摘 要：利用常規(guī)氣象觀測(cè)資料、自動(dòng)站觀測(cè)資料和衛(wèi)星探測(cè)資料等，從暴雨實(shí)況、天氣形勢(shì)、物理量診斷等角度，對(duì)2018年5月?lián)P州市2次暴雨過程進(jìn)行了診斷分析。結(jié)果表明： 持續(xù)的水汽輸送、不穩(wěn)定能量、低層切變的輻合上升運(yùn)動(dòng)等條件有利于暴雨天氣過程的產(chǎn)生與發(fā)展；對(duì)流層上層輻散、下層輻合的高低空配置有利于上升運(yùn)動(dòng)的加強(qiáng)，導(dǎo)致降水強(qiáng)度增加；上干下濕的對(duì)流不穩(wěn)定條件為不穩(wěn)定能量的釋放創(chuàng)造了有利條件，最終引發(fā)暴雨過程。

關(guān)鍵詞：暴雨；熱力條件；動(dòng)力條件

中圖分類號(hào)：P458.121.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：2095–3305（2024）07–0-03

隨著全球氣候變化加劇，極端天氣事件頻發(fā)，暴雨成了強(qiáng)對(duì)流天氣中致災(zāi)最嚴(yán)重的天氣之一，威脅著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人類生命財(cái)產(chǎn)安全[1-2]。暴雨是指降水強(qiáng)度較大的雨，通常在積雨云中形成。中國氣象局規(guī)定，每小時(shí)降雨量16 mm以上或連續(xù)12 h降雨量30 mm以上、24 h降水量為50 mm或以上的雨稱為“暴雨”。受東亞季風(fēng)影響，從晚春到盛夏，冷暖空氣交匯較為頻繁，暴雨中尺度對(duì)流系統(tǒng)發(fā)展活躍，導(dǎo)致我國暴雨頻頻發(fā)生，并且體現(xiàn)出季節(jié)性明顯、時(shí)空分布不均勻等特點(diǎn)。國家氣候中心數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，1961年以來，我國平均年降水量呈增加趨勢(shì)，平均每10年增加0.8%，暴雨的日數(shù)也明顯增多，平均每10年增加4.2%。這是由于變暖的大氣加劇了全球水循環(huán)，能承載更多水分，進(jìn)而導(dǎo)致更極端的降雨。

在夏季，我國大多數(shù)的暴雨具有突發(fā)性強(qiáng)、強(qiáng)度大、范圍集中等特點(diǎn)，而當(dāng)短時(shí)間內(nèi)的降水量超過城市排水能力就會(huì)容易導(dǎo)致城市內(nèi)澇。國內(nèi)學(xué)者對(duì)暴雨天氣進(jìn)行了相關(guān)研究，如孫繼松等[3]研究指出，夏季多以對(duì)流性降水為主，具有突發(fā)性和局地性特點(diǎn)，降水時(shí)間短、強(qiáng)度大、危害大。俞小鼎[4]對(duì)強(qiáng)對(duì)流天氣中的中尺度特征進(jìn)行研究，指出在低層不斷增溫增濕、上層有干冷空氣入侵的條件下，大氣中不穩(wěn)定能量容易增加或聚集，在一定動(dòng)力抬升的觸發(fā)條件下必產(chǎn)生對(duì)流性天氣。

