滕 林，安海全,賀德軍，陳 軍，夏昌基

(1.貴州省劍河縣氣象局，貴州 劍河 556400；2.貴州省雷山縣氣象局，貴州 雷山 557100；3.貴州省銅仁市氣象局，貴州 銅仁 554300)

1 引言

貴州省位于 24°37′～29°13′N，103°36′～109°35′E之間， 地處云貴高原的東斜坡，地貌雄峻，地勢(shì)西高東低，平均海拔1 100 m。 地貌的顯著特征是山地多，山地和丘陵占全省總面積的 92.5%，其中喀斯特地貌面積達(dá) 61.9%。由于貴州地處低緯高原山區(qū)，山區(qū)地形容易觸發(fā)局地強(qiáng)對(duì)流暴雨天氣的發(fā)生，暴雨精細(xì)化落區(qū)預(yù)報(bào)難度較大，因而貴州暴雨預(yù)報(bào)歷來(lái)是氣象工作的難點(diǎn)和社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)。貴州的氣象工作者已研究表明貴州暴雨的環(huán)流系統(tǒng)主要有西南渦、低空切變、高低空急流、副熱帶高壓、高空槽等[1-3]，并通過(guò)幾代氣象工作者的總結(jié)研究得出了對(duì)預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)具有指導(dǎo)作用的貴州預(yù)報(bào)員手冊(cè)[4]。預(yù)報(bào)員手冊(cè)指出貴州暴雨過(guò)程的天氣類型主要有：冷鋒低槽型、兩高切變及低渦切變型、長(zhǎng)江橫切變型(梅雨鋒型)、南支槽型、臺(tái)風(fēng)倒槽型。但近年來(lái)暖區(qū)暴雨逐漸成為氣象部門關(guān)注的熱點(diǎn)。對(duì)于暖區(qū)暴雨的研究，我國(guó)華南地區(qū)較多[5-9]，如陳翔翔等[5]將華南暖區(qū)暴雨的環(huán)流系統(tǒng)劃分為切變線型、低渦型和偏南風(fēng)風(fēng)速切變輻合型(簡(jiǎn)稱偏南風(fēng)型) 3大類型。夏茹娣等[6]研究分析了華南鋒前暖區(qū)暴雨β中尺度系統(tǒng)環(huán)境特征，指出暴雨具有多尺度特征，并與季風(fēng)活動(dòng)、邊界層的影響和地形的動(dòng)力作用等有關(guān)。張曉美等[7]認(rèn)為暴雨與連續(xù)生消的Mβcss的活動(dòng)直接相關(guān)。葉朗明等[8]認(rèn)為β中尺度對(duì)流系統(tǒng)(MCS)連續(xù)生成形成類似的列車效應(yīng)是暴雨產(chǎn)生的直接原因。華南暖區(qū)暴雨的最大特點(diǎn)是降水強(qiáng)度大，一般比鋒面暴雨大3～5倍[9]。目前對(duì)發(fā)生在貴州的暖區(qū)暴雨的研究相對(duì)較少，且貴州預(yù)報(bào)員手冊(cè)也沒(méi)有分類給出一定的預(yù)報(bào)指標(biāo)。陳軍等[10]對(duì)貴州一次暖區(qū)持續(xù)性區(qū)域大暴雨成因分析表明，降水易發(fā)生在低空急流左側(cè)和熱低壓東部第一象限和第四象限疊加區(qū)內(nèi)。周明飛等[11]參考華南暖區(qū)暴雨定義了貴州暖區(qū)暴雨為無(wú)冷空氣影響貴州，貴州處于暖性低壓或偏南氣流，影響時(shí)產(chǎn)生的暴雨。由于貴州暖區(qū)暴雨多數(shù)發(fā)生在鋒前偏南風(fēng)或熱低壓區(qū)，有時(shí)候出現(xiàn)在環(huán)境風(fēng)條件較弱或天氣尺度系統(tǒng)配置不清晰情況下，預(yù)報(bào)難度大，常常造成暴雨漏報(bào)，且暖區(qū)降水不同于大尺度抬升條件下的鋒面降水，其暴雨落區(qū)的確定和量級(jí)的把握尚有不足，因此本文將利用常規(guī)觀測(cè)資料、地面加密自動(dòng)站降水資料、FNL再分析資料(1°×1°)以及黔東南三穗C波段多普勒天氣雷達(dá)資料、FY-2G衛(wèi)星TBB資料，對(duì)環(huán)流形勢(shì)不明顯的暖區(qū)暴雨進(jìn)行分析，特別是在山區(qū)探討地形增幅作用，期待能對(duì)預(yù)報(bào)員手冊(cè)的內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充,以期在今后預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)中遇到類似天氣過(guò)程時(shí)能提供一些預(yù)報(bào)思路和參考。

