蔣雅婷，劉 沈，李劍俊

（永州市氣象局，湖南 永州425000）

1 引言

永州市位于湖南南部，地處中亞熱帶大陸性季風濕潤氣候區(qū)，既具有溫光豐富的大陸性季風氣候特點，又有雨量充沛、空氣濕潤的海洋性氣候特征，暴雨是是永州的主要災害性天氣之一。彭莉莉等[1]分析了湖南汛期區(qū)域持續(xù)性暴雨環(huán)流型與暴雨落區(qū)關(guān)系，戴澤軍等[2]對湖南持續(xù)性區(qū)域暴雨氣候特征及暴雨落區(qū)進行了分型，姚蓉等[3]對湖南短時強降水時空分布及相關(guān)環(huán)境參數(shù)進行了統(tǒng)計分析，王光明等[4]對湖南短歷時暴雨雨型進行了分析，陳紅專等[5]對湖南一次持續(xù)性極端暴雨過程進行了分析，李青松等[6]對一次雙對流云團影響的強降水過程綜合分析，付煒等[7]對一次南嶺山脈前汛期強對流天氣過程進行了診斷分析，蔣麗敏等[8]對永州地區(qū)一次春季暴雨天氣過程進行了分析，但是由于天氣影響系統(tǒng)復雜，永州地貌復雜多樣，一直存在預報難度大的問題。2019-07-12—07-14 大暴雨過程中，天氣過程基本上預報準確，個別時段出現(xiàn)漏報或空報，筆者利用常規(guī)地面觀測資料、探空資料和數(shù)值預報產(chǎn)品資料對此次過程進行診斷分析，以期為今后預報提供參考。

2 雨情

受高空槽及中低層切變線影響，2019-07-12T20：00—07-14T20：00，永州市普降暴雨，局地大暴雨。根據(jù)永州市中小尺度氣象監(jiān)測網(wǎng)監(jiān)測，全市累計雨量大于等于300 mm的1 站次，大于等于200 mm 的24 站次，大于等于100 mm的145 站次。強降雨區(qū)域主要集中在祁陽、零陵、冷水灘、東安、雙牌等北部縣區(qū)；最大累積雨量出現(xiàn)在零陵的水口山（300.0 mm），各縣區(qū)區(qū)域自動站累積平均降雨量為57.7 mm（藍山）～198.4 mm（零陵）。本次降水時間長，雨強大，強雨區(qū)集中在永州市北部，南北雨量差距較大。降雨實況如圖1 所示。

圖1 降雨實況

3 環(huán)流形勢分析

本次降水從07-12T22：00 左右開始自永州市北部發(fā)展，最強時段集中在07-12T22：00—07-13T20：00，永州市中北部及西部為強降水落區(qū)。強降雨過程前期500 hPa 中高緯為兩槽一脊型，強降水過程中，低緯有南支槽維持，不斷分裂出小槽東移影響永州市，07-12T08：00 短波槽在貴州中部，最強降水時段07-12T20：00—07-13T08：00，短波槽在湘中偏北維持，07-13T20：00 后，短波槽自湘貴交界逐漸東移影響永州市。500 hPa 南支槽移動情況如圖2 所示。

分析700 hPa 形勢場可知，自07-12T08：00 開始，西南急流建立，位置偏北，07-12T20：00 隨著高空短波槽東移，急流東移南壓至永州市北部，隨后時段緩慢南壓，最強降水時段急流位于永州市中部及偏南位置，并且西南風風速維持在16～20 m/s 狀態(tài)，為暴雨區(qū)輸送充足的水汽和不穩(wěn)定能量。切變系統(tǒng)在07-12T20：00 自湘北快速南壓至湘中偏南后，07-13T08：00—07-14T08：00 期間基本無明顯南壓，最強降水出現(xiàn)在切變線附近，之后降水明顯減弱，趨于結(jié)束。