暴雨是江蘇省揚(yáng)州市主要的災(zāi)害性天氣之一，易引發(fā)城市內(nèi)澇，農(nóng)田漬澇等次生災(zāi)害，在一定程度上制約了經(jīng)濟(jì)發(fā)展[5-9]。近年來，揚(yáng)州市暴雨天氣頻發(fā)，為最大限度地防范暴雨災(zāi)害，全市各臺(tái)站密切監(jiān)控衛(wèi)星云圖、雷達(dá)回波、自動(dòng)站等實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)資料，關(guān)注降水的發(fā)生發(fā)展及未來影響，及時(shí)開展上下指導(dǎo)和上下實(shí)況信息交換。同時(shí)及時(shí)與地方應(yīng)急、交通、城管、農(nóng)業(yè)農(nóng)村、海事等部門進(jìn)行信息交換和聯(lián)合會(huì)商，及時(shí)掌握天氣實(shí)況信息。所有天氣預(yù)報(bào)均通過手機(jī)短信、新浪微博、微信公眾號(hào)、抖音、我的揚(yáng)州、揚(yáng)州發(fā)布等平臺(tái)和媒體向公眾及時(shí)發(fā)送強(qiáng)降水最新動(dòng)態(tài)。通過網(wǎng)格群、物業(yè)群及時(shí)傳播暴雨預(yù)警信號(hào)，實(shí)現(xiàn)預(yù)警信號(hào)網(wǎng)格化傳播。為了提高對(duì)流性天氣預(yù)報(bào)水平，從高低空環(huán)流形勢(shì)及影響系統(tǒng)對(duì)2018年5月?lián)P州市強(qiáng)降水過程進(jìn)行對(duì)比分析，探討暴雨過程特征與演變規(guī)律，以提高預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率。

1 天氣實(shí)況

2018年5月，揚(yáng)州市共出現(xiàn)2次區(qū)域性強(qiáng)降水過程，這2次降水過程均表現(xiàn)出時(shí)間短、強(qiáng)度大的特征。2018年5月5—6日，揚(yáng)州市北部地區(qū)大多為暴雨，南部地區(qū)降水量均達(dá)到大暴雨級(jí)別，其中，揚(yáng)州市和江都區(qū)均刷新了揚(yáng)州氣象站大暴雨的歷史紀(jì)錄，同時(shí)日降水量突破了歷史同期極值；25日，揚(yáng)州市普遍為暴雨到大暴雨，特別是儀征市日降水量達(dá)127.1 mm，突破了全市范圍的歷史同期極值。

2 天氣背景

對(duì)天氣形勢(shì)背景進(jìn)行分析：從500 hPa上來看，影響這2次強(qiáng)降水過程的系統(tǒng)均為西風(fēng)槽；從700 hPa上來看，第1次強(qiáng)降水過程受切變線影響，第2次強(qiáng)降水過程受低渦環(huán)流影響；從850 hPa上看，這2次降水過程均出現(xiàn)了低渦環(huán)流。綜合3個(gè)影響系統(tǒng)來看，第2次降水過程中的低渦環(huán)流系統(tǒng)更為深厚。暴雨落區(qū)位于急流的左前方，850 hPa急流有利于水汽輸送至暴雨區(qū)。在第1次降水過程中，揚(yáng)州市處于緩慢移動(dòng)的地面低壓環(huán)流前部，從而造成降水持續(xù)。在第2次降水過程中，地面氣壓場(chǎng)較弱，影響系統(tǒng)為輻合線，隨著輻合線的南壓，降水結(jié)束。

3 物理量分析

3.1 熱力條件——850 hPa假相當(dāng)位溫

從假相當(dāng)位溫場(chǎng)來看，強(qiáng)降水開始前，熱力能量高值區(qū)位于我國西南部地區(qū)，隨著熱力能量高值區(qū)的東伸，強(qiáng)降水發(fā)生在熱力能量高值區(qū)的北側(cè)（假相當(dāng)位溫線的密集區(qū)）。強(qiáng)降水期間，高能高濕區(qū)穩(wěn)定少動(dòng)，造成持續(xù)性降水，隨著密集區(qū)的東移，強(qiáng)降水結(jié)束。

3.2 動(dòng)力條件——渦度

5月5日02：00～20：00，氣象人員每隔6 h沿119°E作渦度的垂直剖面，正渦度隨時(shí)間推移逐漸向北加強(qiáng)，渦度中心最大值為6×10-5/s。降水區(qū)域從儀征市逐漸北抬至寶應(yīng)縣，降水區(qū)域與正渦度大值中心形成較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

