黃群玲，韋宏江

摘要 選擇自動(dòng)氣象觀測(cè)資料和NCEP分析資料等數(shù)據(jù)資料，分析2020年6月7—10日桂北一次持續(xù)強(qiáng)降雨天氣過(guò)程。結(jié)果表明：此次持續(xù)強(qiáng)降雨天氣的主要影響系統(tǒng)是中緯槽、地面冷空氣、暖式切變線、低空急流，為降水的發(fā)生發(fā)展提供了有利的環(huán)流背景形勢(shì)。季風(fēng)爆發(fā)和副高的穩(wěn)定維持，促使桂北一帶產(chǎn)生了非常強(qiáng)的偏南風(fēng)低空急流，形成了2支較強(qiáng)的水汽通道，一條源于南海，一條源于印度洋孟加拉灣，給桂北持續(xù)強(qiáng)降雨天氣的發(fā)生帶來(lái)了豐富的水汽和熱量;850 hPa由南海進(jìn)入降水落區(qū)，700 hPa形勢(shì)場(chǎng)由孟加拉灣朝北邊進(jìn)入降水落區(qū)。高層輻散、低層輻合的結(jié)構(gòu)為持續(xù)強(qiáng)降雨的發(fā)生發(fā)展提供了較好的動(dòng)力條件，隨著中低層西南暖濕氣流的輸送，并且不穩(wěn)定能量條件好，這些均非常適宜強(qiáng)降雨天氣的形成。

關(guān)鍵詞 降水天氣;天氣形勢(shì);物理量;桂北

中圖分類號(hào)：P458.121.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：2095–3305（2022）03–0060–03

強(qiáng)降雨天氣是我國(guó)很多地區(qū)會(huì)出現(xiàn)的一類天氣現(xiàn)象，尤其是南方地區(qū)發(fā)生概率特別高。極端強(qiáng)降水天氣的發(fā)生時(shí)常會(huì)引發(fā)洪澇、泥石流、山體滑坡等次生災(zāi)害，對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)和人們生命財(cái)產(chǎn)安全均會(huì)構(gòu)成嚴(yán)重的威脅[1-2]。為了盡可能降低極端強(qiáng)降水及其引發(fā)的次生災(zāi)害造成的經(jīng)濟(jì)損失和減少人員傷亡事件，國(guó)內(nèi)外學(xué)者都特別重視對(duì)強(qiáng)降水、暴雨天氣過(guò)程的研究。有學(xué)者統(tǒng)計(jì)分析了暴雨天氣過(guò)程中低空急流的出現(xiàn)頻率、垂直結(jié)構(gòu)以及時(shí)空分布等，結(jié)果顯示，臺(tái)灣北部區(qū)域大多數(shù)暴雨發(fā)生時(shí)，850 hPa和700 hPa等壓面上均會(huì)有急流形成，同時(shí)急流的中心強(qiáng)度、維持時(shí)間以及垂直深度等特點(diǎn)均會(huì)對(duì)降水產(chǎn)生不同程度的影響。Davision等[3]研究指出對(duì)流與低空急流之間有正反饋過(guò)程，對(duì)流發(fā)展產(chǎn)生的非地轉(zhuǎn)風(fēng)增強(qiáng)并使得低空急流得以維持，而低空急流變強(qiáng)后又促進(jìn)水汽的不斷輸送，從而進(jìn)一步強(qiáng)化對(duì)流降水天氣的發(fā)生。陳芳麗等[4]分析了廣東省夏季的一次極端強(qiáng)降水過(guò)程邊界層觸發(fā)條件得出，季風(fēng)低壓的緩慢移動(dòng)，強(qiáng)盛西南季風(fēng)的脈沖和對(duì)流層低層西南風(fēng)轉(zhuǎn)偏南風(fēng)后長(zhǎng)時(shí)間的維持，非常有利于持續(xù)性強(qiáng)降水的發(fā)生和發(fā)展。楊曉霞等[5]分析山東半島南部沿海區(qū)域的一次強(qiáng)降雨過(guò)程成因得出結(jié)論，強(qiáng)降雨是在500 hPa第一個(gè)西風(fēng)槽過(guò)后第二個(gè)西風(fēng)槽逼近的過(guò)程中產(chǎn)生的，850 hPa以下為偏南的向岸風(fēng)，在向岸的超低空急流的左側(cè)產(chǎn)生中小尺度的渦旋和輻合上升，海岸地形抬升作用使得上升運(yùn)動(dòng)加強(qiáng)，使得對(duì)流不穩(wěn)定能量得以釋放，形成強(qiáng)降水天氣。田成娟等[6]分別分析了出現(xiàn)在青海、湖南、魯南、四川等不同區(qū)域的暴雨天氣，得出這些區(qū)域的暴雨天氣發(fā)生過(guò)程中，主要影響系統(tǒng)是高空南支槽和低層切變，為暴雨天氣提供充足水汽條件的是低空處的西南急流;而強(qiáng)烈的輻合輻散促使垂直上升運(yùn)動(dòng)逐漸發(fā)展增強(qiáng)，并且低層的水汽在不斷朝上輸送過(guò)程中，促使熱量、動(dòng)量的垂直輸送逐漸增強(qiáng)，這些有利條件均促進(jìn)暴雨天氣的形成與發(fā)展。有學(xué)者也研究了局部地區(qū)強(qiáng)降水、暴雨天氣，并取得了大量的研究成果[7]。