2 降水預(yù)報(bào)與實(shí)況對(duì)比分析

5月26日中央氣象臺(tái)及貴州省氣象臺(tái)的預(yù)報(bào)結(jié)論為：26日20時(shí)—27日20時(shí)貴州省各地多云有分散陣雨或雷雨，東北部地區(qū)午后有35 ℃以上的高溫天氣(圖1a)，各市州氣象臺(tái)的預(yù)報(bào)為多云有分散陣雨，沒(méi)有預(yù)報(bào)有暴雨天氣過(guò)程。從實(shí)況(圖1b)看5月26日20時(shí)—27日12時(shí)，貴州省中南部和東北部受到一次強(qiáng)降雨天氣影響，共出現(xiàn)200 mm以上降水8站點(diǎn)，大暴雨2縣16鄉(xiāng)鎮(zhèn)，暴雨4縣74鄉(xiāng)鎮(zhèn)，大雨8縣133鄉(xiāng)鎮(zhèn)，強(qiáng)降水區(qū)域主要分布在黔東南州中西部、黔南州中部、安順市北部、銅仁市中部、貴陽(yáng)市南部。選取黔東南24 h降雨量超過(guò)200 mm的8個(gè)站點(diǎn)作為代表站分析小時(shí)雨強(qiáng)變化趨勢(shì)(圖1c)可知，此次暴雨過(guò)程主要出現(xiàn)在夜間，強(qiáng)降水主要集中在27日00—01時(shí)和27日04—06時(shí)兩個(gè)時(shí)段，最大雨強(qiáng)為榕江平陽(yáng)94.5 mm/h(27日04—05時(shí))及桃江92.7 mm/h(27日00—01時(shí))，其中雷山縣高巖鄉(xiāng)在27日05—08時(shí)降雨達(dá)212.8 mm。從實(shí)況降雨分布圖和預(yù)報(bào)圖對(duì)比分析來(lái)看，此次過(guò)程中央氣象臺(tái)、貴州省氣象臺(tái)、各市州氣象臺(tái)預(yù)報(bào)出現(xiàn)了明顯的失誤，完全沒(méi)有預(yù)報(bào)出來(lái)。

圖1 貴州省5月26日20時(shí)至27日20時(shí)降雨量分布圖(a),預(yù)報(bào)落區(qū)圖(b)，黔東南雨量超過(guò)200 mm逐小時(shí)降雨量演變情況(c) (單位：mm)Fig. 1 Rainfall distribution map (a), forecast fall plot (b),rainfall over 200 mm, hourly rainfall evolution in Qiandongnan province from 20 to 27 May 26th in Guizhou (c)(unit: mm)

3 預(yù)報(bào)失誤原因分析

3.1 天氣形勢(shì)分析

分析26日08時(shí)中尺度環(huán)境場(chǎng)(圖2a)，500 hPa河套至四川有一短波槽，副熱帶高壓(以下簡(jiǎn)稱副高)588線穩(wěn)定維持在華南地區(qū)，副高少動(dòng)是暴雨前期(26日08—20時(shí))主要環(huán)流形勢(shì)；700 hPa暴雨前期(川中存在切變系統(tǒng)，昆明附近有小槽，未來(lái)切變南壓，小槽東移；850 hPa貴州中南部到華南大部地區(qū)為12～14 m/s低空急流控制，重慶東部到長(zhǎng)江中下游中北部一線有低渦切變，西南低空急流的建立不僅攜帶了來(lái)自南海充沛的暖濕水汽，同時(shí)強(qiáng)勁的西南風(fēng)也導(dǎo)致貴州中北部的低渦切變南下受阻。暴雨臨近時(shí)(26日20時(shí)，圖2b)，500 hPa在川東的高空槽東移，黔東南一直處于槽前和副高西北邊緣的西南暖濕氣流中；700 hPa，川西有一暖低渦，云南東部的小槽與位于川東的切變結(jié)合，在川東上空形成“人”字形低渦切變系統(tǒng)，貴州維持西南氣流，黔東南處于急流的左側(cè)，貴州除西部地區(qū)外，其余地區(qū)T-Td≤2 ℃，表明暴雨發(fā)生前水汽飽合；850 hPa暴雨臨近時(shí)切變南壓至貴州中部一線，開始影響黔東南，切變南側(cè)風(fēng)速雖有所減小，變?yōu)?2m/s，但是由西南風(fēng)轉(zhuǎn)為偏南風(fēng)，更有利于取近道從南海輸送水汽。切變線北側(cè)的風(fēng)速變?yōu)? m/s，切變線附近風(fēng)速風(fēng)向輻合明顯，貴州大部分地區(qū)T-Td<2 ℃，其中貴陽(yáng)T-Td=0 ℃，完全達(dá)到飽合狀態(tài)，貴州水汽充沛，黔東南處于暖式切變線附近，輻合明顯。到27日08時(shí)之后(圖略)，500 hPa高空槽已移至湖南省，貴州處于槽后西北氣流控制，低層雖然有切變維持在貴州南部，但強(qiáng)度已經(jīng)大大減弱，降水隨之也減弱。

