T 639對畢節市一次秋季暴雨過程的釋用分析

尚 雷，敖 建，聶鞏華，胡永松，聶 祥

(1.貴州省黔西縣氣象局，貴州 黔西 551500;2.貴州省畢節市氣象局，貴州 畢節 551700)

1 引言

隨著數值預報技術的快速發展，數值預報產品在天氣預報業務中得到越來越廣泛的應用，為預報員提供了良好的參考機制。但由于數值預報結果受模式初始場、邊界條件、物理過程、地形、植被以及模式本身的設計等諸多方面的影響，數值預報產品(尤其是對天氣要素的預報)無論出現時間、空間分布和量值大小都不可避免地存在一定的誤差［1］。貴州大范圍暴雨的發生多出現在夏季，而秋季暴雨出現頻率則較小，因而對秋季暴雨過程的分析研究不多［2］，本文對2012年9月1日08時—2日08時貴州省畢節市一次秋季暴雨過程的環流形勢、水汽條件、能量變化、動力條件、降水量級、落區預報與實況進行對比分析，以檢驗T639模式在強降水過程中的預報能力。

2 天氣實況

9月1日08時—9月2日08時，畢節市出現了一次強降水天氣過程，強降水時段主要出現在9月1日21時—2日6時，強降水落區呈西南—東北向分布(圖1)。根據加密自動氣象站降水資料顯示(圖略)，全市出現暴雨共21站次，大雨115站次;以黔西縣附廓水庫的95.3 mm為最大。雖然降雨強度大，但對畢節市并未造成明顯的災害。

3 形勢場分析

從9月1日08時、20時實況場看出(圖略)，500 hPa中高緯為兩槽一脊形勢，高空槽位于四川東部，20時該槽東南移至四川東南部，畢節市受槽前西南氣流影響;700 hPa四川東北部有切變，且切變北部為負變溫區，20時切變南壓至貴州省西北部邊緣，畢節市受高壓后部偏西南氣流影響，且該切變南側有12～14 m/s的西南氣流;850 hPa四川東北部也有切變生成，20時該切變南下到貴州西北部—北部一帶，并開始影響畢節市，同時貴州維持8～12 m/s來自南海的西南氣流。因此，中低層較強的西南暖濕氣流為強降水天氣提供了良好的水汽條件。地面圖上，畢節市受偏南氣流影響，冷鋒位于四川中部;20時，冷鋒南壓至貴州西北部—北部，畢節市開始受其影響，降水隨之發生。

總之，此次暴雨天氣過程是在穩定的大尺度環流形勢的背景下，冷空氣從偏北路徑南下，高空槽東南移、中低層切變和地面冷鋒南壓共同影響的結果。

4 T639預報的分析釋用

4.1 T639環流形勢與500 hPa實況對比分析

以T639資料8月31日08時500 hPa高度場為初始預報場，其24 h預報(圖1a)與實況9月1日08時高度場非常接近，整個歐亞地區中高緯度，實況場與預報場幾乎重疊，尤其對副熱帶高壓588 dagpm線位置的預報是比較準確;其36 h預報(圖1b)與實況9月1日20時高度場也非常接近，但是對副熱帶高壓588 dagpm線位置的預報范圍較小，且位置偏東、偏南。

圖1 T639預報與500 hPa實況對比(圖中點線為預報場，實線為實況場)

4.2 水汽條件分析

4.2.1 相對濕度 9月1日08時700 hPa、850 hPa相對濕度預報場(圖略)，畢節市西部、北部處于相對濕度高濕區里，但東部、南部的相對濕度相對較小;對比1日08時相對濕度實況剖面圖(圖略)，700 hPa、850 hPa相對濕度畢節市全市均在90%以上，T 639相對濕度的模式預報對于畢節市東部、南部的相對濕度預報偏低;而1日20時700 hPa、850 hPa T 639相對濕度的36 h預報場(圖略)畢節市相對濕度都在85%以上，但實況分析，700 hPa、850 hPa的相對濕度均＜80%，T 639的相對濕度預報值比實況值偏高。

4.2.2 水汽通量 從1日08時、20時水汽通量的垂直剖面圖(圖2)可以看出，畢節市上空有較明顯的水汽輻合，輻合中心在700 hPa左右，數值為18×10－6kg·hPa－1·s－1·m－1，20 時，水汽通量輻合中心位置東移，強度有所減小，數值變為7.5×10－6kg·hPa－1·s－1·m－1，表明強降水發生前有良好的水汽往畢節輸送。

