“5.22”貴州省西南部大暴雨成因分析

唐浩鵬，王 芬，葉 東，李 婧

(1.貴州省黔西南州氣象局，貴州興義 562400;2.河南省新鄉市氣象局，河南新鄉 453003)

暴雨災害是貴州省最重要的氣象災害之一，每年均會對貴州省造成巨大的經濟損失。以前的研究表明，在有利的環流背景條件下，貴州省區域性暴雨產生的主要影響系統有地面冷鋒、靜止鋒、切變線、低渦、低空西南急流、高原槽、南支槽、東風波等。陳曉燕等針對貴州省一些典型暴雨個例從不同角度做過不少研究［1－6］，筆者擬從天氣學角度，充分利用常規資料、衛星云圖、自動站降水資料以及NECP再分析資料詳細分析2012年5月21～22日貴州省西南部大暴雨天氣過程及其成因。

1 暴雨概況

2012年5月22日貴州省西南部出現大暴雨天氣過程，328個站出現暴雨，85個站出現大暴雨，最大降雨量出現在六盤水市板橋鎮，降雨量達209 mm。此次過程降水強度大，多個站小時降雨量超過50 mm，特別是六盤水市的板橋鎮連續2 h出現強降水(圖1)。

2 天氣成因分析

2.1 環流背景與影響系統分析 21日08:00 500 hPa高空圖上，東亞中高緯度呈兩脊一槽型，高原槽位于河套至川東，貴州省受槽前的西南氣流影響，槽前正渦度平流造成低層減壓，有利于大范圍上升運動的形成;700 hPa，低渦切變位于河套至川東，未來南壓影響貴州省;850 hPa，川東至黔北受低渦控制，貴州省中西部的廣大區域均處于低渦南側的偏南氣流控制中，未來低渦東南移影響貴州省;地面圖上，貴州省西部受熱低壓控制，冷空氣到達四川北部——重慶北部一線，未來繼續南下影響貴州。綜合來看，這次大暴雨過程是由高空槽、中低層的低渦切變以及地面冷鋒的動力抬升共同影響形成的。

2.2 衛星云圖分析 從21日21:00～22日08:00每隔1 h的紅外云圖(圖2)可以看出，21日21:00貴州省西北部有2個分散的對流云團生成，22:00這2個分散的對流云團合并在一起，并逐漸加強，到21日23:00呈近似圓形的MCC，開始有大雨40 mm/h的強降水產生;22日00:00 MCC已經發展為比較完整的強對流云團，相繼在貴州省西南部出現40 mm以上的最強小時雨量。成熟的MCC 22日00:00～05:00在貴州省西南部維持了近5 h;06:00從對流云團的結構、影響范圍等可以發現MCC開始減弱，短時強降水時段趨于結束，到07:00 MCC已經趨于消亡，貴州省西南部由強對流天氣轉變為持續性的小雨天氣。綜合圖1以及圖2可以看出，此次過程中尺度系統(MCC)是主要影響系統。

2.3 水汽條件分析 暴雨的產生需要充沛的水汽條件，強降水的產生需要源源不斷的水汽輸送，而水汽通量散度正是表征輸送來的水汽集中程度的物理量。劉建文等研究指出水汽通量散度輻合是低層抬升和被抬升空氣潮濕程度的度量［7］。對此次暴雨過程850 hPa水汽通量散度分析可見，在暴雨開始前(21日20:00)，從云南東南部到廣西西北部邊緣為水汽通量散度輻合中心，貴州省西南部位于水汽通量散度輻合中心外圍的輻合區;強降水開始時(22日02:00)，滇黔桂三省交界仍然為水汽通量散度輻合區且有所加強，說明水汽供應非常充分，水汽通量散度強輻合中心移至貴州省西南部，輻合中心強度達－6 g/(hPa·cm2·s)(圖3a)。通過26°N、106.3°E水汽通量散度的時間垂直剖面(圖3b)也可以看出，在強降水過程中，近地面至650 hPa為水汽強輻合區，水汽輸送條件非常好，非常有利于強降水的發生;在強降水發生前(21日14:00前)，近地面至650 hPa為弱的水汽通量輻散，說明強水汽輸送帶還未完全建立;強降水減弱后(22日08:00)，水汽通量散度輻合強度減弱，輻合也主要集中在近地面，說明強水汽輸送帶已經減弱。綜上所述，在此次大暴雨天氣過程中，近地面至650 hPa的水汽通量散度及其變化可以很好地反演此次過程。

