李誠(chéng)?周偉

摘 要：利用自動(dòng)站觀測(cè)資料、NCEP全球分析資料等對(duì)2014年5月25日長(zhǎng)沙市暴雨天氣過(guò)程進(jìn)行分析。結(jié)果表明：地面小低壓及中低層冷切尾部與暖切頂部輻合，與高空反氣旋輻散相配合及較強(qiáng)干侵入作用，產(chǎn)生較強(qiáng)上升運(yùn)動(dòng)，為暴雨天氣發(fā)生提供了有利能量及動(dòng)力條件。暴雨落區(qū)具備顯著正負(fù)渦度柱及正負(fù)散度柱耦合雙偶結(jié)構(gòu)。

關(guān)鍵詞：長(zhǎng)沙；暴雨天氣；天氣形勢(shì)；物理量場(chǎng)

長(zhǎng)沙市地處湘江下游與湘瀏盆地西緣，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，溫和濕潤(rùn)，雨熱同期，年平均溫度17.2℃，年均降水量為1361.6mm。受其地理區(qū)域及氣候特征影響，長(zhǎng)沙市暴雨天氣頻繁，給當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)及經(jīng)濟(jì)建設(shè)帶來(lái)重大沖擊。本文對(duì)2014年5月25日長(zhǎng)沙暴雨天氣過(guò)程進(jìn)行分析，找到暴雨天氣系統(tǒng)物理機(jī)制，以加深對(duì)暴雨天氣認(rèn)識(shí)，提升此類天氣預(yù)報(bào)水平，降低暴雨洪澇災(zāi)害損失。

一、天氣概況

2014年5月25日湖南省出現(xiàn)大到暴雨，長(zhǎng)沙等多縣市嚴(yán)重洪澇災(zāi)害，長(zhǎng)沙市大部分地區(qū)降雨量超過(guò)100mm。此次暴雨天氣是入汛后強(qiáng)度最大、范圍最廣的一次降水過(guò)程。面對(duì)暴雨天氣，湖南省各級(jí)政府部門(mén)高度重視、關(guān)注天氣變化、突出防范重點(diǎn)、加強(qiáng)水庫(kù)調(diào)度、周密部署，采取多項(xiàng)措施，力爭(zhēng)將災(zāi)害損失降低到最低。

二、環(huán)流形勢(shì)演變特征分析

24日08時(shí)（圖1a），長(zhǎng)沙位于西太平洋副熱帶高壓邊緣，中低層濕度較大，高層濕度較小，700hPa低槽后有一溫度槽，地面形勢(shì)場(chǎng)我國(guó)西南出現(xiàn)低壓倒槽。24日14時(shí)，地面場(chǎng)上，長(zhǎng)沙位于兩高之間的低壓輻合帶中，增溫增濕顯著。24日20時(shí)（圖1b），副高穩(wěn)定少動(dòng)，700hPa低槽不斷東移南壓，溫度槽落后于高度槽，與925hPa溫度脊保持對(duì)應(yīng)，850hPa黔西北至湘北部一帶存在一橫切變，而桂中部到湘西建立了急流，地面西南倒槽發(fā)展，冷鋒穩(wěn)定在長(zhǎng)江中下游以北，長(zhǎng)沙位于高空槽底端、700hPa冷切尾部及850hPa暖切頂端輻合區(qū)及地面輻合帶中，大部分地區(qū)出現(xiàn)降水，且降水強(qiáng)度增強(qiáng)。25日08時(shí)（圖1c） ，副高南壓，700 hPa低槽東移至沿海區(qū)域，長(zhǎng)沙正位于槽后偏北氣流中，湘西南至桂西北有一急流；850hPa變成冷式切變，穩(wěn)定在黔東南至湘西北，急流增強(qiáng)并東移，地面冷鋒位置穩(wěn)定，冷空氣主體顯著朝南蔓延，長(zhǎng)沙位于低槽后端，降雨強(qiáng)度減小。25日14時(shí)由于地面冷空氣南下，系統(tǒng)東移變?nèi)?，長(zhǎng)沙降水減弱，暴雨天氣趨于結(jié)束。

