摘 要：利用地面常規(guī)觀測、加密自動站降水及ARE5 0.25°×0.25°再分析資料，對2021年8月13日夜間主要發(fā)生在貴州省銅仁市東部的一次特大暴雨天氣過程進行診斷分析，結(jié)果表明：副高先退后進，且強降水時段西伸加強，有利于降水系統(tǒng)長時間維持和低層水汽持續(xù)輸送；西北路徑冷空氣先于東北路徑冷空氣到來，兩者與偏南氣流對峙作用在銅仁市西部和東部產(chǎn)生了明顯的2條暴雨帶；梵凈山高大地形阻擋有利于低層偏東氣流分流和抬升，加強了東部降水強度；較高的CAPE值和K指數(shù)為強降水提供了必要條件。

關(guān)鍵詞：特大暴雨；低渦切變；中尺度輻合線；地形作用

中圖分類號：P458.121.1 文獻標(biāo)志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）09–0-03

貴州省地處我國西南山區(qū)腹地，以山地和丘陵為主，氣候復(fù)雜多變，夏季多發(fā)生暴雨洪澇、泥石流等災(zāi)害，嚴(yán)重威脅了人民群眾的生命財產(chǎn)安全。夏季暴雨受到多種系統(tǒng)的共同影響，吳哲紅等[1]從不穩(wěn)定機制出發(fā)，分析了2004年5月29—30日貴州省的一次暴雨過程，結(jié)果表明此次暴雨是多種尺度系統(tǒng)的相互作用及對流不穩(wěn)定能量觸發(fā)的。劉莉娟等[2]分析2000年6月貴州省罕見強降水天氣過程的成因發(fā)現(xiàn)，極渦、副熱帶高壓、季風(fēng)槽、西南渦、低渦切變及高低空急流導(dǎo)致了此次強降水。張洪英等[3]分析低空冷式切變線引發(fā)區(qū)域性大暴雨的成因發(fā)現(xiàn)，低層冷式切變線是引發(fā)大暴雨的主要系統(tǒng)，暴雨主要產(chǎn)生在低空冷式切變線右側(cè)、西南低渦的東北象限及低空急流的左前方。池再香等[4]研究了南支槽背景下，地形對貴州水城南部特大暴雨的作用，得出了喇叭口地形的收縮作用能加強并維持迎風(fēng)坡垂直上升運動，使得水汽不斷向云內(nèi)卷入，延長暴雨云團在其上空的停留時間。楊曉霞等[5]發(fā)現(xiàn)有利的地形對局地短時極強降水的產(chǎn)生有重要作用。毛程燕等[6]指出西風(fēng)槽與副熱帶高壓對峙、中層弱冷空氣入侵、切變線及地面梅雨鋒的存在是形成2016年6月一次區(qū)域性暴雨“列車效應(yīng)”的主要原因。

然而，當(dāng)前對銅仁市暴雨落區(qū)的研究較少，李小蘭等[7]、楊群等[8]分析指出，在貴州高原北側(cè)附近的銅仁市、遵義市和重慶市交界處，受兩股冷空氣影響，常常有錮囚鋒形成，且伴隨低渦。主要是偏北冷空氣從秦嶺東、西兩側(cè)分流南下，一支經(jīng)四川盆地南下向東流至盆地東側(cè)，另一支隨后經(jīng)長江中下游平原向西回流至貴州省東北部，兩路冷空氣作用下往往導(dǎo)致貴州省出現(xiàn)明顯的暴雨天氣過程，而銅仁市往往會形成東西2個暴雨落區(qū)。以上專家學(xué)者對各地暴雨的成因進行分析，已取得一些研究成果，但銅仁市受到梵凈山高大地形影響，對梵凈山地形作用產(chǎn)生的局地強降水觸發(fā)機制還有待深入研究。

通過常規(guī)和加密自動站降水資料、臺站探空資料和NCEP 0.25°×0.25°再分析資料，對2021年8月13日發(fā)生在銅仁市一次特大暴雨降水過程的環(huán)流形勢、水汽條件、能量條件、地形條件進行分析，并結(jié)合銅仁市多普勒雷達分鐘數(shù)據(jù)，與地面系統(tǒng)進行對比分析。通過這些診斷分析，得出貴州省銅仁市區(qū)域性暴雨的規(guī)律和預(yù)報著眼點，為今后的暴雨預(yù)報提供參考。