綜上所述，此次局地特大暴雨發(fā)生前期500 hPa副高穩(wěn)定少動(dòng)，暴雨臨近時(shí)影響槽東移，中低層切變線南壓及暖濕氣流輻合加強(qiáng)觸發(fā)了暴雨的發(fā)生。

圖2 2015年5月26日08時(shí)中尺度環(huán)境場(chǎng)(a)、26日20時(shí)中尺度環(huán)境場(chǎng)(b)Fig.2 08∶00 in May 26, 2015,mesoscale environmental field (a) and 26 day 20 time mesoscale environmental field (b)

3.2 地形與中尺度輻合線

地形對(duì)降水的作用不可忽視，研究表明，喇叭口地形的機(jī)械挾擠效應(yīng)造成的氣流輻合可增強(qiáng)降水，且地形迎風(fēng)坡具有抬升作用，對(duì)暴雨有明顯的增幅作用[12-16]。雷公山是苗嶺山脈的主峰，地處雷山、臺(tái)江、劍河、榕江4縣之間，雷公山的最高峰海拔2 178.8 m，位于雷山縣城東32 km處，大致呈準(zhǔn)東北—西南走向，局部近于南北，呈長(zhǎng)條狀展布。西南—東北走向的清水江及西北—東南走向的都柳江穿越其間，形成向南或東南開口的地形喇叭口(圖3a)。26日20時(shí)(圖3b)河套地區(qū)有一低壓系統(tǒng)，新疆地區(qū)為高壓系統(tǒng)，在貴州西南部有一熱低壓系統(tǒng)，黔東南位于熱低壓東北部，地面中尺度輻合線在貴州中部一線，位置為水城—?jiǎng)P里—天柱，呈東—西走向，黔東南地面風(fēng)場(chǎng)為偏東風(fēng)。26日23時(shí)(圖3c)熱低壓減弱填塞，地面中尺度輻合線在貴州中部偏南位置。27日02時(shí)(圖3d)熱低壓繼續(xù)減弱填塞東退北抬至盤縣，地面中尺度輻合線依然在貴州中部一線，黔東南位于熱低壓東部，黔東南中部以北的風(fēng)向由偏東風(fēng)變?yōu)闁|北風(fēng)，同時(shí)在貴州北部有一小型高壓環(huán)流系統(tǒng)，高壓東部吹偏北風(fēng)，有利于弱冷空氣南下觸發(fā)對(duì)流發(fā)生，此時(shí)雷山、大塘、永樂(lè)處于熱低壓東部，輻合線南側(cè)風(fēng)向?yàn)槠巷L(fēng)，雷公山迎風(fēng)坡地形對(duì)偏南氣流具有抬升作用。27日05時(shí)(圖3e)熱低壓減弱填塞略東退至安順鎮(zhèn)寧縣，地面中尺度輻合線略南壓，位于六枝—都勻—雷山—榕江，雷山縣風(fēng)向已由東北風(fēng)變?yōu)槠憋L(fēng)，黔東南州中西部輻合明顯，且輻合加強(qiáng)。由于桃江、平陽(yáng)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)分別位于地形喇叭口的入口和喇叭口內(nèi)，加上雷公山東南側(cè)的平陽(yáng)鎮(zhèn)海拔為350 m，因而在雷公山與平陽(yáng)之間形成一狹窄通道，低層偏南風(fēng)可通過(guò)“狹管效應(yīng)”而增強(qiáng)風(fēng)速，而雷山站在26日20時(shí)—27日05時(shí)，風(fēng)向由偏東風(fēng)變?yōu)闁|北風(fēng)到逐漸轉(zhuǎn)為偏北風(fēng)，表明地面輻合線北側(cè)偏北風(fēng)入侵加強(qiáng)。輻合線附近的風(fēng)向逐漸變?yōu)槠憋L(fēng)與偏南風(fēng)，表明輻合是逐漸加強(qiáng)的，而強(qiáng)降水發(fā)生在26日23時(shí)—27日06時(shí)，由此可推測(cè)輻合線附近輻合加強(qiáng)對(duì)降水加強(qiáng)起到了明顯的作用。雷山大塘鄉(xiāng)位于地面偏東風(fēng)與偏南風(fēng)的切變線北側(cè)，即地面中尺度輻合線略偏北側(cè)，切變線一直延伸至雷公山東南側(cè)迎風(fēng)坡中部，受高大地形影響輻合線在此中斷，隨著低空偏南風(fēng)速的躍增，地面切變線兩側(cè)風(fēng)向逐漸變?yōu)椤皩?duì)吹”，輻合加強(qiáng)。狹管效應(yīng)使得雷公山東側(cè)偏北氣流分量加大，與偏南風(fēng)的輻合加強(qiáng)。另外，輻合中心的氣流受到迎風(fēng)坡地形的抬升作用，使得降水強(qiáng)度加強(qiáng)。27日08時(shí)(圖3f)熱低壓繼續(xù)減弱填塞,輻合線已位于黔東南南部，此時(shí)貴州的降雨已開始減弱。

