邱穎青，吳 靜

（1.南昌市新建區(qū)氣象局，江西 南昌 330000；2.進(jìn)賢縣氣象局，江西 進(jìn)賢 330000）

1 天氣實(shí)況及對農(nóng)業(yè)的影響

2018年6月14 日晚—15日江西南部經(jīng)歷了大范圍暴雨天氣過程。14日20時(shí)—15日20時(shí)，國家站共記錄2站次特大暴雨、12站次大暴雨、15站次暴雨，達(dá)到了致洪暴雨的標(biāo)準(zhǔn)。受此次強(qiáng)降水過程影響，南部地區(qū)受災(zāi)嚴(yán)重，僅南昌市就有50×104人受災(zāi)，緊急轉(zhuǎn)移安置人口4 768人；農(nóng)作物受災(zāi)面積36 881 hm2，其中成災(zāi)面積13 834 hm2，絕收面積1 898 hm2；直接經(jīng)濟(jì)損失2.7×108元，其中農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)損失1.5×108元。文章從環(huán)流形勢異常、影響系統(tǒng)及物理量診斷分析，總結(jié)此次致洪暴雨過程的特征，為汛期的暴雨預(yù)報(bào)提供參考。

2 天氣背景

在500 hPa從山西穿過陜西到四川東部有一深厚低壓槽，副高脊線位于北緯19°附近，槽前與副高588線之間的江南地區(qū)為強(qiáng)盛的西南氣流區(qū)，槽后的偏北氣流引導(dǎo)冷空氣到達(dá)四川盆地，而低層850 hPa在重慶附近有一低渦和切變線。低渦的東南側(cè)南寧至南昌一線有一支較強(qiáng)的西南急流，急流核位于長沙附近，風(fēng)速達(dá)20 m/s以上。在地面天氣圖上，江南15日02時(shí)在倒槽內(nèi)有氣旋波生成，有倒槽發(fā)展趨勢。15日08時(shí)500 hPa低槽東移到安徽北部、湖北中部、貴州南部一帶。850 hPa低渦東移到鄂、湘、贛交界處，其東南側(cè)的西南急流也東移到廣州、邵武到杭州一線。地面倒槽靜止鋒位于贛北，沿靜止鋒有中小尺度氣旋波生成，強(qiáng)降雨帶位于倒槽靜止鋒附近，造成江西省北部強(qiáng)烈的降水。14日20時(shí)—15日8時(shí)12 h北部降水量已超過30 mm。15日20時(shí)500 hPa低槽東移到江蘇南部、江西西北部、湖南東南部、貴州東部一帶。850 hPa低渦繼續(xù)東移到安徽東南部，且環(huán)流減弱，低渦切變線西段比東段南壓快，呈東北-西南向位于安徽南部、江西中部、湖南南部到廣西西北部一線。切變線北側(cè)的偏北氣流明顯減弱，說明低層輻合明顯減小。隨著高空低槽東移引導(dǎo)的冷空氣侵入，地面倒槽也東移減弱。15日20時(shí)江西省的地面倒槽也已不明顯，對應(yīng)的影響江西省雨帶明顯減弱，降水強(qiáng)度也明顯減小。對應(yīng)的15日8時(shí)—15日20時(shí)雨帶自北向南影響江西省，且呈減弱趨勢[1]。

2018年6月14 日—15日，江西大部分地區(qū)出現(xiàn)了暴雨，其南部地區(qū)降水量集中。其中2個(gè)地區(qū)降水量＞100 mm，3個(gè)地區(qū)降水量＞90 mm，3個(gè)地區(qū)降水量＞80 mm，2個(gè)地區(qū)降水量＞70 mm，2個(gè)地區(qū)降水量＞60 mm，其他地區(qū)以小到中雨為主。主要成因是受高空低槽和中層切變共同影響。15日6時(shí)之前，在湖南的西南和東北部生成強(qiáng)度為40～45 dBz的兩塊對流云團(tuán)，隨著高空槽和中低層切線緩慢東移，其前側(cè)西南氣流加強(qiáng)發(fā)展成低空急流。受西南低空急流引導(dǎo)作用，7時(shí)兩塊云團(tuán)合并發(fā)展成西南—東北走向的帶狀對流云帶。至8時(shí)沿著切變線位置已快速衍生成寬度達(dá)100 km，長度橫跨廣西—湖南—江西—安徽—浙江對流云帶。云帶上對流系統(tǒng)不斷更替生消，最終造成此次大范圍的暴雨和大暴雨天氣。至11時(shí)，流云團(tuán)以降水形式對流系統(tǒng)的能量得到釋放，位于湖南及江西西部的對流系統(tǒng)開始衰減，降水也隨之趨弱[2]。