1 降水實況

2021年8月13日08：00—14日08：00，貴州省東北部及南部出現(xiàn)了區(qū)域性大暴雨天氣過程，主要有2條暴雨帶，即遵義東南部至銅仁市西部形成一條暴雨帶，銅仁市東部至黔東南中部至黔南再至黔西南出現(xiàn)一條暴雨帶。銅仁市則出現(xiàn)了特大暴雨天氣（圖1a），全市共出現(xiàn)2站特大暴雨，56站大暴雨，162站暴雨，強降水主要集中在8月13日20：00—14日02：00，最大累計降水量為松桃普覺263.2 mm，最大小時雨強為松桃普覺89.4 mm（圖1b），8月14日05：00后降水逐漸減弱，08：00降水基本結(jié)束。此次強降水具有局部雨強大、降水集中的特點，強降水主要分為2條暴雨帶，一條是集中在銅仁市梵凈山東部雨帶，另一條是銅仁市西部德江—沿河—思南—石阡雨帶，2條暴雨帶與梵凈山地形可能存在一定的聯(lián)系。強降水主要集中在2～3 h內(nèi)，導(dǎo)致松桃、江口、碧江等區(qū)（縣）不同程度受災(zāi)，多地出現(xiàn)山體滑坡、道路中斷、城鎮(zhèn)內(nèi)澇等災(zāi)情。

2 環(huán)流形勢與能量條件分析

2.1 500 hPa環(huán)流形勢分析

2021年8月13日08：00 500 hPa高空，亞洲中高緯呈現(xiàn)“兩槽一脊”的環(huán)流形勢。中低緯地區(qū)從西南地區(qū)至華北地區(qū)受明顯的高空槽影響，貴州省北部處于槽前上升運動區(qū)，副熱帶高壓控制我國華南地區(qū)；8月13日20：00，整個高空槽緩慢東移，并逐步分為兩段，其中，貴州省北部高空槽東移至銅仁市中部，槽后西北氣流有利于引導(dǎo)地面冷空氣南下影響貴州省，此時貴州省西北部開始出現(xiàn)降水雨帶，而副高588線已東退至華南沿海一線；8月13日23：00，高空槽緩慢移至銅仁市東部邊緣，此時副高588線卻西伸加強，重新控制華南地區(qū)，銅仁市強降水此時逐步加強；8月14日02：00低槽逐步向東移出銅仁市，副高588線再次退至沿海一線，銅仁市降水逐漸減弱。綜上可知，副高從8月13日08：00～20：00逐步東退，有利于冷空氣南下影響銅仁市，從20：00～23：00逐步西進加強，有利于形勢穩(wěn)定，形成局部強降水。

2.2 低渦切變線

8月13日08：00，700 hPa上重慶南部有一低渦建立，低渦西段切變線位于貴州省西北部邊緣，廣西—貴州—湖南一帶低空西南氣流達10 m/s，西南氣流將孟加拉灣水汽向貴州省西北部輸送。850 hPa上（圖2a）低渦西段冷式切變線位于貴州省遵義北部至畢節(jié)一帶，貴州省中東部位于一股強度達10 m/s的西南氣流左前側(cè)，有利于上升運動。8月13日白天到夜間，由于高層低槽東移，帶動低層重慶低渦切變線緩慢東移南壓，8月13日20：00 700 hPa切變線東移至遵義—黔南一帶，銅仁市位于西南氣流左側(cè)，水汽供應(yīng)充足，銅仁市比濕達到12 g/kg，850 hPa上（圖2b）低渦切變線移動至遵義—黔西南一帶，銅仁市比濕達到18 g/kg，為暴雨的產(chǎn)生提供了充足水汽。同時，貴州省東北部冷空氣南壓，形成東北回流，東北急流開始建立，風(fēng)速達16 m/s，東北急流與偏南氣流在銅仁市西北—東北方向形成切變，2股冷空氣在銅仁市西北部相遇對峙，導(dǎo)致銅仁市東部、北部受到切變線影響出現(xiàn)強降水。8月13日20：00至翌日02：00東北急流加強，逐漸轉(zhuǎn)為東北風(fēng)，銅仁市的切變線南壓并轉(zhuǎn)為東西走向，強降水區(qū)域逐漸向南移動。8月13日02：00—14日08：00，低渦切變線逐漸東移南壓并移出銅仁市，降水逐漸減弱結(jié)束。由此可知，在銅仁市強降水期間，低渦西段冷式切變線東移南壓形成鋒面降水，導(dǎo)致銅仁市西部出現(xiàn)強降水，隨著東北部冷空氣回流，低渦東段切變線南壓，在切變線南側(cè)形成強降水，同時低渦中心附近兩股冷空氣相遇形成對峙，也利于銅仁市西北部出現(xiàn)強降水。