圖2 500 hPa 南支槽移動情況

分析850 hPa 形勢場可知，西南急流位置較700 hPa 急流位置略偏南，最強降水時段850 hPa 急流位于永州市中部，平均風速為12～16 m/s，為暴雨區(qū)輸送充足的水汽。850 hPa切變系統(tǒng)位置基本與700 hPa 一致，在07-12T20：00 自湘北快速南壓至永州市北部后，07-13T08：00—07-14T20：00期間，切變線的西段在永州市中部擺動，強降水落區(qū)一直處于切變線南側(cè)，強勁西南急流中。

對比925 hPa 切變位置，自07-12T08：00 開始925 hPa切變線自湘北逐漸南壓，至07-13T20：00，925 hPa 切變線南壓至永州南部，隨后在07-14T08：00，925 hPa 切變線略有北抬，強降水落在925 hPa 切變線的南側(cè)，925 hPa 切變線的位置雖較850 hPa 略有偏南，但與700 hPa 切變位置基本重合，這與07-07—07-09 暴雨過程[9]的特點相似，同樣都是中低層切變系統(tǒng)基本重疊。

4 物理量場分析

4.1 水汽條件分析

分析850 hPa 比濕，強降水過程中永州市比濕一直維持在12 g/kg 以上，特別是07-12T20：00—07-13T20：00，比濕值均在14 g/kg 以上，水汽含量充足，為暴雨的發(fā)生發(fā)展提供了水汽條件的保障，此時段為永州市北部降水最強時段，可見比濕的增加顯示了充足的水汽供應，能很好對應強降水。

分析中低層水汽通量散度，07-12T20：00—07-13T 08：00 及07-14T08：00 永州市范圍內(nèi)有強烈的水汽通量輻合，特別是在07-12T20：00—07-13T08：00，925 hPa 水汽通量散度最大輻合中心位于永州西北部，其逐漸東移至永州市東北并有所加強，永州市位于大值區(qū)邊緣，本地充足的水汽條件，配合強烈的水汽輻合抬升，導致永州北部的強降水。07-14T08：00 左右，雖然水汽條件仍然存在，但比濕、水汽通量散度大值區(qū)、輻合中心配合度不高，因此只有單一的水汽條件好，不能造成大范圍的強降水，在07-14 永州市南部局地有強降水，但降水強度及降水范圍明顯弱于07-13。

4.2 動力條件分析

分析垂直速度時間分布情況，除了07-13T20：00 有間歇外，強降水過程中，永州市范圍中低層均在垂直速度的輻合區(qū)內(nèi)，其中07-13T08：00 左右輻合最強，永州市位于輻合中心的西南部，該輻合中心與水汽通量散度的輻合中心基本一致，預示著強降水與強垂直上升運動中心也有很好的對應，可見強降水發(fā)生時永州范圍有強烈的上升運動；分析散度場強降水過程中，一直維持低層輻合、高層輻散形勢，低層的輻合中心和高層的輻散區(qū)與垂直速度的輻合中心位置基本一致，同樣與水汽通量散度的輻合中心對應較好，由此可見，低層的輻合上升和高空的輻散抽吸有利于強烈的上升運動，為暴雨發(fā)生提供了良好的動力條件。

4.3 熱力及不穩(wěn)定條件分析

分析本次降水K指數(shù)時間演變情況，K指數(shù)數(shù)值最大36，且僅出現(xiàn)在07-12T20：00 一個時次，其余時段多在33～35 之間，本次降水只是以短時強降水為主，無明顯其他強對流天氣。分析850 hPa 假相當位溫可見，07-12T20：00 及07-13T20：00 永州市范圍內(nèi)假相當位溫有明顯增幅，為暴雨的發(fā)生發(fā)展提供能量。從物理量診斷分析來看，其特點與07-07—07-09 暴雨過程的物理量特點[9]相同。

