勤，陳林.2016年泉州一次致澇暴雨過程的分析［J］.廣東氣象，2016，38（6）：51-54.