2.3 中尺度系統(tǒng)分析

從圖3可知，8月13日20：00 500 hPa高空槽已東移至銅仁市上空，副高已退至沿海一帶；700 hPa低渦位于重慶中部，此時低渦西段冷式切變線位于遵義東部至銅仁市西部邊緣一帶，整個銅仁市區(qū)域為高濕度區(qū)；850 hPa低渦位于重慶南部，低渦西段冷式切變線已影響銅仁市西部，低渦東段暖式切變線已影響銅仁市東部，且東部邊緣出現(xiàn)了12 m/s的東北風(fēng)急流，銅仁市位于高濕區(qū)；地面上受兩股冷空氣影響形成2條冷鋒，在銅仁市西北部相持，東北路徑冷空氣靠近時，受梵凈山阻擋，東北氣流分流，一部分氣流從北側(cè)回流至沿河德江一帶，與西路冷空氣匯合形成對峙，另一部分氣流在梵凈山東側(cè)南下，有利于梵凈山東側(cè)形成地面輻合線，從而形成對流；整個東北氣流向西回流時，梵凈山的地形阻擋迎風(fēng)坡抬升作用加強，有利于梵凈山東側(cè)形成強降水。銅仁市西部受冷式切變線影響出現(xiàn)了冷鋒云系降水雨帶，而東部受冷鋒靠近，在暖切變附近形成了明顯的對流雨帶，在梵凈山地形作用下，東部強降水強度明顯增強，出現(xiàn)特大暴雨。

2.4 能量條件分析

2021年8月13日銅仁市從地面到500 hPa溫度露點差較小，水汽達到飽和，濕層深厚，利于強降水天氣的產(chǎn)生；CAPE值在8月13日20：00達到2 588.3 J/kg，K指數(shù)達到38 ℃，大氣不穩(wěn)定能量明顯增強，大氣處于不穩(wěn)定狀態(tài)，有利于對流天氣的產(chǎn)生（圖4）。綜上可知，銅仁市中東部產(chǎn)生強降水期間，中低層具有高濕高能的環(huán)境，在有利的動力和熱力條件下，隨著地面弱冷空氣的入侵，在地面中尺度輻合線上觸發(fā)產(chǎn)生深厚對流，使不穩(wěn)定能量的釋放，造成強降水天氣的產(chǎn)生。

3 結(jié)論

（1）高空槽、低層低渦切變線及地面冷鋒是產(chǎn)生強降水的主要天氣系統(tǒng)，500 hPa副高的先進后退為降水提供了有利條件，副高東退利于引導(dǎo)冷空氣南下，然后副高西伸加強利于形勢穩(wěn)定形成強降水。

（2）低層切變線及地面兩路冷空氣先后影響銅仁市是產(chǎn)生兩條暴雨帶的關(guān)鍵，低渦西段冷式切變線與西北路徑冷空氣配合最先導(dǎo)致銅仁市西部出現(xiàn)降水雨帶，低渦東段暖式切變線配合東北路徑冷空氣導(dǎo)致銅仁市東部產(chǎn)生對流降水。

（3）梵凈山山脈的阻擋使輻合線中斷于梵凈山東部，導(dǎo)致梵凈山西部一側(cè)降水減弱，但在梵凈山東部地形增強了氣流的輻合，同時對氣流有抬升作用，其東部迎風(fēng)坡不斷產(chǎn)生對流單體，使得銅仁市東部的降水得到增強。

（4）強降水發(fā)生時CAPE值達2 588.3 g/kg，K指數(shù)為38 ℃，能量條件好，對流不穩(wěn)定性較強，中低層水汽輸送條件好，有利于銅仁市對流降水產(chǎn)生。

參考文獻

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[8] 楊群，張李娟，胡萍.重慶低渦影響下貴州銅仁兩次暴雨過程分析[J].沙漠與綠洲氣象，2021，15（4）：26-34.

收稿日期：2024-06-17

作者簡介：吳增宇（1997—），男，貴州天柱人，助理工程師，研究方向為綜合氣象業(yè)務(wù)。