遠距離臺風影響下陜西省2010年一次大暴雨過程分析

胡 皓，侯建忠

(陜西省氣象臺，陜西西安 710015)

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遠距離臺風影響下陜西省2010年一次大暴雨過程分析

胡 皓，侯建忠

(陜西省氣象臺，陜西西安 710015)

應用常規氣象觀測資料、地面自動站資料，運用天氣學、動力診斷等方法，通過對2010年7月22～25日陜西省大暴雨天氣的特點、環境場條件和物理量等特征進行分析。結果表明，近海臺風活動是影響這次陜西出現大暴雨的一個關鍵因子，臺風“燦都”前部與副高西部環流之間為一股強勁的偏南氣流，形成了從南海到陜西地區的水汽通道；此次大暴雨高層緯向急流較短，高空急流在陜西與甘肅東部有一個小的反氣旋環流形成；低空急流從臺風“燦都”環流的東側一直北伸越過秦嶺直至陜西北部，為這次暴雨過程輸送了充足的水汽；此次大暴雨過程是位于黃河河套地區的深厚的低壓系統云系原地發展、加強和東移所造成；暴雨和臺風所在區域為較大范圍的上升運動區，而2個上升區之間則為寬廣的下沉區域；臺風低壓系統的維持、發展和加強對副熱帶高壓有一定的維穩作用進而使強降水形勢能夠穩定的維持。

臺風；暴雨；環境場條件；物理量

暴雨是陜西一種嚴重的災害性天氣，其特點是歷時短、強度大、局地性強[1]，易造成嚴重的或毀滅性的洪澇災害，給設施農業、交通運輸、人民生命財產安全等帶來不利影響。近年來許多氣象學者對于陜西的暴雨與臺風的關系的研究已經做了不少工作，如侯建忠等分析了臺風與高原東北側冷鋒暴雨的環境場及云圖特征[2]、臺風活動與陜西極端暴雨的相關及動力特征[3]、熱帶氣旋活動對陜西2007年2次暴雨的影響[4]，李明等對遠距離臺風影響下的陜西大暴雨分析[5]。筆者應用常規氣象觀測資料、地面自動站資料，運用天氣學、動力診斷等方法，對2010年7月22～25日陜西省大暴雨天氣的特點、環境場條件和物理量等特征進行分析，以期為陜西省以后暴雪預報提供一定思路和參考價值。

1 降水實況與災情

1.1 降水實況2010年7月22日08：00～26日08：00，全省出現一次明顯降水天氣過程，過程降水量陜北0～200.1 mm，最大黃陵；關中18.8～248.4 mm，最大隴縣；陜南19.8～241.6 mm，最大略陽；全省100 mm以上27縣(市)，其中有9縣(市)大于200 mm；44個鄉(鎮)200～300 mm，5個鄉(鎮)300～400 mm，4個鄉(鎮)超過400 mm，分別是漢中市的黃壩驛476.6 mm、廣坪409.3 mm、巨亭402.8 mm和寶雞市的東鳳鎮407.7 mm(圖1)。降水期間延安以南地區連續3 d出現大范圍暴雨和大暴雨。

1.2 災情此次降水過程的特點是范圍廣、強度大、持續時間長，許多地方交通受阻，河流沖毀，據水文部門監測，暴雨致使渭河支流和漢江干流等許多水文站等超過保證洪峰流量和警戒流量。2010年7月22～25日災情統計(來自省民政廳)，此次強降雨造成安康、漢中、商洛、渭南、咸陽、寶雞、銅川、西安、延安9個市58縣(區)248萬人受災，緊急轉移安置49萬人，因災死亡38人，因災失蹤47人，倒塌房屋34 574戶107 133間，損壞房屋153 282間，農作物受災面積11.901萬hm2，絕收面積1.79萬hm2，災害造成直接經濟損失66.45億元。