廣西壯族自治區(qū)簡(jiǎn)稱“桂”，廣西地處我國(guó)華南地區(qū)，地理坐標(biāo)為20°54′N～26°24′N、104°28′E～ 112°04′E之間，境內(nèi)整體地勢(shì)西北高、東南低，屬于云貴高原東南邊緣。境內(nèi)氣候復(fù)雜多樣，強(qiáng)降雨天氣發(fā)生比較頻繁，特別是4—10月的發(fā)生概率大，并且時(shí)常會(huì)引發(fā)山體滑坡和泥石流等災(zāi)害，對(duì)交通運(yùn)輸、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等均會(huì)造成不利影響。因此，主要以2020年6月7—10日桂北持續(xù)強(qiáng)降雨天氣過(guò)程為例，分析了該次天氣過(guò)程的環(huán)流背景形勢(shì)、物理量場(chǎng)，以掌握強(qiáng)降雨天氣的發(fā)生規(guī)律，為提高廣西強(qiáng)降雨天氣預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性提供參考。

1 天氣實(shí)況

由圖1可知，2020年6月7—10 日， 桂北發(fā)生了持續(xù)強(qiáng)降雨天氣，累積降雨量國(guó)家站暴雨以上站數(shù)有39個(gè)，大暴雨站數(shù)有21個(gè)，特大暴雨站數(shù)有6個(gè)（富川258.1 mm，興安262.5 mm，融水335.5 mm，陽(yáng)朔369.8 mm，融安394.8 mm，永福416.0 mm），國(guó)家站最大雨量值為永福416.0 mm，區(qū)域站最大雨量值為靈川九屋氣象觀測(cè)站503.2 mm。

其中，6月7日，國(guó)家站暴雨以上站數(shù)有15個(gè)，大暴雨站數(shù)有4個(gè)（賀州115.3 mm，平樂(lè)176.3 mm，恭城193.8 mm，富川237.0 mm），特大暴雨站數(shù)有2個(gè)（永福326.4 mm，陽(yáng)朔327.5 mm），國(guó)家站最大雨量值為陽(yáng)朔327.5 mm，區(qū)域站最大雨量值為永福羅錦金雞河水庫(kù)氣象觀測(cè)站401.3 mm;6月9日，國(guó)家站暴雨以上站數(shù)有13個(gè)，大暴雨站數(shù)有2個(gè)（融水112.5 mm，鹿寨142.2 mm），國(guó)家站最大雨量值為鹿寨142.2 mm，區(qū)域站最大雨量值為靈川九屋氣象觀測(cè)站249.6 mm;6月10日，國(guó)家站暴雨以上站數(shù)有8個(gè)，大暴雨站數(shù)有2個(gè)（興安107.2 mm，融水149.0 mm），特大暴雨站數(shù)有1個(gè)（融安257.1 mm），國(guó)家站最大雨量值為融安257.1 mm，區(qū)域站最大雨量值為融安長(zhǎng)安氣象觀測(cè)站279.4 mm。