從25日的渦度剖面可以看出，隨著32°N左右正渦度中心的發(fā)展增強(qiáng)，渦度最大值為9×10-5 s-1，降水強(qiáng)度逐漸加大。25日20：00，正渦度中心強(qiáng)度減弱，強(qiáng)降水結(jié)束。與5日的強(qiáng)降水過程相比，25日正渦度中心值的量級(jí)更大。

3.3 動(dòng)力條件——垂直速度

在119°E、32°N作垂直速度時(shí)間序列圖（圖1a）5日夜里，空氣中開始出現(xiàn)上升運(yùn)動(dòng)且逐漸加強(qiáng)；5月6日11：00左右，500～700 hPa出現(xiàn)垂直運(yùn)動(dòng)；6日上午強(qiáng)降水時(shí)段，上升運(yùn)動(dòng)區(qū)的最大值一直伸展至300 hPa；6日20：00左右，上升運(yùn)動(dòng)區(qū)的最大值位于900 hPa附近，上升運(yùn)動(dòng)厚度減小，強(qiáng)降水結(jié)束。

如圖1b所示，25日的凌晨至傍晚為強(qiáng)降水時(shí)段，上升運(yùn)動(dòng)區(qū)一直伸展至300 hPa，中心值位于500～700 hPa，其兩側(cè)的下沉運(yùn)動(dòng)區(qū)強(qiáng)度較弱。

在2次暴雨過程中，第1次降水時(shí)的上升運(yùn)動(dòng)不如第2次降水時(shí)集中，上升運(yùn)動(dòng)區(qū)的中心強(qiáng)度也不如第2次的強(qiáng)。因此，第1次降水持續(xù)時(shí)間較長，而降水強(qiáng)度不如第2次降水強(qiáng)度。此外，2次降水過程的垂直運(yùn)動(dòng)最大值遠(yuǎn)大于歷史統(tǒng)計(jì)此類暴雨垂直速度平均最大值。

3.4 水汽條件——水汽通量散度

從水汽通量散度來看，5日20：00，安徽省中部地區(qū)的水汽輻合中心逐漸東移至江蘇省中部；6日08：00，水汽輻合中心強(qiáng)度達(dá)到最強(qiáng)，與強(qiáng)降水時(shí)段相對(duì)應(yīng)。

25日02：00～08：00，水汽輻合中心從安徽省中部地區(qū)逐漸東移且中心強(qiáng)度增強(qiáng)。隨著水汽輻合中心的東移南壓，11：00，儀征市出現(xiàn)強(qiáng)降水天氣。水汽輻合中心繼續(xù)東移南壓，揚(yáng)州市降水結(jié)束。

對(duì)比2次強(qiáng)降水過程，第1次降水過程的水汽輻合中心的強(qiáng)度更強(qiáng)，雨強(qiáng)更大。此外，與此類暴雨歷史平均值進(jìn)行對(duì)比，這2次降水過程中的水汽通量散度更大。

3.5 水汽條件——比濕

從2次強(qiáng)降水過程的比濕條件來看，2次強(qiáng)降水過程中的濕層都較為深厚，比濕值均≥14 g/kg，濕層區(qū)域延伸至900 hPa。如圖2所示，在第2次降水過程中，850 hPa上的比濕值為14 g/kg。而在第1次降水過程中，850 hPa上的比濕值＜14 g/kg。由此可見，第2次降水過程中的濕層比第1次降水過程中的濕層深厚，第2次降水的降水強(qiáng)度大于第1次。