綜上所述，此次暴雨發(fā)生熱低壓區(qū)，為典型的暖區(qū)暴雨，輻合線一直在清水江流域附近擺動(dòng)，特別是較長(zhǎng)時(shí)間維持在黔東南西部的雷山附近，雷公山山脈阻擋增強(qiáng)了氣流輻合和加強(qiáng)抬升，加上地面輻合線輻合加強(qiáng)，使雷公山西南側(cè)產(chǎn)生特大暴雨。

圖3 黔東南州地形圖(a)(★表征兩個(gè)特大暴雨中心)；26日20時(shí)(b)；26日23時(shí)(c)；27日02時(shí)(d)；27日05時(shí)(e) ；27日08時(shí)(f) 地面環(huán)流形勢(shì)圖Fig.3 Qiandongnan topographic map (a) (★characterization of two rainstorm center); 26, 20; 26 (b) 23 (c); 27, 02; 27 (d) 05 (e); 27, 08 (f) surface circulation situation map

4 環(huán)境場(chǎng)分析

4.1 高溫高濕高能環(huán)境條件

平時(shí)的預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)中經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)暖區(qū)暴雨影響系統(tǒng)與鋒面引起的穩(wěn)定性強(qiáng)降水系統(tǒng)有所區(qū)別，預(yù)報(bào)征兆明顯較弱于鋒面暴雨，在弱的強(qiáng)迫抬升條件下為何會(huì)產(chǎn)生如此強(qiáng)度大、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的暴雨，或許與高濕高能環(huán)境和降水效率密切相關(guān)[10]。許珺等[17]研究指出暖區(qū)降水暴雨落區(qū)一般位于低層多層風(fēng)速輻合的疊置區(qū)，低層高濕有利于降水效率的提高。從這次過(guò)程雷山高巖(108.16°E，26.33°N)各層平均相對(duì)濕度來(lái)看(圖4a)，暴雨發(fā)生前雷山上空的干空氣存在于200～600 hPa之間，而600 hPa以下因低空急流維持而存在高溫高濕區(qū)，27日02時(shí)過(guò)后從低層開始濕度逐漸增大，此時(shí)雷山出現(xiàn)了短時(shí)強(qiáng)降水。整個(gè)過(guò)程雷山上空持續(xù)呈現(xiàn)明顯“上干下濕”的不穩(wěn)定層結(jié)。氣溫場(chǎng)上，中低層溫度較高，高溫高濕環(huán)境有利于降水效率的提高。對(duì)流有效位能CAPE指全位能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的小部分能量，這部分能量對(duì)大氣有著積極的作用，轉(zhuǎn)化為氣塊動(dòng)能從而產(chǎn)生上升運(yùn)動(dòng)。分析對(duì)流有效位能發(fā)現(xiàn)26日20時(shí)(圖4b)貴州中部以南地區(qū)的有效位能CAPE值達(dá)到了1 800 J·kg-1左右，到27日08時(shí)(圖4c)黔東南雷山的CAPE值變小為200 J·kg-1，有效位能釋放了大部分能量。從有效位能CAPE分析發(fā)現(xiàn)，在降水發(fā)生前期，CAPE值比較大，不穩(wěn)定能量積聚，到降水產(chǎn)生及雨勢(shì)減弱停止時(shí)，有效位能CAPE值釋放。總之，高溫高濕高能的環(huán)境有利于降水效率的提高。