2 天氣形勢(shì)分析

通過(guò)對(duì)200 hPa高度場(chǎng)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，2020年6月7日08：00 200 hPa 南亞高壓穩(wěn)定少動(dòng)（圖2）;6月9日08：00，200 hPa 南亞高壓始終處于青藏高原至印度區(qū)域，穩(wěn)定少動(dòng)，中心強(qiáng)度最大值為1 255 dagpm;6月9日08：00～10日08：00，南亞高壓不斷增強(qiáng)東移，中心強(qiáng)度最大值時(shí)1 262 dagpm，高壓脊向東延伸至廣西、廣東一帶。在強(qiáng)降雨天氣發(fā)生期間，南亞高壓穩(wěn)定少動(dòng)，在反氣旋外圍環(huán)流的作用下，廣西長(zhǎng)時(shí)間受偏北流場(chǎng)的影響，同時(shí)存在顯著的輻散特征，為持續(xù)強(qiáng)降雨天氣的發(fā)生提供了較好的輻散條件。

在本次強(qiáng)降雨出現(xiàn)期間分析500 hPa形勢(shì)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)（圖2），副高位置偏西、強(qiáng)度偏強(qiáng)，588 gpdm線處于我國(guó)華南地區(qū)，桂北地處副熱帶高壓西北邊。季風(fēng)爆發(fā)和副高的穩(wěn)定維持， 促使桂北一帶產(chǎn)生了非常強(qiáng)的偏南風(fēng)低空急流，形成2條較強(qiáng)的水汽通道，一條源于南海，一條源于印度洋孟加拉灣，給桂北持續(xù)強(qiáng)降雨天氣的發(fā)生帶來(lái)豐富的水汽和熱量。亞歐中高緯度區(qū)域環(huán)流形勢(shì)非常穩(wěn)定，主要大氣環(huán)流形勢(shì)為“2脊1槽”型，烏拉爾山到西歐一帶屬于西部脊區(qū)，西伯利亞到亞洲北部沿岸區(qū)域?yàn)闁|部脊區(qū)，貝加爾湖區(qū)域分布著長(zhǎng)波槽，南北經(jīng)向度比較大，西風(fēng)槽持續(xù)從中高緯區(qū)域不斷下滑，促使冷空氣持續(xù)南下。西風(fēng)槽推動(dòng)冷空氣同太平洋副熱帶高壓西北邊區(qū)域的暖空氣流在桂中、桂北一帶持續(xù)交匯，促使強(qiáng)降水天氣的持續(xù)發(fā)生。低緯度環(huán)流較平直，南支槽波動(dòng)頻繁移出與西風(fēng)槽同位疊加作用，促進(jìn)強(qiáng)降水天氣的出現(xiàn)。此外，南亞高壓從孟加拉灣至中南半島區(qū)域朝北邊移至青藏高原，并且不斷增強(qiáng)東延，華南中東部高空存在分流，高空屬于較強(qiáng)的輻散區(qū)，在高低空急流耦合的影響下，桂中、桂北一帶屬于上升運(yùn)動(dòng)區(qū)，為暴雨天氣的發(fā)生提供了較好的動(dòng)力條件[1]。此次持續(xù)強(qiáng)降雨天氣的主要影響系統(tǒng)是中緯槽、地面冷空氣、暖式切變線、低空急流，為降水的發(fā)生發(fā)展提供了有利的環(huán)流背景形勢(shì)。

3 物理量場(chǎng)分析

3.1 水汽條件

強(qiáng)降雨天氣的發(fā)生需要豐富的水汽條件。本次桂北強(qiáng)降雨天氣的水汽主要源于南海與孟加拉灣從海上攜帶的豐富水汽。850 hPa由南海進(jìn)入降水落區(qū)，700 hPa形勢(shì)場(chǎng)由孟加拉灣朝北部進(jìn)入降水落區(qū)。在6月7—10日，西南氣流不斷增強(qiáng)，達(dá)到急流標(biāo)準(zhǔn)，為本次持續(xù)強(qiáng)降雨天氣的發(fā)生發(fā)展提供了足夠的水汽供應(yīng)條件。由分析桂北比濕配置了解到，6月7—10日，700 hPa形勢(shì)場(chǎng)桂北大部分區(qū)域比濕值達(dá)到12 g/kg以上，850 hPa形勢(shì)場(chǎng)桂北比濕值達(dá)15 g/kg以上;伴隨著西南氣流的持續(xù)增強(qiáng)，水汽通量輻合區(qū)逐漸向北推進(jìn)，為本次桂北持續(xù)強(qiáng)降雨天氣的形成提供了充沛的水汽條件。