3 大氣環(huán)流的異常特征

3.1 中高緯度大氣環(huán)流異常

6月中旬500 hPa位勢高度平均場和距平分布。歐亞中高緯度呈現(xiàn)“兩槽一脊”的環(huán)流形勢，烏拉爾山一帶存在一槽區(qū)，且明顯偏強(qiáng)；蒙古國—貝加爾湖地區(qū)存在穩(wěn)定的高壓脊區(qū)；鄂霍次克?！毡竞５牟蹍^(qū)，槽底一直延伸到長江中下游，較歷史同期更為深厚。

上述形勢表明，鄂霍次克?！毡竞！L江中下游一帶的高空槽，比歷史同期更深厚，為冷空氣從東路不斷南下提供了條件。蒙古—貝加爾湖地區(qū)有穩(wěn)定的高壓脊區(qū)，使得冷空氣不是特別強(qiáng)，有利于冷、暖空氣在長江中下游形成準(zhǔn)靜止。中高緯度“兩槽一脊”的環(huán)流形勢，且環(huán)流系統(tǒng)較歷史同期偏強(qiáng)，是6月中旬江西南部暴雨過程集中的有利因素[3]。

3.2 副熱帶大氣環(huán)流異常

在西太平洋副熱帶地區(qū)也有高度正距平存在。說明西太平洋副熱帶高壓較常年相比略偏強(qiáng)、偏西。這種副熱帶高壓的異常特征有效地阻止了冷空氣進(jìn)一步向南推進(jìn)，對強(qiáng)降水在長江中下游的持續(xù)起到重要作用。另外，副熱帶高壓脊線位置適當(dāng)，位于22°N～23°N，有利于副高西側(cè)暖濕氣流向華南、江南輸送，符合江西連續(xù)暴雨過程的環(huán)流形勢特征。

青藏高原—印度附近為負(fù)高度距平區(qū)，表明印緬槽略偏強(qiáng)。印緬槽偏強(qiáng)使得來西南暖濕氣流可以源源不斷地輸送到長江中下游，為持續(xù)的強(qiáng)降水提供了充足的水汽條件。

3.3 組合性異常特征

從上可知，鄂霍次克?！毡竞！L江中下游一帶的高空槽，比歷史同期更為深厚，為冷空氣從東路不斷南下提供了條件；蒙古—貝加爾湖地區(qū)有穩(wěn)定的高壓脊區(qū)，維持正異常，使得冷空氣不是特別強(qiáng)，有利于冷、暖空氣在長江中下游形成準(zhǔn)靜止；西太平洋副高偏強(qiáng)、偏西，有利于阻止冷空氣的進(jìn)一步南下；印緬槽的活躍和西太平洋副高的適當(dāng)位置，使暖濕空氣輸送到長江中下游地區(qū)，為持續(xù)的強(qiáng)降雨提供了充足的水汽條件。

綜上所述，多個(gè)大氣環(huán)流系統(tǒng)的組合性異常，是6月中旬江西南部暴雨過程集中的環(huán)流背景和首要原因。

4 影響系統(tǒng)分析

此次暴雨過程發(fā)生時(shí)，歐亞中高緯度為兩槽一脊、貝加爾湖以北為一高壓脊、鄂霍茨克海為一低壓中心、500 hPa低槽正東移加深。在這樣的環(huán)流形勢下低層850 hPa有低渦沿切變線東移發(fā)展，江西處于槽前強(qiáng)盛的西南氣流中。副熱帶高壓呈帶狀分布，且584線的位置在我國華南沿海且少動(dòng)，且在比較偏南的位置[4]。