圖4 2015年5月26日08時(shí)—27日20時(shí)雷山高巖(108.16°E，26.33°N)平均相對(duì)濕度(實(shí)線，單位：%)及溫度(虛線，單位：℃)時(shí)間—高度剖面(a)、26日20時(shí)(b)、27日08時(shí)(c)對(duì)流有效位能CAPE(單位：J·kg-1)Fig.4 08∶00—27 May 26, 2015 20∶00 Renee high rock (108.16～E, 26.33～N) average relative humidity (solid line, unit:%) and temperature (dashed line, unit: C) time-height profile (a), 26, 20 (b), 27, 08 (c) CAPE (convective available potential energy unit: CAPE/J-kg-1)

4.2 強(qiáng)上升運(yùn)動(dòng)

強(qiáng)降水除了需要大量的水汽還需要較強(qiáng)的上升運(yùn)動(dòng)，特別對(duì)于短期強(qiáng)降水來(lái)說(shuō)，一定存在著特別強(qiáng)盛的上升運(yùn)動(dòng)。對(duì)雷山高巖降水時(shí)期(以108.16°E, 26.33°N)的上升運(yùn)動(dòng)做剖面分析，發(fā)現(xiàn)27日02時(shí)(圖5)黔東南州上空900～250 hPa垂直速度為負(fù)值，有一個(gè)大的速度負(fù)值中心，表面雷山高巖上空上升運(yùn)動(dòng)非常強(qiáng)，且暴雨落區(qū)的對(duì)流層頂也為上升運(yùn)動(dòng)，有利于降水的發(fā)生。

圖5 2015年5月26日14時(shí)—27日14時(shí)雷山高巖(108.16°E，26.33°N)垂直速度隨時(shí)間垂直剖面(垂直速度單位：Pa/s)Fig.5 14∶00 May 26, 2015 - 27 day 14∶00 Renee high rock (108.16～E, 26.33～N) vertical velocity with time vertical (vertical speed unit:Pa/s)

4.3 強(qiáng)水汽供應(yīng)

暴雨需要充足的水汽供應(yīng)，在27日02時(shí),700 hPa(圖6a)貴州省為水汽通量大值區(qū)，省西南部水汽通量為35 g/(cm2·hPa·s)，黔東南水汽通量為15 g/(cm2·hPa·s)。雷山西部的水汽通量大，東部的水汽通量小，在黔東南西部雷山縣有水汽通量的輻合。 27日02時(shí)850 hPa(圖6b)貴州南部水汽通量為大值區(qū)，西南急流在廣東、廣西、湖南建立，急流在廣西達(dá)到20 m/s，黔東南州位于西南急流的左前側(cè)，水汽來(lái)源來(lái)自南海，水汽通量最大值為70 g/(cm2·hPa·s)，切變線位于黔東南州，切變線南側(cè)的風(fēng)速為12 m/s，北側(cè)風(fēng)速為4 m/s。由此可見，在黔東南地區(qū)低空為強(qiáng)輻合區(qū)，低空水汽充沛維持高濕狀態(tài)，切變線兩側(cè)風(fēng)速風(fēng)向的輻合為暴雨的發(fā)生提供了充足的動(dòng)力條件。