3.2 動(dòng)力條件

由圖3可知，通過(guò)分析桂北持續(xù)強(qiáng)降水天氣垂直速度場(chǎng)發(fā)現(xiàn)，2020年6月7日08：00，中低層存在很強(qiáng)的上升運(yùn)動(dòng)，中心處于600 hPa，強(qiáng)度是-30×

10-2 Pa/s，散度場(chǎng)上，900 hPa處存在強(qiáng)輻合中心，強(qiáng)度為-5.9×10-5 Pa/s。6月7日20：00，桂北上空受整層下沉運(yùn)動(dòng)的影響，然后逐漸轉(zhuǎn)為上升氣流，中心在700 hPa處，強(qiáng)度達(dá)-58×10-2 Pa/s。在散度場(chǎng)上，900 hPa風(fēng)場(chǎng)輻合越來(lái)越強(qiáng)，強(qiáng)度達(dá)-7.8×10-5 Pa/s，伴隨著時(shí)間的推移，上升運(yùn)動(dòng)越來(lái)越強(qiáng)，6月7日，整層上空主要受較強(qiáng)的上升氣流的影響，6月7日20：00上升氣流達(dá)到最強(qiáng)狀態(tài)，有2個(gè)負(fù)速度中心分別處于550 hPa和350 hPa，中心強(qiáng)度分別是-150×10-a Pa/s和-130×10-2 Pa/s，這意味著暖空氣被冷空氣抬升，促進(jìn)了低層輻合運(yùn)動(dòng)的形成，由對(duì)應(yīng)時(shí)刻的散度場(chǎng)上，6月7日20：00輻合中心處于700 hPa，強(qiáng)度越來(lái)越弱，中心為-2.9×10-5 Pa/s，然而在150 hPa處仍然分布著較強(qiáng)的輻散中心，如此高層輻散、低層輻合的抽吸作用，對(duì)上升運(yùn)動(dòng)的維持和發(fā)展比較有益。由此可見(jiàn)，上升運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)烈發(fā)展，高層輻散、低層輻合的結(jié)構(gòu)為持續(xù)強(qiáng)降雨的發(fā)生發(fā)展提供了較好的動(dòng)力條件。

3.3 不穩(wěn)定能量條件

本次持續(xù)降水天氣集中在廣西北部，分析了廣西北部的桂林站探空資料，從而掌握整個(gè)降雨天氣過(guò)程對(duì)流不穩(wěn)定條件的變化。由桂林站資料可知，從2020年6月7日15：00開(kāi)始，700 hPa 以下相對(duì)濕度都非常大，趨于飽和狀態(tài)，400 hPa 以上存在干空氣進(jìn)入，溫濕層結(jié)曲線呈喇叭狀，開(kāi)口朝上，“上層干冷、下層暖濕”的特征十分顯著。此外，6月7日08：00～10日20：00，CAPE值出現(xiàn)了2個(gè)峰值，CAPE值峰值都超過(guò)了2 800 J/kg，各指數(shù)出現(xiàn)峰值的時(shí)間較一致，且與主要降水時(shí)段存在很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系 ，K指數(shù)始終達(dá)到35℃以上，SI指數(shù)小于0，能量條件非常好，大氣呈不穩(wěn)定狀態(tài)，為持續(xù)強(qiáng)降雨天氣的發(fā)生提供了有利的不穩(wěn)定能量條件。

4 結(jié)論

（1）在強(qiáng)降雨天氣發(fā)生期間，南亞高壓穩(wěn)定少動(dòng)，在反氣旋外圍環(huán)流的作用下，廣西長(zhǎng)時(shí)間受偏北流場(chǎng)的影響，同時(shí)存在顯著的輻散特征，為持續(xù)強(qiáng)降雨天氣的發(fā)生提供了較好的輻散條件;此次持續(xù)強(qiáng)降雨天氣的主要影響系統(tǒng)是中緯槽、地面冷空氣、暖式切變線、低空急流，為降水的發(fā)生發(fā)展提供了有利的環(huán)流背景形勢(shì)。

