卓麗容，蔡藝友，林志斌，張凌藝，林曉隆

1.福建省平和縣氣象局，福建平和 363700；2.漳州市氣象局，福建漳州 363000；3.福建省龍文區(qū)氣象局，福建龍文 363005

暴雨是指降雨強度和降雨量相當大的雨。我國除個別地區(qū)外，統(tǒng)一規(guī)定24 h降水量≥50 mm的降雨稱為暴雨。暴雨往往容易造成洪澇災害和嚴重的水土流失，導致工程失事、堤防潰決和農(nóng)作物被淹等，造成一定的人員傷亡和經(jīng)濟損失。

暴雨一直是我國廣大氣象工作者研究的熱點。胡畔等[1]通過對中國氣象災情普查數(shù)據(jù)的分析，并結合小時降水數(shù)據(jù)、統(tǒng)計年鑒等資料，研究了1984—2007年間中國極端降水和暴雨洪澇災情的時空分布特征以及影響因素，結果表明：極端降水在中國東南和中東部區(qū)域有顯著增加的趨勢。福建省位于中國東南沿海，強對流天氣是福建的主要災害性天氣之一，一年四季均可發(fā)生。江清華等[2]基于自然災害系統(tǒng)理論，選取災情的主要指標：暴雨災害頻次、死亡人口和農(nóng)田淹沒面積，探討了1950—2000年福建省暴雨災害的災情時空分布及趨勢特征，結果表明：在氣候變化（如臺風）和人類活動（如快速城鎮(zhèn)化）的雙重影響下，福建面臨越來越大的氣象災害風險，防災減災部門應給予密切關注。陳家金等[3]通過對福建省66個站近44年的歷年降水資料分析，闡述暴雨、大暴雨、特大暴雨的時空分布特點及對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響，結果表明：福建各類型暴雨主要發(fā)生在雨季和夏季，雨季為暴雨的第1高峰期，夏季為大暴雨和特大暴雨第1高峰期，暴雨的地理分布相對均衡，而大、特大暴雨的高發(fā)區(qū)在沿海地區(qū)，各類型暴雨以暴雨為主，但給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成嚴重損失的通常是大、特大暴雨。

暴雨危害大，一直受到氣象工作者的重視，是氣象部門科研研究以及各級氣象臺預報服務的工作重點。暴雨事件是多尺度天氣系統(tǒng)和宏微觀物理過程相互作用的結果，在全球大氣科學研究領域是熱點，也是難點。大氣運動的混沌性決定了天氣預報必然會有一定程度的誤差。暴雨具有局地性、突發(fā)性和活動規(guī)律多變等特點，其形成機制迄今尚未被研究透徹[4-5]，在日常短期業(yè)務中，氣象部門難以對其做出相對準確的預報，因此強對流天氣監(jiān)測和臨近預報、預警已成為氣象業(yè)務部門最為關心的問題。當前很多地方的暴雨預報準確率還難以滿足地方政府部門決策和民眾防災需求，這就要求氣象工作者加強研究暴雨發(fā)生發(fā)展的大氣物理機制，提升暴雨預報準確率。

筆者以2022年7月5日發(fā)生在福建省漳州市平和縣的一次暴雨過程為例，利用多種觀測資料，從多個角度探析了本次暴雨天氣過程的發(fā)生發(fā)展機理，加強對平和縣暴雨天氣成因的認知，期望進一步提高平和縣的暴雨預報預測水平，為今后相似背景下強降水預報提供參考。

1 降水實況及特點

受臺風“暹芭”外圍環(huán)流和低空西南氣流的共同影響，2022年7月5日平和縣普降中到大雨，部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)暴雨，局部大暴雨。據(jù)氣象資料統(tǒng)計顯示，4日20:00—5日20:00，24 h累 積 降 水量中，平和縣有29個自動站雨量超過25 mm，其中18個自動站雨量超過50 mm，6個自動站雨量超過100 mm，以大溪鎮(zhèn)靈通山135.9 mm為最大。此次暴雨過程的主要特點為強降水時段集中、夜雨特征明顯、雨強大、局地性明顯、南北差異大，降水時段主要集中在5日00:00～04:00（北京時間，下同），小時雨強以大溪鎮(zhèn)靈通山的41 mm為最大，短時強降水區(qū)域主要集中在平和縣南部。偏北氣流入侵暖低壓，隨著低壓逐漸北移，系統(tǒng)斜壓性增強，中高緯西風槽不斷有短波槽東移，有利于強對流天氣的產(chǎn)生；700、850、925 hPa平和縣均位于低壓環(huán)流東南側、暖式切變南側的西南氣流中，4日夜間—5日凌晨風速加大，且850 hPa風速增強為急流，低層風速大，西南氣流源源不斷地向平和輸送水汽和能量，有利于強對流的發(fā)展和低壓環(huán)流的維持；地面場上，平和縣位于輻合帶南側，觸發(fā)了強對流天氣的發(fā)生。

2 環(huán)流背景形勢場與影響系統(tǒng)的分析

從7月4日20:00和5日08:00 各層形勢場來看（圖略），7月5日平和縣處于200 hPa大陸高壓東側氣流輻散區(qū)域，高層抽吸作用有利于對流的發(fā)展；500 hPa副高略有西伸，平和縣處于副高西北部邊緣的暖濕不穩(wěn)定區(qū)域，西風槽并入減弱后的“暹芭”低壓環(huán)流系統(tǒng)，槽后