5 雷達(dá)特征分析

5.1 組合反射率因子演變及垂直剖面特征分析

從雷達(dá)組合反射率因子演變可知，26日22時(shí)39分(圖7a)左右，福泉境內(nèi)生成的對(duì)流單體在偏西氣流引導(dǎo)下東移南壓至雷山境內(nèi)，最強(qiáng)回波達(dá)55 dBz。隨后雷山境內(nèi)不斷有新的對(duì)流單體生成發(fā)展，新老對(duì)流單體不斷合并加強(qiáng)并長(zhǎng)時(shí)間影響雷山、丹寨、榕江、臺(tái)江、劍河一帶。27日凌晨開始，在雷公山西南側(cè)有55 dBz強(qiáng)回波帶一直維持，降水強(qiáng)度迅速增大，至01時(shí)最大雨強(qiáng)達(dá)到92.2 mm/h，出現(xiàn)在桃江附近(圖7b)。之后回波逐漸減弱，雨強(qiáng)相對(duì)減小，但雷山境內(nèi)仍有強(qiáng)度在40～50 dBz的回波經(jīng)過(guò)，使得總累積降水不斷增多，暴雨區(qū)域范圍增大。04時(shí)以后，雷山境內(nèi)的回波又開始增強(qiáng)(最大強(qiáng)度50 dBz)，超過(guò)45 dBz回波區(qū)域增大，影響雷山全縣，后續(xù)還有回波移來(lái)，“列車效應(yīng)”顯著，雷山縣多站小時(shí)雨量超過(guò)了50 mm。04—05時(shí)在榕江平陽(yáng)附近出現(xiàn)50 dBz 強(qiáng)回波，榕江平陽(yáng)出現(xiàn)了94.5 mm/h的短時(shí)強(qiáng)降水(圖7c)。之后回波緩慢減弱移出，降水也隨之減弱。

圖6 2015年5月27日02時(shí)700 hPa(a)、850 hPa(b)水汽通量和風(fēng)場(chǎng)疊加圖(實(shí)線，單位：g·hPa-1·cm-1·s-1)Fig.6 02 700 hPa (a), 850 hPa (b), water vapor flux and wind field superimposed plot in May 27, 2015 (unit: g·hPa-1·cm-1·s-1)

以上分析可知，此次降水過(guò)程有兩個(gè)集中時(shí)段(27日00—01時(shí)和27日04—06時(shí))，第一時(shí)段 “列車效應(yīng)”顯著?！傲熊囆?yīng)”于26日23時(shí)開始形成，丹寨-都勻不斷有回波生成東移經(jīng)過(guò)雷山境內(nèi)，被雷公山山脈阻擋，形成類似回波滯留，在南側(cè)有繞流，緩慢東移。經(jīng)統(tǒng)計(jì)40～60 dBz強(qiáng)降水回波影響雷山區(qū)域持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)到8～10 h，從而使雷山境內(nèi)出現(xiàn)多站大暴雨和特大暴雨。此外，對(duì)比分析回波發(fā)展旺盛時(shí)期不同時(shí)刻的雷達(dá)組合反射率因子及對(duì)應(yīng)垂直剖面圖(圖略)可知，此次降水過(guò)程強(qiáng)回波呈典型低質(zhì)心、降水效率高的熱帶降水型特征。

圖7 雷達(dá)組合反射率因子演變情況26日22時(shí)39分(a)、27日01時(shí)17分(b)、04時(shí)58分(c)Fig.7 Radar combination reflectivity factor evolution, 26, 22∶39 (a), 27, 01∶17 (b), 04∶58 (c)

5.2 徑向速度及VWP垂直風(fēng)場(chǎng)分析

強(qiáng)降雨發(fā)生初期，從26日21時(shí)41分1.5°仰角徑向速度圖來(lái)看(圖略)，1.5 km(850 hPa)以下高度層為“暖平流+輻合流場(chǎng)”結(jié)構(gòu)，該流場(chǎng)配置有利于對(duì)流系統(tǒng)的發(fā)展。另在黔東南東部天柱縣境內(nèi)有明顯“逆風(fēng)區(qū)”存在，其與強(qiáng)回波區(qū)有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。從VWP產(chǎn)品來(lái)看(圖8a)，地面到3.7 km左右風(fēng)向隨高度順轉(zhuǎn)，為暖平流，4.0～5.2 km和8.1 km以上高度為偏北風(fēng)，說(shuō)明中高層有干冷空氣入侵，對(duì)流不穩(wěn)定增強(qiáng)。近地面風(fēng)向由東北北逐漸轉(zhuǎn)為東北，即近地面風(fēng)向與雷公山山脈夾角增大，垂直分量增大，有利于氣流在迎風(fēng)坡堆積和強(qiáng)迫抬升。23時(shí)之后，在2 km高度左右出現(xiàn)一支徑向速度為10m/s的西南低空大風(fēng)速帶或準(zhǔn)急流帶，在這支準(zhǔn)急流作用下，使得雷公山南側(cè)回波在其東側(cè)彎向東北，此時(shí)對(duì)應(yīng)第一個(gè)降水集中時(shí)段，隨后準(zhǔn)急流于27日02時(shí)之后在2.4°仰角圖上消失，回波帶在雷公山南側(cè)逐漸轉(zhuǎn)成平直東移，雷山、劍河境內(nèi)“逆風(fēng)區(qū)”雖有減弱，但在丹寨和雷山兩縣交界附近低層有明顯的風(fēng)速輻合(圖8b黑色曲線)，使此區(qū)域有對(duì)流云團(tuán)生成并東移。強(qiáng)降雨消散時(shí)期，從09時(shí)54分VWP產(chǎn)品知(圖8c)，7.3 km以上高度均為“ND”(無(wú)可靠資料)，且“ND”迅速向中低層拓展，形成穩(wěn)定的“ND”層，葉愛芬[18]指出大暴雨結(jié)束前會(huì)出現(xiàn)穩(wěn)定的“ND”層。此時(shí)雷達(dá)回波已移出黔東南，降雨明顯減弱已趨于結(jié)束。

