肖詩堯 肖嵐 劉熱雄 李志強(qiáng) 康艷青 李瑤 胡英超

摘要 利用micaps實(shí)況資料、湖南省氣象業(yè)務(wù)內(nèi)網(wǎng)平臺數(shù)據(jù)及常規(guī)氣象觀測資料，以天氣學(xué)原理為支撐，對2019年6月21—23日冷水江市出現(xiàn)的大暴雨過程進(jìn)行了分析。結(jié)果表明：（1）該次暴雨是受高空低槽、中低層低渦切變和地面冷空氣共同影響所致;（2）850 hPa水汽通量散度、垂直速度、散度三者的負(fù)值中心（軸線）對暴雨有很好的指示作用。

關(guān)鍵詞 大暴雨;水汽通量散度;垂直速度;西南急流;溫度露點(diǎn)差

中圖分類號：P458.121 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-3305（2020）04-0-03

DOI：10.19383/j.cnki.nyzhyj.2020.04.049

暴雨形成的過程是較為復(fù)雜的，從宏觀物理?xiàng)l件來說，產(chǎn)生暴雨的主要物理?xiàng)l件是充足的水汽、強(qiáng)盛而持久的氣流上升運(yùn)動和大氣層結(jié)的不穩(wěn)定，暴雨產(chǎn)生時(shí)，一般低層空氣暖而濕，高層的空氣干而冷，致使大氣層結(jié)處于不穩(wěn)定狀態(tài)，有利于大氣的能量釋放，促使積雨云充分發(fā)展。目前很多學(xué)者對此也有很廣泛的研究，孫明生等[1]對“7·21”北京特大暴雨成因進(jìn)行了分析，得出了垂直運(yùn)動、風(fēng)垂直切變與地形對暴雨的影響;王寧等[2]對吉林省一場持續(xù)性暴雨成因及MCC特征進(jìn)行了分析，得出持續(xù)性強(qiáng)降水的發(fā)生與不穩(wěn)定能量“釋放.快速重建”機(jī)制密切相關(guān);梅嬋娟等[3]對2011年“7.25”山東乳山特大暴雨成因進(jìn)行了分析，得出本次特大暴雨是由高空槽、低層切變線與副熱帶高壓邊緣的低空急流共同影響所致;李家文等[4]對2017年7月初柳州特大暴雨進(jìn)行了分析，得出高原槽、低渦切變以及地面輻合線是此次過程的主要影響系統(tǒng)，副熱帶高壓的穩(wěn)定維持，使高原槽長時(shí)間維持在黔桂交界一帶，地面輻合線的長時(shí)間維持為強(qiáng)降水提供了動力抬升條件， 輻合上升運(yùn)動激發(fā)出大量的中尺度對流云團(tuán)，進(jìn)而產(chǎn)生大暴雨;裘杭培[5]對2010“7.26”大暴雨過程進(jìn)行了初步分析，得出副熱帶高壓的位置、弱冷空氣與東風(fēng)倒槽發(fā)展關(guān)系密切，東風(fēng)系統(tǒng)的動力結(jié)構(gòu)和熱力特征與暴雨的落區(qū)有一定關(guān)系;何群英等[6]對“7.25”天津持續(xù)性局地大暴雨進(jìn)行了初步分析;周全瑞[7]對“83.7”陜南大暴雨進(jìn)行初步分析。

2019年6月21—23日受高空低槽、中低層低渦切變和西南急流共同影響，我市普降大暴雨，此次降水過程的特點(diǎn)為：持續(xù)時(shí)間長，累積雨量大，影響范圍廣，最強(qiáng)降水時(shí)段出現(xiàn)在22日16∶00～17∶00，最大累積降雨量為184.1 mm，小時(shí)雨強(qiáng)最大為42.1 mm。為了加深對此類暴雨產(chǎn)生機(jī)制的認(rèn)識， 提高暴雨的預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率，本文利用micaps實(shí)況資料、湖南省氣象業(yè)務(wù)內(nèi)網(wǎng)平臺數(shù)據(jù)，常規(guī)氣象觀測資料，以天氣學(xué)原理為支撐，對2019年6月21—23日冷水江市出現(xiàn)的大暴雨過程的環(huán)流背景、影響系統(tǒng)以及物理量場特征進(jìn)行診斷分析，探討這次大暴雨產(chǎn)生的原因，為進(jìn)一步提升我市的氣象服務(wù)保障能力。

