涇縣2次暴雨天氣過程對比分析

徐玲玲++周宗圣

摘要 暴雨是涇縣地區(qū)主要災害之一，而6—7月是暴雨的多發(fā)季節(jié)。暴雨常沖毀水利工程、河脊、道路、農作物，而且極易造成洪澇災害、山體滑坡、泥石流等次生災害，經濟損失十分巨大。通過對環(huán)流背景、渦度、散度、水汽通量散度等資料進行簡要分析，發(fā)現(xiàn)2013年6月30日和2014年7月4—5日涇縣2次暴雨發(fā)生時雖然有其共同的特點，但仍然有其不同點存在。2013年6月30日暴雨天氣是一次范圍較窄的的強對流天氣，主要是由高空冷平流激發(fā)了對流性不穩(wěn)定能量釋放而產生的強降水，2014年7月4—5日梅雨鋒鋒區(qū)附近有較強的暖平流，冷式切變線比較陡直，降水位于低空急流軸左側，是典型的梅雨形勢，因此這次強降水的范圍大而廣。

關鍵詞 暴雨；環(huán)流背景；冷平流；水汽通量散度；過程對比；安徽涇縣

中圖分類號 P426.6 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2015）17-0258-02

涇縣位于長江中下游地區(qū)的皖南山區(qū)，暴雨是涇縣地區(qū)主要災害之一，年降雨量1 500 mm左右，汛期降水集中，每年的6—7月是當?shù)乇┯甑亩喟l(fā)季節(jié)；從歷史資料看出，近30年來6—7月共發(fā)生暴雨的日數(shù)為70 d，大暴雨的日數(shù)為11 d。災害性天氣的暴雨，常沖毀水利工程、河脊、道路，農田被淹或沖毀農作物，而且極易造成洪澇災害、山體滑坡、泥石流等次生災害，給涇縣的工農業(yè)生產和人民生命財產安全帶來巨大威脅，經濟損失也十分巨大。為防范或減少暴雨帶來的損失，首先要了解暴雨發(fā)生前天氣形勢的變化，掌握其變化規(guī)律，從而在一定的范圍減少損失。

1 天氣實況

2013年6月30日涇縣地區(qū)普降大到暴雨，有15個站點為暴雨，最大降水量出現(xiàn)在厚岸，為103.4 mm。2014年7月4—5日，全縣40個自動雨量站全部達到暴雨標準（圖1），13個站點降雨量為50～100 mm，27個站點達到大暴雨過程 ≥100 mm，其中2個站點累計降水量超過200 mm，分別是梅村水庫218.7 mm、靠山站215 mm。

這2次暴雨過程特點是自西向東逐漸影響涇縣且雨強較大、時間集中，主要強降水時段集中在上午，2013年6月30日降水過程中全縣伴有雷暴、大風，10：00—11：00和13：00—14：00，其中厚岸10：10—11：00 50 min降水量達41.7 mm。

2014年7月5日，涇縣云嶺地區(qū)最大1 h降雨量為54.8 mm，發(fā)生在云嶺靠山村。特別是4日8：00至5日17：00全縣大部分地區(qū)在該時段累計降水量超過100 mm，其中5個站點累計降水量超過200 mm，靠山站降水量最高達到252.1 mm，為特大暴雨。此次暴雨使得陳村水庫壩上水位達112.06 m（限汛水位117.0 m）；溪口閘上水位57.30 m，最大下泄流量1 600 m3/s；黃村閘上水位56.1 m，最大下泄流量770 m3/s；青弋江涇縣城關水位31.81 m（超設防水位0.81 m）。這種大范圍的暴雨的產生，必然有其特定的環(huán)流背景及物理條件。為此，通過對環(huán)流背景及影響系統(tǒng)的演變、渦度、散度、水汽通量散度等資料的分析，找出暴雨發(fā)生時的異同點，為今后暴雨預報提供著眼點。

2 環(huán)流形勢分析

2.1 2次暴雨過程環(huán)流形勢的共同點

500 hPa圖（圖2）上，亞洲中高緯度地區(qū)環(huán)流形勢為兩槽一脊型，烏拉爾山附近存在一阻塞高壓，低槽分別位于貝加爾湖和巴爾喀什湖附近，巴爾喀什湖低槽底部有大面積正渦度平流和冷平流區(qū)，不斷有短波槽東移南下，同時伴隨副熱帶高壓北抬加強，受副高外圍暖濕氣流和高原東北部低槽東移攜帶冷空氣共同影響；700 hPa和850 hPa上同樣可以看出烏拉爾山高脊穩(wěn)定，不斷引導冷空氣南下入侵我國，在安徽省有較強的氣旋式切變，氣流輻合上升作用強，相對濕度較大[1-2]，配合西南氣流帶來的水汽條件，形成了涇縣2次的強降水過程。