圖8 2015年5月26日21時(shí)41分垂直風(fēng)廓線(a)、27日05時(shí)41分雷達(dá)1.5°徑向速度(b)、27日09時(shí)54分垂直風(fēng)廓線(c)Fig.8 May 26, 2015 21∶41 vertical wind profile (a), 27 05∶41 1.5 degree radar radial velocity (b), 27 09∶54 vertical wind profile (c)

6 中尺度暴雨云團(tuán)TBB演變特征

TBB是相當(dāng)黑體溫度(Black Body Temperature)的英文縮寫，通常用來(lái)表示云頂亮溫。傅昺珊[19]等指出，TBB值越低，表明云頂高度越高，對(duì)流發(fā)展越劇烈。張書余[20]指出87. 3 %以上的暴雨發(fā)生在-63～-80 ℃的云頂亮溫區(qū)域 , 強(qiáng)降雨區(qū)總是位于云團(tuán)東南側(cè)和云團(tuán)前進(jìn)的方向，而云團(tuán)后部降雨較小。通過(guò)對(duì)最強(qiáng)降雨時(shí)段前后間隔1 h的風(fēng)云2F衛(wèi)星云圖TBB圖像分析知，26日23時(shí)30分(圖9a)雷山附近有中尺度對(duì)流云團(tuán)生成，27日01時(shí)該云團(tuán)發(fā)展(圖略)，TBB最低中心依然位于雷山上空，此時(shí)雷山出現(xiàn)第一次強(qiáng)降水。02時(shí)30分(圖9b)-68 ℃亮溫區(qū)面積擴(kuò)大且與位于貴州安順、黔南的兩個(gè)對(duì)流云團(tuán)開始合并，TBB為-52 ℃的冷云罩面積擴(kuò)大，亮溫梯度加大，中心最低亮溫仍維持-68 ℃左右，并于05時(shí)30分時(shí)(圖9c)達(dá)到最大。雷山高巖位于云團(tuán)東南側(cè)及其前進(jìn)方向，此時(shí)雷山大塘高巖出現(xiàn)了第二次強(qiáng)降水。08時(shí)30分后(圖9d)，TBB為-52 ℃的冷云罩面積逐漸減小，同時(shí)云團(tuán)中心亮溫逐漸減弱并向東南方向移動(dòng)，亮溫梯度減小，直至11時(shí)30分(圖略)TBB為-52 ℃的冷云區(qū)移出黔東南地區(qū)。

圖9 2016年5月26日23時(shí)30分-27日08時(shí)30分(間隔3h)FY-2F衛(wèi)星TBB圖像(單位：℃)(a)26日23時(shí)30分,(b)27日02時(shí)30分，(c)05時(shí)30分，(d)08時(shí)30分(★表征特大暴雨發(fā)生地)Fig.9 23∶30-27 May 26, 2016 08∶30 (3H interval) FY-2F TBB satellite image (unit: ℃) (a) 26, 23∶30 (b) 27, 02∶30 (c) 05∶30, (d) 08∶30 (★ characterization of torrential rain occurred.)

7 結(jié)論與討論

①此次局地特大暴雨發(fā)生前期500 hPa副高穩(wěn)定少動(dòng)，暴雨臨近時(shí)影響槽東移，中低層切變線南壓及暖濕氣流輻合加強(qiáng)觸發(fā)了暴雨的發(fā)生。

②此次暴雨發(fā)生地面輻合線附近，為暖區(qū)暴雨，輻合線一直在清水江流域附近擺動(dòng)，特別是較長(zhǎng)時(shí)間維持在黔東南西部的雷山附近，加上雷公山地形作用，使雷公山西南側(cè)產(chǎn)生了特大暴雨。

③暴雨落區(qū)垂直速度在對(duì)流層頂部都為負(fù)值，垂直上升運(yùn)動(dòng)強(qiáng)，低空水汽充沛，高溫高濕高能環(huán)境，有利于降水效率的提高。