500 hPa高空低槽逐漸東移加強(qiáng)，且從我國的西北一直延伸到了孟加拉灣，在低層850 hPa，西南渦和位于陜西南部的低渦處于槽前，構(gòu)成了所謂的“北槽南渦”的形勢，有利于低渦的東移發(fā)展。副熱帶高壓呈帶狀分布，副熱帶高壓邊緣的強(qiáng)盛的西南氣流為低空急流和西南渦的發(fā)展創(chuàng)造了條件。

14日20時(shí)—16日8時(shí)，西南渦從位于湖南西部，低渦沿切變線經(jīng)湖南北部、湖南北部移到湖北東部。同時(shí)位于兩湖盆地的一個(gè)小的低渦也在沿切變線東移的過程中融入了西南渦中，從而在湖南東部、湖北南部形成了一個(gè)大的低渦。主要的降水云系在低渦的右前方。

4.1 暴雨系統(tǒng)的風(fēng)場、水汽場和不穩(wěn)定場分析

從700 hPa和850 hPa風(fēng)場上看，大暴雨發(fā)生的區(qū)域在700 hPa低空急流軸的左側(cè)和850 hPa急流軸的前部。14日08時(shí)850 hPa贛衢州站風(fēng)速達(dá)20 m/s，南昌站風(fēng)速達(dá)20 m/s，建陽站18 m/s，不僅風(fēng)速大而且存在明顯的風(fēng)速輻合。

從850 hPa低空南風(fēng)急流位置來看，由于低空南風(fēng)急流風(fēng)速遠(yuǎn)大于其北方的北風(fēng)分量，而且比濕大，因而850 hPa南風(fēng)急流是暴雨所需水汽的最大提供者。由于暴雨區(qū)位于比濕大值區(qū)的北側(cè)，南風(fēng)急流可將大濕度的空氣向暴雨區(qū)輸送，有利于低空對流不穩(wěn)定層結(jié)的維持。

從15日20時(shí)850 hPa的水汽場看，比濕的大值區(qū)在湖南、江西中南部、廣東、廣西一帶，位于暴雨區(qū)的西南部。由于低空急流將大量的水汽源源不斷地輸往暴雨區(qū)，在暴雨區(qū)與北方氣流幅合，觸發(fā)對流不穩(wěn)定能量的釋放，產(chǎn)生強(qiáng)的上升運(yùn)動(dòng)。從水汽通量圖看，水汽通量的最大值軸線從湖南南部一直延伸到安徽省的北部地區(qū)，這說明了低空急流是這次暴雨水汽輸送的最大提供者，同時(shí)也反映了急流的強(qiáng)度大。

4.2 強(qiáng)天氣威脅指數(shù)和cape指數(shù)

分析6月14日20時(shí)—6月16日20時(shí)的溫度對數(shù)壓力和強(qiáng)天氣威脅指數(shù)，在最強(qiáng)的CAPE中心位于上饒地區(qū)浙贛鐵路沿線從343.1到2 941急劇增強(qiáng)，達(dá)到罕見的值，強(qiáng)天氣威脅指數(shù)在15日、16日在降水集中期時(shí)都在300 mm以上。到16日8時(shí)則有一個(gè)432的超大的強(qiáng)天氣威脅指數(shù)中心值位于南昌，可見連續(xù)2 d上饒地區(qū)都處在非常不穩(wěn)定的強(qiáng)高溫高濕區(qū)，其結(jié)果是促使和組織位于不穩(wěn)定且有水汽源源不斷供給的地面輻合線附近呈波狀排列的云團(tuán)得以強(qiáng)烈發(fā)展并導(dǎo)致地面暴雨、短時(shí)強(qiáng)降水的發(fā)生。

5 結(jié)語

（1）本次大暴雨產(chǎn)生是在歐亞中高緯度為兩槽一脊，高空低槽從我國西北地區(qū)一直延伸到了孟加拉灣的形勢下產(chǎn)生的。主要影響系統(tǒng)是西南渦、低空急流、江淮切變。2個(gè)低渦在沿切變線東移的過程中結(jié)合形成了一個(gè)大低渦，然后低渦配合低空急流造成了上饒地區(qū)區(qū)域大暴雨。