2 大暴雨過程近海臺風活動特征和影響

臺風“燦都”于19日在我國南海區域生成，路徑以西行略有北上，22日13：00在廣東吳川登陸后繼續西行進入廣西境內。分析并與歷史個例對比發現，正是“燦都”臺風在我國南海海域活動和在海南、廣東一帶登陸背景影響下，使得陜西在7月22～25日出現了全省罕見的大暴雨天氣過程。驗證了近海臺風活動是影響陜西這次大暴雨的一個關鍵因子。

3 形勢特征分析

3.1 500 hPa形勢7月22日08：00 500 hPa，歐亞中高緯度呈兩槽一脊形勢，巴爾喀什湖和貝加爾湖以東分別為一低槽，在兩低槽之間從貝湖到河套地區北部為一高壓脊；西太平洋副熱帶高壓維持在我國東部沿海一帶，副高西側到達112°E，副高脊線位于30°N附近。1003號臺風“燦都”在廣東沿海登錄后西行，“燦都”前部與副高西部環流之間為一股強勁的偏南氣流，形成了從南海到陜西地區的水汽通道。河套上空弱脊存在，在甘南至關中形成了一個由副高外圍西南氣流與河套弱脊底部偏東北氣流的橫切變。22日20：00(圖2)，副高加強北抬，臺風到達兩廣地區繼續向西北移動，兩者合并的西南氣流一直沿著副高外圍到達陜西。河套地區的弱脊發展形成一閉合的高壓，高壓底部偏東氣流和西南氣流在河套地區形成一低渦，這也是陜西此次降水的主要影響系統；23日20：00，河套地區低渦一直維持，從南海—貴州—四川—陜西有一支非常明顯的水汽通道，水汽在河套地區堆積并抬升，陜西降水加強；25日20：00，低渦中心完全移出陜西境內，此次陜西省降水結束。

3.2 700 hPa形勢7月22日20：00低壓中心還在黃河源頭一帶，從該低壓中心到陜西境內為一個東西向低壓橫槽區域，23日08：00橫槽區域東部出現加深南壓，陜西西南部已受低槽控制、影響。23日20：00～24日08：00橫槽繼續東移、加深發展成與高層環流相對應的一個完整深厚低壓系統，此時段為陜西此次降水最強的時段，多站降水突破日最大降水記錄。

4 高低空急流特征

300 hPa反氣旋環流形勢和高空急流相配合的特征不明顯，其急流軸是以南北向和東西向(緯向)兩段構成(圖3a)，反氣旋環流形勢和高空急流出現較以往偏高，在200 hPa可分析到一些特征。若以實測風資料分析，高層急流仍清晰可辨，但此次高層緯向急流較短。以延安、西安、鄭州站實測風為例，22日20：00延安、西安、鄭州3站分別是16、10和14 m/s的西西北風，23日08：00，上述3站演變成為16、14和14 m/s的西南風和偏西風，出現急流軸南壓，并在陜西與甘肅東部有一個小的反氣旋環流形成。

22日20：00 700 hPa，約20 m/s的低空急流從臺風“燦都”環流的東側一直北伸越過秦嶺直至陜西北部，風速仍維持在10 m/s以上 ；23日08：00在四川東部、陜西西南部一帶形成一個強的風速輻合中心(圖3b)；23日20：00該輻合中心略有東移，在關中地區形成東西向的輻合帶，此時該輻合帶北側的延安以北地區偏東風風速已劇增至12～16 m/s。850 hPa風速演變和分布特征與700 hPa相一致。低空急流為這次大暴雨過程輸送了充足的水汽。

5 云圖特征分析

此次大暴雨過程是位于黃河河套地區的深厚的低壓系統云系原地發展、加強和東移所造成。低渦云系在23日00：00已清晰可辨(圖4a)，隨著低渦云系在原地不斷加強、發展，03：00已發展成為一個以南北向特征為主的由多個對流云團組成的云系，云系內對流云團的云頂亮溫在-50～-55 ℃；04：00云系發展、形成一個完整南北向的云帶，最強的云團不在低渦云系附近，是在云帶南段，生成一個尺度約200 km左右的云團，云頂亮溫為-75 ℃，而在河套地區的低渦云系特征依然明顯；08：00(圖4b)，整個影響云帶南北向整體性更加完整，南段的對流云團穩定維持并略有發展，北段的低渦云系出現明顯的發展加強和范圍擴大特征，但云頂亮溫下降現象不明顯，維持在-50～-55 ℃；09：00～16：00(圖4c)，影響云系主體移動十分緩慢，只是云系前部出現東移和加強，云頂亮溫在-55～-61 ℃；直至22：00云系相對有所減弱(圖4d)，隨后又在次日凌晨再次發展加強，豫西出現大暴雨，造成隴海線中斷。此次河套低壓影響云帶在河套原地能維持約30 h，這在陜西暴雨過程是非常少見的。