④雷達(dá)資料顯示，此次過(guò)程為典型的低質(zhì)心、降水效率高的熱帶降水型特征，多個(gè)對(duì)流單體不斷生消發(fā)展，在黔東南西部表現(xiàn)為明顯的“列車效應(yīng)”。

⑤特大暴雨落區(qū)及強(qiáng)度與中尺度對(duì)流系統(tǒng)的生成、發(fā)展、移動(dòng)、合并、停滯以及減弱有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，TBB≤-52 ℃冷云罩所覆蓋區(qū)域與大到暴雨落區(qū)基本一致。因此，TBB≤-52 ℃時(shí)需注意區(qū)域性強(qiáng)降水，TBB≤-68 ℃時(shí)特別注意大暴雨的可能。

[1] 池再香,杜正靜,趙群劍,等.中尺度西南渦、切變線對(duì)“07·7”貴州西部暴雨影響的分析與數(shù)值模擬[J].高原氣象,2010,29(4):929-938.

[2] 劉莉娟,張潤(rùn)瓊,壽紹文,等.2000年6月貴州罕見強(qiáng)降水天氣過(guò)程的成因分析[J].貴州氣象,2010,3(37):843-855.

[3] 付顯榮,池再香,段榮,等.2012年7月貴州西部一次局地暴雨診斷分析[J].貴州氣象,2013,3(37):41-44.

[4] 貴州省新版預(yù)報(bào)員手冊(cè)[M].黔東南州氣象局翻印,2008:82-156.

[5] 陳翔翔,丁治英,劉彩虹,等.2000—2009年5、6月華南暖區(qū)暴雨形成系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)分析[J].熱帶氣象學(xué)報(bào),2009,28(5):707-718.

[6] 夏茹娣，趙思雄，孫建華.一類華南鋒前暖區(qū)暴雨β中尺度系統(tǒng)環(huán)境特征的分析研究[J].大氣科學(xué),2006，30(5)：988-1008.

[7] 張曉美,蒙偉光,張艷霞,等.華南暖區(qū)暴雨中尺度對(duì)流系統(tǒng)的分析[J].熱帶氣象學(xué)報(bào),2009,25(5):551-560.

[8] 葉朗明,苗峻峰.華南一次典型回流暖區(qū)暴雨過(guò)程的中尺度分析[J].暴雨災(zāi)害,2014,33(4):342-350.

[9] 黃士松.華南前汛期暴雨[M].廣州:廣東科技出版社,1986.

[10]陳軍,李小蘭,喻義軍,等.貴州一次暖區(qū)持續(xù)性區(qū)域大暴雨成因分析[J].氣象研究與應(yīng)用,2015,36(4):21-27.

[11]周明飛,杜小玲,熊偉,等.貴州初夏兩次暖區(qū)暴雨的對(duì)比分析[J].氣象,2014,40(2):185-195.

[12]楊靜,羅宇翔,楊利群,等.貴州南部山區(qū)一次大暴雨的數(shù)值模擬[J].氣象科學(xué),2011,31(3):298-304.

[13] 陳明,傅抱璞,于強(qiáng).山區(qū)地形對(duì)暴雨的影響[J].地理學(xué)報(bào),1995,50(3):256-263.

[14]段海霞,劉新偉.喇叭口地形對(duì)一次暴雨影響的數(shù)值試驗(yàn)[J],2009,4(27):327-333.

[15]Smith R B.Barstad I. A linear theory of orographic precipitation [J]. J Atmos Sci,2004,61(12):1377-1391.

[16]趙玉春,李澤椿,王葉紅,等.2006年6月5日—8日梅雨鋒上中尺度對(duì)流系統(tǒng)引發(fā)福建北部暴雨的診斷分析[J].大氣科學(xué),2008,32(3):598-614.

[17]徐珺,楊舒楠,孫軍,等.北方一次暖區(qū)大暴雨強(qiáng)降水成因探討[J].氣象,2014,40(12):1455-1463.

[18]葉愛英.多普勒雷達(dá)VWP產(chǎn)品在一次大暴雨過(guò)程中的特征[J].廣東氣象,2007,29(2):19-20.

[19]傅昺珊,岳艷霞,李國(guó)翠.TBB資料的處理及應(yīng)用[J].氣象,2006,32(2):40-45.

[20]張書余.云降水物理和人工增雨技術(shù)研究[M].北京:氣象出版社,1994:201-205.