蔡成瑤，胡萍，嚴(yán)宏文

貴州沿河一次低渦切變型暴雨過(guò)程分析＊

蔡成瑤1，胡萍2，嚴(yán)宏文1

（1.貴州省沿河縣氣象局，貴州 銅仁 565300；2.貴州省銅仁市氣象局，貴州 銅仁 554300）

2016-06-19夜間，貴州省沿河土家族自治縣出現(xiàn)暴雨天氣，強(qiáng)降雨時(shí)段較為集中，降水強(qiáng)度較大，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。針對(duì)此次暴雨天氣過(guò)程，利用Micaps高空地面資料、NCEP再分析資料和地面自動(dòng)氣象站降水觀測(cè)資料等進(jìn)行分析，結(jié)果表明，高原槽加深發(fā)展、中低空低渦切變和低空急流、地面輻合的相互配置是產(chǎn)生沿河縣此次暴雨天氣的主要環(huán)流形勢(shì)；850 hPa建立的水汽通道以及中低層強(qiáng)水汽輻合為此次低渦暴雨過(guò)程的形成提供了充足的水汽條件；強(qiáng)烈的垂直上升運(yùn)動(dòng)有利于水汽的輻合抬升，低層輻合、高層輻散的抽吸作用利于此次暴雨過(guò)程的發(fā)生發(fā)展。

暴雨；低渦；切變；物理量

暴雨是造成貴州地區(qū)最嚴(yán)重的氣象災(zāi)害之一，對(duì)其過(guò)程的研究一直備受氣象工作者的關(guān)注和研究，暴雨常常引發(fā)洪澇、山體滑坡等次生災(zāi)害，會(huì)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，因此，對(duì)暴雨過(guò)程的研究尤為重要。但由于沿河縣地處貴州高原東北邊緣斜坡、大婁山脈和武陵山脈交錯(cuò)地帶，烏江由南至北將沿河縣分割為西北、東南兩大部分，西北部屬大婁山脈，東南部屬武陵山脈，海拔為225～1 462 m，地形尤為復(fù)雜，因此沿河縣的暴雨過(guò)程預(yù)報(bào)難度較大。

因此，本文將利用Micaps、NECP再分析資料等資料，從水汽條件、動(dòng)力條件、熱力條件等角度來(lái)分析此次暴雨過(guò)程，總結(jié)此次過(guò)程的物理量特征，提高對(duì)沿河低渦切變型暴雨的認(rèn)識(shí)，以期為今后同類過(guò)程的預(yù)報(bào)起到一定的指示意義。

1 降水實(shí)況

2016-06-19T20：00—20：20，貴州省沿河縣出現(xiàn)了一次明顯的降水過(guò)程（下簡(jiǎn)稱“6·20”過(guò)程），通過(guò)初步分析，“6·20”過(guò)程是典型的低渦切變型大暴雨過(guò)程。此次過(guò)程自2016-06-18夜間開(kāi)始，于2016-06-21T06：00結(jié)束，強(qiáng)降雨時(shí)段集中在2016-06-19夜間到2016-06-20白天，暴雨落區(qū)在沿河縣大部鄉(xiāng)鎮(zhèn)，大暴雨中心在沿河縣中部。沿河縣最大日降水是板場(chǎng)鎮(zhèn)洋溪站，達(dá)231.5 mm，最大小時(shí)雨強(qiáng)55.5 mm。此次暴雨過(guò)程持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，造成全縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)不同程度發(fā)生洪澇災(zāi)害，縣城發(fā)生城市內(nèi)澇，部分農(nóng)作物被淹，市民出行困難。導(dǎo)致沿河縣受災(zāi)人口為4 1350人，農(nóng)作物受災(zāi)面積達(dá)752 hm2，倒塌房屋125間，嚴(yán)重?fù)p壞房屋164間，造成直接經(jīng)濟(jì)損失8 750萬(wàn)元。