3 物理量要素場的診斷分析

3.1 水汽條件

強降水的發(fā)生通常要有較充沛的水汽源源不斷地供應，而水汽通常由對流層底層提供，水汽不斷通過低層輸送到降水區(qū)，然后在降水區(qū)輻合，才能導致較強的降水，充分的水汽供應是產(chǎn)生暴雨的必要條件。從沿117.25°E的比濕剖面圖（圖1）中可以看出，平和縣上空2022年7月4日20:00—5日8:00 850 hPa以下比濕q都達到了14 g/kg以上，濕層較為深厚，水汽充沛。從7月4日20:00～5日8:00 925 hPa的水汽通量場和水汽通量散度場來看（圖略），平和縣的水汽通量大于20 g/(s·hPa·cm)，位屬水汽通量大值區(qū)，且存在較明顯的水汽輻合，源源不斷的水汽輸送和水汽的輻合有利于短時強降水的發(fā)生以及維持。

圖1 沿117.25°E的比濕剖面圖

3.2 動力條件

從沿117.25°E垂直速度剖面圖中可 以 看 出（圖2），7月4日20:00—5日8:00，平和縣上空從低層到高層都有上升運動，5日2:00上升運動最為明顯，8:00上升運動較弱，表明強降水時段主要集中在5日2:00左右，白天降水趨于減弱，高層上升運動大于低層上升運動，即高層對低層有抽吸作用，使低層上升運動得以維持，為暴雨的產(chǎn)生提供了動力條件。

圖2 沿117.25°E的垂直速度剖面圖

3.3 不穩(wěn)定條件

大氣不穩(wěn)定是產(chǎn)生暴雨的條件之一。K指數(shù)可以反映大氣的層結穩(wěn)定情況，K指數(shù)越大，層結越不穩(wěn)定；沙氏指數(shù)SI可以用來判斷大氣穩(wěn)定度，SI＜0表示大氣不穩(wěn)定，負值越大，不穩(wěn)定程度也越大。選取距離最近的廈門探空資料（平和縣無探空資料）作為參考，從2022年7月4日20:00和5日8:00廈門站的T-logP圖（圖略）來看，2個時次的T-logP圖均為細長型，且850 hPa的低層風速都達到了12 m/s以上，850 hPa以下的相對濕度也都≥80%，濕層深厚；抬升凝結高度（LCL）和自由對流高度（CCL）都較低，有利于對流云的生成和發(fā)展。4日20:00廈門站K指數(shù)達到36.9℃，沙式指數(shù)SI低至-0.13℃，CAPE值為1 521 J/kg，說明4日20:00閩南上空層結不穩(wěn)定，熱力條件較好，有利于短時強降水的產(chǎn)生；5日8:00廈門站K指數(shù)為31.9℃，沙式指數(shù)SI為0.05℃，均沒有4日20:00的熱力條件好，降水也主要集中在夜間，白天降水趨于減弱。

假相當位溫是表征溫度、氣壓、濕度的一個綜合物理量，假相當位溫越大，表明大氣狀態(tài)越不穩(wěn)定，通常暴雨發(fā)生在假相當位溫大值區(qū)或是等值線較密集區(qū)[6]。從850 hPa 假相當位溫的分布看（圖略），7月4日20:00假相當位溫大值區(qū)在閩浙交界處及其附近，平和縣處于假相當位溫等值線較密集區(qū)，假相當位溫在78℃以上，5日8:00平和縣假相當位溫在76℃以上，表明平和縣上空大氣較不穩(wěn)定，有利于對流云團的發(fā)展，從而導致地面暴雨的發(fā)生。

4 雷達資料分析

從2022年7月4—5日的雷達回波圖（圖略）中可以看出，2022年7月4日23:48強回波出現(xiàn)在平和縣大溪鎮(zhèn)南部，隨后在一致的西南風氣流引導下，雷達回波東北傳特征明顯。雷達回波持續(xù)經(jīng)過平和南部地區(qū)，直到7月5日3:48才趨于減弱，列車效應明顯，導致平和的南部地區(qū)出現(xiàn)了持續(xù)較高效率的降水。

從雷達回波的剖面圖可以看出（圖3），反射率因子基本都在45～50 dBz，局地達到了50～55 dBz，回波的質心較低，低于5 km，最強回波中心在2.5 km左右，屬于暖云降水，降水效率高。

圖3 雷達回波剖面圖

從2022年7月5日1:00 925 hPa的風廓線雷達水平風圖可以看出（圖略），漳州市南部風速較大，中部風速較小，存在風速輻合和偏南風與西南風的風向輻合，平和縣正好位于輻合線附近，風向風速的輻合觸發(fā)了此次強對流天氣的發(fā)生；且850 hPa左右的風速達到了14 m/s左右，西南急流源源不斷地向平和輸送水汽和能量并推動雷達回波向東北方向移動，形成列車效應，造成平和縣南部累積雨量較大。

5 結論

（1）此次暴雨過程是在臺風“暹芭”外圍環(huán)流、副高西北側邊緣不穩(wěn)定區(qū)域以及風的輻合等多個條件的共同影響下產(chǎn)生的。低層西南急流源源不斷輸送水汽，上升運動的維持和大氣層結的不穩(wěn)定，是暴雨發(fā)展的重要因素。

（2）從環(huán)境物理量場分析可以看出，4日夜間—5日凌晨平和處于不穩(wěn)定能量加強階段，特別是850 hPa西南氣流的加強，有利于平和強對流發(fā)展，出現(xiàn)短時強降水等強對流天氣。

（3）雷達回波的移向在短臨預報中對降水的落區(qū)具有一定的指示意義，氣象部門在短臨預報業(yè)務中需加強對雷達資料的應用。