2.2 2次暴雨過程環(huán)流形勢的不同點

2013年6月30日低空急流為強降水輸送了水汽和不穩(wěn)定能量，但是槽前西南風風速較小，且只在本地附近有一小范圍的風速復合，這也是此次天氣過程強度較強，而范圍較小的原因。2014年7月4日，850 hPa梅雨鋒鋒區(qū)附近有較強的暖平流。而暖式切變線附近降水位于700 hPa低空急流前沿；冷式切變線比較陡直，降水位于850、700 hPa低空急流軸左側，是典型的梅雨形勢，因此這次強降水的范圍大而廣[3-5]。從2014年7月4日18：00（世界時）圖中可以看出，在850 hPa低空存在從廣西中部到長江中下游地區(qū)的一支低空急流，最大風速可達16.9 m/s，整層可降水量最大值可以超過70 kg/m3，在長江中下游區(qū)域存在水汽強輻合區(qū)，水汽通量散度可達-8.13×10-8 g/（cm2·hPa·s）。

3 物理量診斷分析

水汽條件是影響降水強度的關鍵，暴雨發(fā)生既要有充沛的水汽，還要有源源不斷的水汽輸送并在降水區(qū)附近輻合。從2次暴雨過程的8：00 850 hPa水汽通量散度圖（圖3）可以看出，涇縣850 hPa上水汽通量散度均為負值，所不同的是6月30日從云貴到江西北部存在一個大的水汽通量矢量輸送帶，而7月4日北方有一深的低壓在東移加強，水汽通量散度平均達到-12×10-6 g/（cm2·hPa·s）左右。從8：00 500 hPa的渦度場可以看出，雖然涇縣均位于正渦度區(qū)，但是7月5日正好處在正渦度區(qū)的中心上，低層渦度強度非常大，為水汽源源不斷向上層輸送創(chuàng)造了非常好的條件。8：00 850 hPa散度場對比可以看出，涇縣區(qū)域低層散度輻合作用明顯，高空輻散作用明顯，低層上升運動強，高空下沉氣流占主導，因此很適合降水的形成；低層的水汽在上升氣流的控制下完成了水汽的垂直運輸，低層暖濕空氣在高空與干冷空氣匯合，在涇縣上空形成降水，從而形成了暴雨。從資料中可以看出，6月30日水汽通量散度、渦度、散度等物理量因子在暴雨開始前反映不太明顯，容易造成漏報。endprint

4 其他因素

4.1 本站氣象要素

2013年6月30日涇縣本站的氣象要素只在降水產生前后起變化，特別是溫度明顯下降；2014年7月4日的強降水過程，氣壓在2日夜間就開始下降，最低降至9 949 hPa。

4.2 多普勒雷達分析

2013年6月30日從雷達回波上可以看出，涇縣站點12：00之前，有零散的對流云發(fā)展，西南向有水汽輸送；12：00后回波中出現(xiàn)了大于50 dBZ的對流云回波并自西向東逐漸向全縣覆蓋，到13：20左右，45～55 dBZ的云層幾乎覆蓋全縣，綜合分析回波強度、回波頂高和垂直液態(tài)含水量發(fā)現(xiàn)，雷達回波頂高隨著回波強度增加而升高，并隨著回波減弱而降低，說明云頂處于不穩(wěn)定狀態(tài)，即本次強降水多為對流云產生。從2014年7月4日的雷達回波上可以看出，從8：00起涇縣全部被厚的云層覆蓋，且在西南方向有大片50～60 dBZ的云層不斷移入，說明大量的水汽不間斷地輸送。

5 結語

對涇縣2013年6月30日和2014年7月4—5日發(fā)生的暴雨過程進行分析對比，從而了解暴雨的產生機制和發(fā)展過程，全面掌握不同暴雨過程發(fā)生時的一些微小差別，以盡量做到不漏報。暴雨的產生是在一定的天氣尺度環(huán)流背景下，多種尺度相互作用的結果，特別要考慮西風短波槽在東移過程中與槽前的西南急流配合及槽前西南風的大小等。暴雨發(fā)生前水汽需要一個輸送過程，通過分析渦度、散度、水汽通量散度等物理量場，可以發(fā)現(xiàn)動力、熱力、水汽條件共同配合。降水發(fā)生前都有一個積累過程，從本站要素和不穩(wěn)定能量的細小變化發(fā)現(xiàn)區(qū)域性暴雨的存在。

6 參考文獻

[1] 朱乾根，壽紹文，唐東昇，等.天氣學原理和方法[M].4版.北京：氣象出版社，2000.

[2] 趙慧霞，唐健，楊超.2014年7—8月主要天氣過程[J].天氣預報，2014（5）：1-5.

[3] 徐玲玲.2013年涇縣一次強對流天氣過程回顧[J].現(xiàn)代農業(yè)科技，2013（23）：252.

[4] 盧瑞荊，樊蘭峰.1961—2008年貴州暴雨時空分布特征[J].沙漠與綠洲氣象，2010（3）：17-21.

[5] 薛曉穎，王鵬，趙曉川，等.近30年營口地區(qū)暴雨分布特征及類型研究[J].現(xiàn)代農業(yè)科技，2015（4）：226-230.endprint