2.4 垂直螺旋度分析 螺旋度是表征流體旋轉與沿旋轉方向運動強度的物理量，螺旋度把垂直速度和垂直渦度耦合起來，可以有效地表征潛在不穩定能量的釋放，反演暴雨系統的發生發展過程。分析22日02:00 700 hPa的垂直螺旋度(圖4a)發現，在貴州省西南部有大的正值中心，中心強度超過60×10－6hPa/s2;從26°N、106.3°E 處垂直螺旋度的時間垂直剖面看(圖4b)，22日02:00前后，近地層至700 hPa正的垂直螺旋度急劇增大，說明近地層至700 hPa垂直上升運動迅速增大，大的垂直螺旋度一直持續到22日08:00，最強中心強度超過80×10－6hPa/s2，說明22日02:00之后MCC發展的非常旺盛，致使強烈的對流上升運動持續時間長，非常有利于強降水的產生，22日08:00之后，垂直螺旋度迅速減小，降水減弱。由此可見，在此次過程中垂直螺旋度的大值中心位置和強度的變化與此次強降水的位置和落區有較好的對應關系。

2.5 假相當位溫θse大暴雨產生前(21日20:00)，高能區位于25°～27°N、102 ～105°E，與MCC 云圖的產生區一致，表明在MCC發生前其附近中低層能量聚集充分，有利于MCC在該區域生成、加強，并產生暴雨天氣(圖5a、b)。106°E、26°N時間垂直剖面(圖5c)反映出中低層能量在21日20:00前迅速增大，21日20:00達358 K，而隨著22日凌晨暴雨的發生，能量迅速減少，到22日08:00，該格點附近的能量下降至346 K左右，前期積聚的能量基本釋放完畢，不能為MCC的繼續發展加強提供能量，MCC逐漸減弱，強降水也趨于結束。

3 結論

(1)高空槽、中低層的低渦切變以及地面冷鋒是造成此次大暴雨過程的大尺度影響系統。

(2)衛星云圖資料分析表明，此次大暴雨過程中有MCC生成、發展，強降水落區隨MCC的移動而移動，由此可見，中尺度系統是此次大暴雨過程的主要影響系統。

(3)近地面至650 hPa的充沛水汽條件以及強烈的上升運動是造成此次大暴雨的直接因素，此次過程中θse的演變很好地反演了此次暴雨過程。

(4)最強降水時段出現在MCC發展強盛期，水汽通量散度、垂直螺旋度的大值中心位置和強弱變化與強降水的位置和強度變化均有比較好的對應關系。

［1］陳曉燕，李莉群，張輝，等.黔西南州“6.25”大暴雨天氣分析［J］.廣西氣象，2006(S3):20－22.

［2］楊靜.用相當位渦方法對一次持續性暴雨天氣過程的診斷分析［J］.貴州氣象，2003(1):28－29.

［3］叢英.“2002.5.13”黔南暴雨天氣過程分析［J］.貴州氣象，2002(6):10－12.

［4］林易，羅喜平.貴陽市4～7月暴雨及大暴雨天氣過程的能量場分析［J］.貴州氣象，2002(4):24 －26.

［5］杜小玲.2002年6月18～20日MCS的特征分析［C］//天氣預報技術文集.北京:氣象出版社，2003:161－163.

［6］伍紅雨.“5.13”貴州暴雨天氣過程分析［J］.貴州氣象，2002(4):25－27.

［7］劉建文，郭虎，李耀東，等.天氣分析預報物理量計算基礎［M］.北京:氣象出版社，2005:64－69.