1 天氣實(shí)況

6月21—23日受高空低槽、中低層低渦切變和西南急流共同影響，我市普降大暴雨，21日08∶00～23日08∶00，全市平均面雨量140.1 mm，最強(qiáng)降雨時(shí)段出現(xiàn)在22日14∶00～19∶00，1h最大降水量為42.1 mm（金竹山，22日16∶20～17∶20）。各站降水量如下：中連184.1 mm、三尖164.4 mm、潘橋156.1 mm、金竹山145.9 mm、水利局143.2 mm、禾青140.6 mm、巖口133.6 mm、毛易132.5 mm、氣象局129.7 mm、梓龍125.0 mm、渣渡124.6 mm、礦山95.5 mm（鐸山因儀器故障剔除）（表1）。

2 暴雨災(zāi)情

我市緊急轉(zhuǎn)移安置人口35人，分散安置人口35人，農(nóng)作物受災(zāi)面積1765hm2，成災(zāi)面積1765hm2，倒塌房屋7戶26間，嚴(yán)重?fù)p壞房屋49戶108間，一般損壞房屋85戶223間，直接經(jīng)濟(jì)損失1 514萬元，其中農(nóng)業(yè)損失829萬元，工礦企損失433萬元，基礎(chǔ)設(shè)施81萬元，公益設(shè)施損失7萬元，家庭財(cái)產(chǎn)損失164萬元。

3 暴雨成因分析

3.1 環(huán)流形勢及影響系統(tǒng)分析

22日08∶00，200 hPa存在高空急流，并存在輻散場，具有抽吸作用，700 hPa圖上，切變位于我省北部，并伴有西南急流，850 hPa圖上，切變位于湘北，也同時(shí)伴有西南急流，925 hPa圖上，切變也位于我市北部，700 hPa、850 hPa和925 hPa這三層切變的位置較近，說明斜壓性比較大，容易產(chǎn)生一些較為劇烈的降水，地面圖上，有冷高壓，說明有冷空氣南下，為了對流運(yùn)動提供了觸發(fā)機(jī)制和抬升條件，另外，500 hPa上，副熱帶高壓在21日一直維持在湘北，22日08∶00開始南落并維持在湘中以南，所以22日雨帶長時(shí)間維持在湘中一帶，導(dǎo)致大范圍強(qiáng)降水的發(fā)生。綜合以上所述，故22日我市出現(xiàn)了大暴雨，最強(qiáng)降雨時(shí)段出現(xiàn)在22日14∶00～19∶00，一小時(shí)最大降水量為42.1 mm（金竹山，22日16：20～17：20）（圖1）。

3.2 物理量場分析

3.2.1 水汽條件分析 水汽輸送是降水的重要條件，但這種源源不斷的水汽輸送能否在某個(gè)區(qū)域集中起來更值得關(guān)注，水汽通量散度則可以反映水汽的集中情況。低層水汽散度>0時(shí)，水汽輻散，不利于暴雨的產(chǎn)生;<0時(shí)，水汽輻合，有利于暴雨的發(fā)生;溫度露點(diǎn)差也可以作為水汽條件的一個(gè)指標(biāo)，差值越小，說明濕度越大，差值為0℃說明水汽達(dá)到飽和。22日08∶00，冷水江市水汽通量散度處于一個(gè)負(fù)值區(qū)，溫度露點(diǎn)差也為0℃，說明水汽條件很好，有利于暴雨的產(chǎn)生（圖2）。

3.2.2 動力條件分析 持續(xù)性大暴雨作為一種深厚的對流， 其發(fā)展必須具備三個(gè)條件：層結(jié)不穩(wěn)定、充足的水汽條件和強(qiáng)烈的垂直上升運(yùn)動，三個(gè)條件缺一不可。垂直速度是表征大氣的垂直運(yùn)動，上升速度越大，降水量越大。22日08∶00我市位于負(fù)值區(qū)域，說明冷水江市有上升氣流。散度圖上可看出，冷水江市處于負(fù)值區(qū)，說明冷水江市處于氣流輻合區(qū)域，有利于對流云團(tuán)的發(fā)展，從而導(dǎo)致暴雨甚至大暴雨的發(fā)生（圖3）。

3.2.3 模式探空圖分析 從22日14∶00冷水江Tlogp圖我們可以看到，近地面有偏北風(fēng)，有利于抬升運(yùn)動，中低空風(fēng)向從下往上順轉(zhuǎn)說明有暖平流，有利于對流運(yùn)動的發(fā)生發(fā)展，整層大氣的層結(jié)曲線、狀態(tài)曲線與飽和露點(diǎn)溫度曲線三線近乎重合，說明濕層深厚，這三者使得對流性降水將得到有效發(fā)展，從而導(dǎo)致強(qiáng)降水的發(fā)生（圖4）。