2 暴雨成因分析

2.1 天氣形勢(shì)環(huán)流背景分析

沿河縣的暴雨天氣過(guò)程主要的影響系統(tǒng)為：沿河上空500 hPa高空持續(xù)受副高外圍西南氣流影響，高原多波動(dòng)，不斷東移南下發(fā)展影響沿河，中低空大氣處于飽和狀態(tài)，且在切變及低空急流的配合下不斷向沿河地區(qū)輸送水汽，地面 弱冷空氣觸發(fā)地面輻合線，產(chǎn)生了沿河此次低渦暴雨天氣過(guò)程。

過(guò)程環(huán)流形勢(shì)如圖1所示，500 hPa上位于貝加爾湖西部冷渦東移，高空槽東移南壓，至湖北西部—重慶東南部—貴州中部—云南東部一帶，副高東移南退至桂中東—湘南一帶，副高脊線位于20°N附近，西伸脊點(diǎn)在105°E，控制華東和華南地區(qū)。沿河縣位于高空槽前，受副高外圍西南氣流影響，槽前西南氣流增強(qiáng)，源源不斷的水汽由孟灣和南海向沿河方向輸送；700 hPa的低渦東移至重慶北部，南支切變?cè)谫F州的西北部，西南急流增強(qiáng)，風(fēng)速達(dá)16 m/s，北支切變北抬；850 hPa低渦東移至重慶東南部—貴州東北部邊緣，位于沿河附近，南支切變?cè)谫F州中部，西南急流維持在 20 m/s以上，頂部在湖北東部；沿河縣位于中低空急流左 側(cè)，利于暴雨區(qū)的水汽輸送和能量的提供，且中低空沿河境內(nèi)溫度露點(diǎn)差小于等于2 ℃，大氣處于飽和狀態(tài)，水汽條件較好；地面輻合線位于銅仁中部一帶，沿河縣處于地面輻合線北側(cè)。

圖1 2016-06-20T08：00的系統(tǒng)配置

2.2 水汽條件分析

本地上空有大量的水汽和源源不斷的水汽輸送是產(chǎn)生此次暴雨的必要條件，而水汽的輻合主要由低層水汽通量輻合造成，尤其是850 hPa以下的邊界層中占很大比例。

2.2.1 水汽含量分析

從比濕分布來(lái)看，“6·20”過(guò)程中2016-06-20T08：00沿河縣700 hPa上比濕在10～12 g/kg之間，850 hPa的比濕為16 g/kg以上，溫度露點(diǎn)差都小于2，處于水汽飽和區(qū)，有著良好的水汽條件。從風(fēng)場(chǎng)分布來(lái)看，沿河縣位于700 hPa南支切變線東南側(cè)，急流軸左側(cè)；850 hPa切變線處于沿河中部，西南急流的左前側(cè)，都有良好的水汽輸送條件。

2.2.2 水汽通量及水汽通量散度分析

總的來(lái)說(shuō)，本地高濕并不能保證有強(qiáng)降水發(fā)生，比如在沿海地區(qū)雖處于高濕狀態(tài)，但不一定產(chǎn)生降水，特別對(duì)于范圍大、強(qiáng)度強(qiáng)的暴雨來(lái)說(shuō)，水汽源源不斷地輸送到某地區(qū)，并且在該地區(qū)形成水平輻合，才是導(dǎo)致暴雨發(fā)生的重要水汽條件。而水汽的水平輻合指的是水汽水平輸送到該地區(qū)的水汽大于輸出的水汽，反之即為水汽的輻散。一般降水率=，為水汽通量散度，而水汽通量散度由水汽平流項(xiàng)和散度項(xiàng)兩部分組成，風(fēng)由比濕高地區(qū)吹向比濕低的地區(qū)，為濕平流，水汽平流項(xiàng)小于0，對(duì)水汽通量輻合有正的貢獻(xiàn)；反之為干平流，對(duì)水汽通量輻合有負(fù)的貢獻(xiàn)，水汽平流項(xiàng)大于0。