5 雷達圖像分析

07-12T20：00 開始降水回波在本地發(fā)展，呈偏東西向，并長時間維持，無明顯南壓跡象；07-13T05：32 左右，廣西桂林、全州（回波在本地）一帶新回波發(fā)展并東北向移動，移動速度緩慢，并且有新的回波在本地生成，影響永州中北部地區(qū)并隨時間擴大影響范圍；回波性質(zhì)以混合性降水回波為主，回波強度在35～65 dBz；影響永州市的回波穩(wěn)定少動，對永州市中北部產(chǎn)生了明顯的列車效應；07-13T20：00 后，影響中北部的降水回波明顯減弱；07-13T23：00 左右，永州市中南部逐漸有新回波發(fā)展生成；07-13T20：00—07-14T 20：00 降水回波主要影響永州市中南部，但強度及范圍均不及07-13 白天。

本次過程降水雖以穩(wěn)定性降水為主，個別時段也有對流性降水產(chǎn)生，小時雨強最大達70 mm/h，從較大累積雨量的各區(qū)域站小時雨量分布可以看出，本次過程降雨時間長，降水回波不斷生成、東移，列車效應明顯。

6 預報偏差分析

07-12T20：00—07-14T20：00 這次永州的大到暴雨天氣過程，在07-12T20：00—07-13T08：00 北部報了大到暴雨，南部報了陣雨，漏報了永州南部縣區(qū)的中雨、大雨；07-13T08：00—20：00 北部報了大到暴雨，南部報了中到大雨，漏報了永州北部個別縣區(qū)出現(xiàn)的特大暴雨；07-13T 20：00—07-14T08：00 北部報了大雨，南部報了小雨，空報了永州北部出現(xiàn)的大雨，漏報了永州南部縣區(qū)出現(xiàn)的中雨、暴雨07-14T08：00—20：00 北部報了中雨，南部報了小雨，空報了永州北部個別縣區(qū)出現(xiàn)的中雨，漏報了永州南部縣區(qū)出現(xiàn)的中雨。

此次過程各模式在07-12T08：00 起報的12 h 間隔降水中，各模式在07-12 晚上報的強降水中心位置都偏北，EC模式及GRAPES 模式在07-13 白天報的降水與實況較為接近，各模式在07-13 晚上對南部縣區(qū)的強降水出現(xiàn)了漏報，各模式在07-14 白天預報與實況基本一致。這次過程總體而言EC 模式的預報較為準確，GFS 和GRAPES 的預報偏小，對于這次局部大到暴雨的天氣過程基本上預報準確。

分析預報偏差原因，當時只考慮到短波槽過境，切變輻合雖自湘中偏北南移，但上下層配置并不好，并沒有過多考慮925 hPa 上輻合線一直位于湘中偏南一帶，造成了07-13T20：00—07-14T20：00 的漏報，再加之模式對這次過程基本預報偏小，預報員有些依賴數(shù)值預報產(chǎn)品，在降水量級考慮保守些，雖然通過短時臨近預報進行彌補，但是仍然很難做到百分之百正確。

7 小結(jié)

本次強降水過程受高空槽、低空急流及中低空切變線影響；強降水落區(qū)一直處于切變線南側(cè)，強勁西南急流中，中低層切變系統(tǒng)基本重疊；永州本地比濕達14 g/kg 以上，且位于水汽輻合中心；低層的輻合上升和高空的輻散抽吸有利于強烈的上升運動；07-12T20：00，K指數(shù)數(shù)值最大為36，永州850 hPa 的假相當位溫最大達到78，呈高溫高濕的狀態(tài)，這些特征與07-07—07-09 暴雨過程相似。

此次過程主要以混合型降水回波為主，回波強度35～65 dBz，屬穩(wěn)定性降水；回波移動方向與回波帶的走向基本一致，形成“列車效應”，是本次過程永州中北部地區(qū)產(chǎn)生大暴雨的直接原因；過程降水中發(fā)展的對流性單體，最大小時雨強達70 mm/h。

分析預報偏差原因，當時只考慮到短波槽過境，切變輻合雖自湘中偏北南移，但上下層配置并不好，并沒有過多考慮925 hPa 上輻合線一直位于湘中偏南一帶，造成了07-13T 20：00—07-14T20：00 的漏報，再加之模式對這次過程基本預報偏小，預報員有些依賴數(shù)值預報產(chǎn)品，因而在降水量級考慮保守些。