（2）中高緯度呈現(xiàn)“兩槽一脊”的環(huán)流形勢，系統(tǒng)均較歷史偏強(qiáng)。中低緯度印緬槽和西太平洋副熱帶高壓位置適當(dāng)，且偏強(qiáng)。多個(gè)大氣環(huán)流系統(tǒng)的組合性異常是6月中旬江西南部暴雨過程集中的首要原因，并且為14日晚—15日致洪暴雨發(fā)生發(fā)展提供了有利的環(huán)流背景。

（3）西南急流、低渦切變線和邊界層弱冷空氣，是14日晚—15日致洪暴雨發(fā)生發(fā)展的主要影響系統(tǒng)。暴雨區(qū)主要集中在風(fēng)速前沿的氣旋性切變處和低渦移動(dòng)的右前方及中心附近。邊界層內(nèi)弱冷空氣的侵入，是降水進(jìn)一步加大的重要因素。

（4）此次致洪暴雨的動(dòng)力條件、水汽條件十分符合典型的暴雨形成條件，且物理量場的中心大值區(qū)與江西南部基本一致，對暴雨預(yù)報(bào)有很好的指示作用。

（5）高空槽和中低層切線緩慢東移，其前側(cè)西南氣流加強(qiáng)發(fā)展成低空急流，受西南低空急流引導(dǎo)作用，對流云團(tuán)合并發(fā)展快速衍生成寬度100 km，長度達(dá)數(shù)千千米對流云帶，云帶上對流系統(tǒng)不斷更替生消，是造成大范圍的暴雨和大暴雨天氣的主要原因。

（6）通過對這次大暴雨過程濕位渦的診斷分析可知，有正壓不穩(wěn)定，反映了暴雨過程位勢不穩(wěn)定能量釋放的過程。

（7）700 hPa和850 hPa的西南急流與濕位渦的斜壓項(xiàng)的增強(qiáng)有很好的對應(yīng)關(guān)系，風(fēng)的垂直切變和位溫的水平分布達(dá)到最佳配置時(shí)，暴雨出現(xiàn)增幅，對流層低層斜壓項(xiàng)的負(fù)值中心和正壓項(xiàng)的正值中心與大暴雨的中心和移動(dòng)相一致。

（8）此次大暴雨過程的物理機(jī)制可以理解為，高層的位渦氣流（代表冷空氣）向南擴(kuò)展，低層的高位渦氣流（代表暖空氣）在低空急流作用下向北輸送，在冷暖空氣的交匯處形成斜壓鋒區(qū)，產(chǎn)生斜壓不穩(wěn)定，觸發(fā)不穩(wěn)定能量的釋放，使得暴雨增幅。因此，對流層低層濕位渦分布特征特別是斜壓部分對暴雨落區(qū)和增幅的預(yù)報(bào)具有一定的指導(dǎo)意義。

（9）逆風(fēng)區(qū)的出現(xiàn)時(shí)間早于強(qiáng)度演變和最大降水落區(qū)1～2 h，可作為暴雨識別及落區(qū)短時(shí)預(yù)報(bào)的判據(jù)之一。

（10）回波強(qiáng)度是識別判斷中尺度系統(tǒng)，分析降水類型、強(qiáng)度和移動(dòng)趨勢的有力工具，此次降水類型為混合型降水，在基本反射率回波圖上表現(xiàn)為回波強(qiáng)度面積較大，回波強(qiáng)度的空間梯度變化不大，影響萍鄉(xiāng)地區(qū)降水時(shí)間較長的是強(qiáng)度為30 dBz層狀云降水，地面降水資料也反映出此種特性。

（11）在主汛期江西上空處于高溫高濕不穩(wěn)定層結(jié)中，容易出現(xiàn)強(qiáng)降水，因此強(qiáng)天氣威脅指數(shù)和CAPE數(shù)值對預(yù)報(bào)某區(qū)域的暴雨、大暴雨及強(qiáng)降水天氣有現(xiàn)實(shí)可用性。