水汽通量散度垂直剖面和垂直速度時(shí)序如圖2所示。分析過(guò)程發(fā)生前水汽通量散度的垂直剖面（圖2（a））發(fā)現(xiàn)，2016-06-20T02：00，沿河縣（28.2°N～29.1°N）上空水汽輻合抬升至650 hPa，其上部為水汽通量散度正值區(qū)，下部為水汽通量負(fù)值區(qū)，表明該地有大量水汽輻合上升，輻合中心位于28°～28.6°N上空850 hPa高度處，中心值達(dá)﹣50×10-6g/（cm2·hPa·s）；從水汽通量場(chǎng)來(lái)看，2016-06-20T 08：00，850 hPa建立了水汽通道，水汽通道路徑為廣西—湖南—江西—浙江一帶，水汽通量中心位于湖南西部，中心值達(dá)30 g/（cm·hPa·s）。

圖2 水汽通量散度垂直剖面和垂直速度時(shí)序圖

從“6·20”大暴雨過(guò)程的水汽條件來(lái)看，中低層都處于水汽飽和區(qū)，都有充足的水汽供應(yīng)，并在850 hPa上建立了水汽輸送通道，大暴雨落區(qū)處于水汽通量梯度大的區(qū)域；沿河縣上空為低層強(qiáng)輻合、高層輻散區(qū)域，水汽輻合中心在850 hPa高度處。

2.3 熱力條件分析

從假相當(dāng)位溫剖面來(lái)看，2016-06-19T20：00，沿河縣能量值達(dá)到最大，350 K伸展到300 hPa，處于假相當(dāng)位溫梯度區(qū)，最大值在近地層附近達(dá)到369 K，且在700 hPa高度有上升運(yùn)動(dòng)輻合中心，有利于短時(shí)強(qiáng)降水的發(fā)生。由于銅仁市本地沒(méi)有探空站，而銅仁離湖南懷化探空站相對(duì)較近，因此選取懷化探空資料特征變化來(lái)作診斷分析。2016-06-20T 08：00時(shí)懷化探空指數(shù)為﹣0.07 ℃，指數(shù)為40 ℃，值為774.7 J/kg，中低層都是西南急流，為暴雨區(qū)提供水汽和熱力輸送。

2.4 動(dòng)力條件分析

降水的發(fā)生除了充足的水汽條件外，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)降水期間的上升運(yùn)動(dòng)做剖面分析，從沿河縣城測(cè)站（28.5°N～108.5°E）的垂直速度等值線時(shí)序（圖2（b））可見(jiàn)，沿河縣在降雨過(guò)程中從300～900 hPa均為上升運(yùn)動(dòng)區(qū)，在500～800 hPa為較強(qiáng)的上升區(qū)，最大抬升運(yùn)動(dòng)中心出現(xiàn)在2016-06-20T02：00，高度在600 hPa附近，強(qiáng)度達(dá)﹣55 Pa/s，之后逐漸減弱；可以看出，強(qiáng)上升運(yùn)動(dòng)為此次暴雨的發(fā)生提供了有利的動(dòng)力條件。

3 結(jié)論

“6·20”暴雨過(guò)程屬于暖式低渦切變型，西南急流占主導(dǎo)，副高控制華南、華東；500 hPa高空槽、中低層低渦切變和地面輻合線共同作用，沿河縣處于北支切變南側(cè)、南支切變東側(cè)，西南急流左側(cè)，中低層建立起明顯的水汽輸送通道，處于水汽大值輻合區(qū)，為大暴雨過(guò)程的發(fā)生提供了源源不斷的水汽條件供應(yīng)；低層輻合、高層輻散的抽吸作用有利于將水汽抽吸到高層，有利于暴雨過(guò)程的發(fā)生。

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P458

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2021.08.028

2095－6835（2021）08－0077－02

沿河縣近20年低渦切變型暴雨過(guò)程研究（黔氣科登[2020]03-19號(hào)）資助

蔡成瑤（1995—），女，大氣科學(xué)本科，助理工程師，主要從事綜合氣象業(yè)務(wù)研究。

〔編輯：張思楠〕