4 衛(wèi)星資料分析

如圖3所示，6日00：30～01：30，強(qiáng)對(duì)流云團(tuán)自西向東經(jīng)過揚(yáng)州市，導(dǎo)致雨強(qiáng)17.3 mm/h的降水天氣。25日10：30，儀征市附近云團(tuán)的云頂亮溫達(dá)到最低值，云圖出現(xiàn)明顯亮白色。這導(dǎo)致儀征市25日11：00出現(xiàn)強(qiáng)降水（雨強(qiáng)為49.5 mm/h）天氣。

5 雷達(dá)資料分析

雷達(dá)資料顯示，6日，揚(yáng)州市不斷有＞30 dBz 回波從西南方向向東北方向移動(dòng)，強(qiáng)回波位于850 hPa 切變線附近，與地面中尺度輻合線、中尺度雨帶位置相同，回波移動(dòng)方向與回波伸展方向一致，形成典型的列車效應(yīng)，這是造成此次強(qiáng)降水的一個(gè)重要原因[10-13]。

在第2次強(qiáng)降水過程中，25日中午，安徽省中部地區(qū)不斷有＞45 dBz回波帶從西向東方向移動(dòng)，經(jīng)過儀征市時(shí)，導(dǎo)致儀征市較揚(yáng)州市其他地區(qū)出現(xiàn)了更大強(qiáng)度的降水天氣。

6 啟發(fā)

在實(shí)際的天氣預(yù)報(bào)中，需要追蹤預(yù)報(bào)結(jié)果的變化。此次歐洲氣象中心對(duì)環(huán)流的預(yù)報(bào)較為準(zhǔn)確，但對(duì)于要素預(yù)報(bào)的誤差較大，預(yù)報(bào)員需加強(qiáng)對(duì)天氣形勢(shì)的研判，以及時(shí)調(diào)整數(shù)值預(yù)報(bào)的要素預(yù)報(bào)[14-15]。

在短臨預(yù)報(bào)中，應(yīng)利用好雷達(dá)、衛(wèi)星云圖等手段，衛(wèi)星云圖可較好地追蹤強(qiáng)雨團(tuán)強(qiáng)弱變化，加強(qiáng)對(duì)中小尺度系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)，提高個(gè)別站點(diǎn)極端降水預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性[16-19]。在數(shù)值預(yù)報(bào)時(shí)，結(jié)合歷史平均值的比對(duì)分析也十分重要[20]。

7 結(jié)論

（1）5月?lián)P州市共出現(xiàn)2次區(qū)域性強(qiáng)降水過程，5—6日，揚(yáng)州市和江都區(qū)均刷新了本站最早出現(xiàn)大暴雨的歷史紀(jì)錄；25日，儀征市突破了揚(yáng)州市范圍內(nèi)的歷史同期極值。2次強(qiáng)降水過程相隔時(shí)間較短，降水強(qiáng)度強(qiáng)。

（2）影響2次大暴雨過程的天氣系統(tǒng)：500 hPa西風(fēng)槽、700 hPa切變線850 hPa低渦環(huán)流，地面輻合線。其中，第2次強(qiáng)降水過程受低渦環(huán)流系統(tǒng)的影響更大。

（3）2次強(qiáng)降水過程的垂直速度和水汽通量散度的中心值均大于歷史平均值；在2次強(qiáng)降水過程中，有利于降水物理量場(chǎng)的維持時(shí)間與降水時(shí)間呈正相關(guān)；強(qiáng)降水發(fā)生在高能舌的北側(cè)（假相當(dāng)位溫線的密集區(qū)內(nèi)）。850～900 hPa以下比濕達(dá)到14 g/kg可作為強(qiáng)降水的參考。

（4）第1次降水過程中的回波出現(xiàn)列車效應(yīng)。第2次降水過程的衛(wèi)星云圖有多個(gè)能量較強(qiáng)的中小尺度對(duì)流云團(tuán)東移，造成局地強(qiáng)降水。

參考文獻(xiàn)

[1] 張桂珍，朱耀福，陶然亭，等.浙江省盛夏一次強(qiáng)對(duì)流天氣過程特征分析[J].浙江氣象，2023，44（4）：1-7.