6 能量和垂直運動分析

熱力(能量)條件是暴雨形成、發生的一個必要條件。假相當位溫θse是大氣中溫、壓、濕的綜合特征的反映，對θse值分布分析發現，此次暴雨與700 hPa的θse高能中心對應較好。23日08：00 700 hPa(圖5a)，高能脊控制影響河套地區，高原東側為一高能中心；到了23日20：00(圖5b)，河套地區能量場呈Ω型，陜西省大部分地區處在θse的高值區，從四川有一明顯的暖舌伸向西北地區東部，華北地區為θse的低值區，其對應為干冷空氣，從華北南部到河南有一條傾斜的冷舌，同時在河套地區西北側也有一條冷舌伸向陜西省。整個陜西處在θse線密集區，鋒區明顯，說明干冷空氣從河套西北側和華北擴散南下，與暖濕空氣在陜西交匯，產生暴雨。

分析500 hPa水平面的垂直運動分布可知，在暴雨和臺風所在區域為較大范圍的上升運動區，而2個上升區之間則為寬廣的下沉區域(恰好是副熱帶高壓所在位置)，由此可見臺風低壓系統的維持、發展和加強對副熱帶高壓有一定的維穩作用進而使強降水形勢能夠穩定的維持；這點在衛星云圖分析中得到驗證，即隨著臺風登陸西移，臺風與影響云系之間的帶狀晴空區趨于明顯，且晴空區的對流云團出現了減弱和減少的現象，表明副熱帶高壓在加強。

7 結論

(1)近海臺風活動是影響這次陜西出現大暴雨的一個關鍵因子，臺風“燦都”前部與副高西部環流之間為一股強勁的偏南氣流，形成了從南海到陜西地區的水汽通道。

(2)此次大暴雨高層緯向急流較短，高空急流在陜西與甘肅東部有一個小的反氣旋環流形成。低空急流從臺風“燦都”環流的東側一直北伸越過秦嶺直至陜西北部，為這次暴雨過程輸送了充足的水汽。

(3)此次大暴雨過程是位于黃河河套地區的深厚的低壓系統云系原地發展、加強和東移所造成。

(4)暴雨和臺風所在區域為較大范圍的上升運動區，而2個上升區之間則為寬廣的下沉區域。臺風低壓系統的維持、發展和加強對副熱帶高壓有一定的維穩作用進而使強降水形勢能夠穩定的維持。

[1] 杜繼穩，侯明全，梁生俊，等.陜西省短期天氣預報技術手冊[M].北京：氣象出版社，2007：65-69.

[2] 侯建忠，張弘，杜繼穩，等.臺風與高原東北側冷鋒暴雨的環境場及云圖特征[C]//青藏高原東北側突發性暴雨分析研究與應用.北京：氣象出版社，2005：92-98.

[3] 侯建忠，王川，魯淵平，等.臺風活動與陜西極端暴雨的相關及動力特征分析[J].熱帶氣象學報，2005，25(2)：203-207.

[4] 侯建忠，許新田，張小玲，等.熱帶氣旋活動對陜西2007年兩次暴雨影響的綜合分析[J].成都信息工程學院學報，2007，23(5)：537-542.

[5] 李明，高維英，杜繼穩，等.遠距離臺風影響下的陜西大暴雨分析[J].干旱區研究，2011，28(3)：515-517.

胡皓(1984-)，男，陜西西安人，工程師，從事天氣預報工作。

2014-11-12

S 161.6

A

0517-6611(2015)01-146-03