4.2.3 水汽通量散度 從1日08時水汽通量散度的垂直剖面預報圖(圖3a)可以看出，畢節市西部高層(400 hPa附近)為水汽通量散度輻散區，中心值為 16 g· s－1·hPa－1· cm－2，中低層為水汽通量散度幅合區，這種配置具有明顯的抽吸作用，水汽向高層輻合，有利于強降水的發生。從1日20時水汽通量散度的垂直剖面預報圖(圖3b)可以看出，水汽輻合的位置東移，強度加強，為暴雨的產生提供了明顯的水汽輻合。

圖3 水汽通量散度的垂直剖面預報圖(單位:g· s－1·hPa－1· cm－2)

4.3 能量條件

近年來，能量分析方法已廣泛用于暴雨預報，假相當位溫和K指數是反映氣層中能量的較好指標［3］。根據T 639對此次暴雨天氣過程的動態預報(圖4)發現，假相當位溫和K指數的的形勢相似，1日17時前，假相當位溫和K指數都不斷增加，17時后開始下降，說明暴雨過程前期有不穩定能量不斷積累;K指數＞30℃，最大值＞40℃，700 hPa和850 hPa的假相當位溫＞70℃，最大值＞80℃，表明暴雨過程前，畢節市一直處于高能區。隨著冷空氣的南下，觸發前期積累的不穩定能量釋放，為強降水天氣發生提供了良好的能量條件。這兩個要素場的預報與實況相比，數值略有偏高，但能量的貯存與釋放時刻與實況較吻合。因此，T639對能量場的發展變化趨勢預報有較高的參考價值。

4.4 動力條件

圖4 K指數、假相當位溫動態預報圖

4.4.1 垂直速度 由1日20時700 hPa和850 hPa垂直速度預報場(圖略)分析可知，畢節市處于較強的上升運動區，700 hPa上升運動的中心值為－84 m/s，850 hPa上升運動的中心值為 －48 m/s，其位置在貴州的北部和西部。對比降雨實況，強降水的落區與垂直速度的大值區有較好的對應關系，表明T 639垂直速度的預報對強降水預報有參考價值。

4.4.2 渦度和散度 分析1日20時散度的垂直剖面預報圖(圖5)，600 hPa以下為散度輻合區，輻合中心強度值為 2.5 ×10－5s－1，500 hPa以上為散度輻散下沉區，中心值為 18 ×10－5s－1，低層輻合，高層輻散，大氣的抽吸作用明顯，有利于暴雨天氣發生。分析1日20時渦度的垂直剖面圖，從圖6看出，強降水開始前，從低層到高層，上升運動劇烈 ，400～700 hPa為正渦度區，由于西南風把正渦度往負渦度區輸送，正的相對渦度平流使槽發展，有利于降水的發生。

4.5 降水量級及落區預報

分析T 639總降水量24 h預報圖(圖略)可知，畢節市全市降雨量均≥25 mm，其中畢節市的東北部和東南部預報降雨量＞50 mm，與實況降雨量的量級和落區相比，預報值與實況基本吻合，但大降水量級預報偏小，落區位置偏南，西部的大降水落區未預報出來。由于畢節市屬于典型的低緯度高海拔喀斯特地形，境內溝壑縱橫，地形切割劇烈，降水分布受地形影響，時空分布極不均勻［5］。因此，畢節強降水落區預報困難，T 639的降水預報對畢節市一般降水的雨量預報有一定參考性，但對大降水量的預報參考有限。

5 小結

①此次暴雨天氣過程是在穩定的大尺度環流形勢的背景下，冷空氣從偏北路徑南下，高空槽東南移、中低層切變和地面冷鋒南壓共同影響的結果。

②T 639數值預報產品對此次暴雨過程的水汽條件、動力條件、能量條件預報都具有較好的指示意義。

③T 639的降水預報對畢節市一般降水的雨量預報有一定參考作用，但由于數值預報產品在初始場條件下進行了平滑處理，使得對強降水落區預報存在一定的偏差，參考價值有限。

［1］馬學蓮，何卓瑪，韓有才，等.T639在“7·30”大降水預報中的釋用分析［J］. 青?？萍迹?009，1:45－48.

［2］吉廷艷，杜正靜.貴州秋季一次大范圍暴雨過程分析［J］.貴州氣象，2001，25(2):25 －27.

［3］孫忠欣，侯淑梅.數值預報產品在山東“4·18”暴雨預報中的應用［J］.安徽農學通報，2009，15(5):154－167.

［4］朱乾根，林錦瑞，壽紹文，等.天氣學原理和方法［M］.北京:氣象出版社，2007.

［5］胡永松，康學良，李德章，等.T639在畢節2010年5月5日強對流天氣中的釋用分析［J］.貴州氣象，2011，35(2):40－43.