（2）季風(fēng)暴發(fā)和副高的穩(wěn)定維持，促使桂北一帶產(chǎn)生了非常強(qiáng)的偏南風(fēng)低空急流，形成了兩條較強(qiáng)的水汽通道，一條源于南海，一條源于印度洋孟加拉灣，為桂北持續(xù)強(qiáng)降雨天氣的發(fā)生帶來(lái)豐富的水汽和熱量;850 hPa由南海進(jìn)入降水落區(qū)，700 hPa形勢(shì)場(chǎng)由孟加拉灣朝北部進(jìn)入降水落區(qū)。

（3）高層輻散、低層輻合的結(jié)構(gòu)為持續(xù)強(qiáng)降雨的發(fā)生發(fā)展提供了較好的動(dòng)力條件;在降水過(guò)程中，CAPE 值峰值超過(guò)2 800 J/kg，K指數(shù)始終達(dá)到35℃以上，SI指數(shù)小于0，能量條件非常好，大氣呈不穩(wěn)定狀態(tài)，為持續(xù)強(qiáng)降雨天氣的發(fā)生提供了有利的不穩(wěn)定能量條件。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉國(guó)忠，周云霞，覃月鳳，等.2020年廣西暴雨災(zāi)害天氣綜述與分析[J].氣象研究與應(yīng)用，2021，42（1）：101-106.

[2] 劉國(guó)忠，黃嘉宏，曾小團(tuán)，等.引發(fā)廣西兩次嚴(yán)重山洪地質(zhì)災(zāi)害的暴雨過(guò)程分析[J].氣象，2013，39（11）：1402-1412.

[3] Davidson N E ， Kurihara K ， Kato T， et al. Dynamics and prediction of a mesoscale extreme rain event in the Baiu Front over Kyushu， Japan[J]. Monthly Weather Review， 1998， 126（6）： 1608-1629.

[4] 陳芳麗，李明華，曾丹丹，等.“8·31”廣東極端強(qiáng)降水過(guò)程邊界層觸發(fā)條件分析[J].廣東氣象，2018，40（5）：1-5.

[5] 楊曉霞，王金東，姜鵬，等.山東半島南部一次沿海強(qiáng)降雨成因分析[J].氣象科技，2015，43（3）：512-521.

[6] 田成娟，王致遠(yuǎn)，張吉農(nóng)，等.2010年8月2～4日青海省區(qū)域性大到暴雨成因分析[J].青?？萍?，2011，18（5）：62-65.

[7] 張劍明，章新平，蔡秀峰，等.湖南湘中地區(qū)一次暴雨及大暴雨過(guò)程分析[J].干旱氣象，2013，31（1）：117-125.

責(zé)任編輯：黃艷飛

Analysis of a Weather Process of Continuous Heavy Rain in Northern Guangxi

HUANG Qunling et al（Meteorological Bureau of Hechi City， Guangxi Zhuang Autonomous Region， Hechi， Guangxi 547000）

Abstract The automatic meteorological observation data and NCEP analysis data were selected to analyze a continuous heavy rainfall process in north Guangxi from June 7 to 10， 2020. The results showed that the main influencing systems of this continuous heavy rainfall were mid-latitude trough， cold air on the ground， warm shear line and low level jet， which provided a favorable circulation background for the occurrence and development of precipitation. The onset of monsoon and the stable maintenance of subtropical high caused a very strong southerly low-level jet over northern Guangxi， and formed two strong water vapor channels， one from the South China Sea and the other from the Bay of Bengal， which brought abundant water vapor and heat to the occurrence of continuous heavy rainfall in Northern Guangxi. 850 hPa from the South China Sea into the precipitation area， 700 hPa from the Bay of Bengal to the north into the precipitation area. The structure of divergence at the upper level and convergence at the lower level provided better dynamic conditions for the occurrence and development of continuous heavy rainfall. With the transport of warm and wet air from southwest in the middle and lower level and good unstable energy conditions， these were very suitable for the formation of heavy rainfall weather.

Key words Precipitation weather; Weat-her situation; Physical quantity; Northern Guangxi