三、物理量場(chǎng)分析

1.水汽條件

分析此次暴雨天氣850hPa風(fēng)場(chǎng)、水汽通量散度及比濕可知，24日14時(shí)， 850hPa在桂北—黔東-湘南一帶構(gòu)成一水汽通道，湖南中部存在一較強(qiáng)水汽輻合中心；從比濕情況分析可知，鄂西屬干區(qū)，湘東均處在濕度大值區(qū)，長(zhǎng)沙位于水汽通量及濕度大值區(qū)，表明該地區(qū)具備有利的濕度條件。24 日20時(shí)，850hPa在湖南東北及西部各自有一水汽輻合中心，而桂北—黔東-湘南水汽通道維持，長(zhǎng)沙具備良好的水汽輸送。25 日 06：30，北方干冷空氣侵入湖南，水汽輻合中心南壓，在湖南中部構(gòu)成顯著的濕度鋒區(qū)，長(zhǎng)沙出現(xiàn)暴雨天氣。26日08時(shí)西南氣流逐漸減弱，濕度鋒區(qū)南壓至湘東南，長(zhǎng)沙強(qiáng)降水天氣減弱，趨于結(jié)束。

2.熱力條件

由850hPa假相當(dāng)位溫（θse）及700hPa垂直速度疊加分析可知，24日14時(shí)，θse高值區(qū)處于桂西，同時(shí)朝東北區(qū)域延伸，湖南除西北部外，其他地區(qū)θse均>354K，說(shuō)明低層屬高溫高濕區(qū)，垂直上升區(qū)主要處在湖南中部及西南。24 日20時(shí)，θse高值區(qū)主要位于黔南及桂西一帶，而且朝東邊移動(dòng)延伸，湖南西部及南部保持較高水平，垂直上升區(qū)主要處在湖南省中部及西部，在湖南西部及東北均存在一個(gè)中心。25日06：30湖南中部及南部均處在θse高值區(qū)內(nèi)，垂直上升區(qū)處在湖南中部偏北且不斷東移南壓，強(qiáng)烈的垂直上升運(yùn)動(dòng)與不穩(wěn)定層結(jié)配合導(dǎo)致長(zhǎng)沙雷暴天氣。26日08時(shí)上升中心南壓到永州、衡陽(yáng)、郴州等地，在其南北兩邊均存在一下沉中心，南邊下沉中心速度為0. 6 Pa/s，共同構(gòu)成上升及下拽兩支氣流，暴雨天氣南壓東長(zhǎng)沙南，長(zhǎng)沙降水強(qiáng)度減小，并停止。

3.動(dòng)力條件

分析暴雨區(qū)（111～114°E，26～29°N）的平均渦度（a）和散度（b）的時(shí)間-高度剖面，24日14時(shí)，暴雨區(qū)主要是低層正渦度（ 負(fù)散度） 與高層負(fù)渦度（ 正散度） ，屬于典型暴雨渦散場(chǎng)耦合模式。24日20時(shí)后，正渦度區(qū)朝上發(fā)展， 25 日 06：30，對(duì)流層925～700 hPa 之間的正渦度不斷變大，在900hPa構(gòu)造一中心強(qiáng)度為4×10-5s-1的中心，而高空負(fù)渦度不斷增強(qiáng)，在 400hPa區(qū)域形成一中心，中心強(qiáng)度為-5×10-5s-1；同時(shí)，900hPa以下負(fù)散度加強(qiáng)，形成一個(gè)中心值達(dá)-3×10-5·s-1的強(qiáng)輻合中心，500hPa附近正散度明顯加大，中心值為2×10-5s-1，低層輻合高空強(qiáng)烈輻散，長(zhǎng)沙對(duì)流上升運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，出現(xiàn)雷暴等強(qiáng)對(duì)流天氣，持續(xù)到26日08時(shí)，之后低層正渦度變小，正散度增大，降水強(qiáng)度降低，暴雨天氣基本結(jié)束。

四、結(jié)語(yǔ)

1.此次長(zhǎng)沙暴雨天氣過(guò)程中，地面小低壓及中低層冷切尾部與暖切頂部輻合，與高空反氣旋輻散相配合及較強(qiáng)干侵入作用，產(chǎn)生較強(qiáng)上升運(yùn)動(dòng)，850hPa桂北—黔東-湘南水汽通道維持，為暴雨天氣發(fā)生提供了有利的能量及動(dòng)力、水汽條件。

2.暴雨落區(qū)對(duì)應(yīng)一由地面—對(duì)流層頂正負(fù)渦度柱耦合、正負(fù)散度柱耦合典型雙耦結(jié)構(gòu)，形成暴雨發(fā)生機(jī)制。此類耦合結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)沙暴雨出現(xiàn)前已經(jīng)存在，對(duì)該類型暴雨天氣預(yù)報(bào)預(yù)警有重要預(yù)警指示意義。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：李誠(chéng)（1972-），男，漢族，湖南長(zhǎng)沙市人，中專學(xué)歷，助理工程師，從事天氣預(yù)報(bào)和氣象服務(wù)工作。