[2] 曹艷察，鄭永光，孫繼松，等.東北冷渦背景下三類區(qū)域性強(qiáng)對(duì)流天氣過程時(shí)空分布和環(huán)境特征對(duì)比分析[J].氣象學(xué)報(bào)，2024，82（1）：22-36.

[3] 孫繼松，何娜，郭銳，等.多單體雷暴的形變與列車效應(yīng)傳播機(jī)制[J].大氣科學(xué)，2013，37（1）：137-148.

[4] 俞小鼎.2012年7月21日北京特大暴雨成因分析[J].氣象， 2012，38（11）：1313-1329.

[5] 王洪麗，王穎，劉偉，等.東北冷渦背景下強(qiáng)對(duì)流天氣的基本特征分析[J].內(nèi)蒙古氣象，2023（5）：3-7，14.

[6] 朱義青，褚濤，劉新磊.華北冷渦背景下山東兩次強(qiáng)對(duì)流天氣過程對(duì)比分析[J].氣象科技，2023，51（4）：541-550.

[7] 吳登成，宋仙芳.青海省東南部一次短時(shí)強(qiáng)降水成因分析[J].青?？萍?，2023，30（3）：141-145.

[8] 黃艷，楊旺文，夏曉豐.副高控制下兩次局地短時(shí)暴雨的中尺度對(duì)比分析[J].浙江氣象，2023，44（2）：1-6.

[9] 崔悅，王健博.一次東北冷渦過程暴雨及強(qiáng)對(duì)流天氣分析[J].農(nóng)業(yè)災(zāi)害研究，2023，13（3）：117-119.

[10] 楊曉亮，楊敏，金曉青，等.“23.7”河北罕見特大暴雨過程降水演變與中尺度特征分析[J].暴雨災(zāi)害，2024，43（1）：1-12.

[11] 宋雯雯，李國平，葉瑤.基于多源資料的四川盆地西部一次持續(xù)性極端暴雨過程分析[J].暴雨災(zāi)害，2024，43（1）：13-22.

[12] 符芳，黃紫潔，劉心潔.撫州市暴雨天氣過程診斷與分析[J].新農(nóng)民，2024（4）：49-52.

[13] 侯柯然，許曉艷，申永麗，等.陜北黃土高原一次區(qū)域性暴雨診斷分析[J].綠色科技，2024，26（2）：48-52.

[14] 黃玉蓉，黃綺君，郭炳瑤，等.季風(fēng)低壓誘發(fā)2018年8月廣東特大暴雨過程分析[J].大氣科學(xué)學(xué)報(bào)，2024，47（1）：95-107.

[15] 耿飛，霍朝陽，魏鳴，等.冀南平原“7·27”局地大暴雨中

（下轉(zhuǎn)第頁）

（上接第頁）

尺度特征分析[J].沙漠與綠洲氣象，2024，18（1）：105-111.

[16] 張帆，劉云香，邱恬，等.2022年贛州市一次極端區(qū)域性暴雨過程分析[J].農(nóng)業(yè)災(zāi)害研究，2024，14（1）：143-145，148.

[17] 趙貴章，王綠丹，肖航，等.鄭州市“7·20”特大暴雨時(shí)空分布特征分析[J].治淮，2024（1）：14-17.

[18] 張慶池，席琳，孫磊，等.沂沭泗流域2020年一次致洪暴雨天氣特征及其成因分析[J].科技通報(bào)，2024，40（1）：8-16.

[19] 李建陽，平凡.鄭州“7·20”極端暴雨的雙偏振雷達(dá)回波與風(fēng)場(chǎng)特征分析[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2024，24（1）：113-124.

[20] 劉慧敏，白玥，張建康，等.蒙古氣旋與西南渦協(xié)同作用下一次春季暴雨成因分析[J].中低緯山地氣象，2023，47 （6）：1-8.