4 服務(wù)情況

本次強(qiáng)降雨過程發(fā)生前，我局就開始制作并發(fā)布《一周暨強(qiáng)降水天氣跟蹤預(yù)報(bào)》，過程中繼續(xù)滾動制作發(fā)布《強(qiáng)降水跟蹤預(yù)報(bào)》，在本次強(qiáng)降雨天氣過程中，我局積極開展聯(lián)防聯(lián)動，提前發(fā)布了暴雨及強(qiáng)對流天氣預(yù)警消息，并配合婁底市氣象臺發(fā)布了雷電預(yù)警信號，暴雨警信號，并及時(shí)通過本局手機(jī)短信平臺轉(zhuǎn)發(fā)。22日17：20發(fā)布了強(qiáng)降水實(shí)況監(jiān)測警報(bào)。根據(jù)即時(shí)天氣實(shí)況與未來預(yù)報(bào)，我局于21日08∶00啟動了氣象災(zāi)害（暴雨）Ⅳ級應(yīng)急響應(yīng)命令，于22日18∶00將氣象災(zāi)害（暴雨）Ⅳ級應(yīng)急響應(yīng)提升至Ⅲ級，于23日12∶00起解除氣象災(zāi)害（暴雨） Ⅲ級應(yīng)急響應(yīng)命令。應(yīng)急響應(yīng)主要領(lǐng)導(dǎo)和預(yù)報(bào)服務(wù)人員雙崗值班，密切監(jiān)視天氣變化，切實(shí)做好強(qiáng)降雨的監(jiān)測預(yù)報(bào)預(yù)警服務(wù)工作。除通過手機(jī)短信、市委政府會議通知、防汛抗旱、地質(zhì)災(zāi)害防御、氣象為農(nóng)服務(wù)、種糧大戶交流QQ或微信群，定時(shí)向市委政府和部門領(lǐng)導(dǎo)、防災(zāi)減災(zāi)責(zé)任人、種植養(yǎng)殖大戶匯報(bào)實(shí)時(shí)雨情與天氣信息外，并按要求及時(shí)向婁底市局上報(bào)應(yīng)急響應(yīng)情況。

5 結(jié)論

本文利用micaps實(shí)況資料、湖南省氣象業(yè)務(wù)內(nèi)網(wǎng)平臺數(shù)據(jù)，常規(guī)氣象觀測資料，對2019年6月21—23日冷水江市出現(xiàn)的大暴雨過程的環(huán)流背景、影響系統(tǒng)以及物理量場特征進(jìn)行診斷分析，探討這次大暴雨產(chǎn)生的原因。

從環(huán)流形勢及影響系統(tǒng)方面看，700 hPa圖上，切變位于我省北部，并伴有西南急流，850 hPa圖上，切變位于湘北，也同時(shí)伴有西南急流，925 hPa圖上，切變也位于我市北部，700 hPa、850 hPa和925 hPa這三層切變的位置較近，容易產(chǎn)生一些較為劇烈的降水，地面圖上，有冷高壓，為對流運(yùn)動提供了觸發(fā)機(jī)制和抬升條件，另外，500 hPa上，副熱帶高壓22日08∶00開始南落并維持在湘中以南，導(dǎo)致22日雨帶長時(shí)間維持在湘中一帶。綜合表明本次的暴雨是受高空低槽、中低層低渦切變和地面冷空氣共同影響所致。

通過此次過程的物理量場分析，水汽條件方面：22日08∶00，我市水汽通量散度處于一個(gè)負(fù)值區(qū)，溫度露點(diǎn)差也為0℃，說明水汽條件很好;動力條件方面：我市處于氣流輻合區(qū)域，有利于對流云團(tuán)的發(fā)展;Tlogp圖中顯示近地面有偏北風(fēng)，有利于抬升運(yùn)動，中低空風(fēng)向從下往上順轉(zhuǎn)，有利于對流運(yùn)動的發(fā)生發(fā)展，整層大氣的層結(jié)曲線、狀態(tài)曲線與飽和露點(diǎn)溫度曲線三線近乎重合，說明濕層深厚。說明850 hPa水汽通量散度、垂直速度、散度三者的負(fù)值中心（軸線）對暴雨有很好的指示作用。

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責(zé)任編輯：黃艷飛