2016年4月20日岳陽(yáng)市大暴雨成因淺析

黃騫+許麗麗

摘 要：對(duì)選取時(shí)段內(nèi)的高低空預(yù)報(bào)資料與實(shí)時(shí)資料進(jìn)行對(duì)比。輔以雷達(dá)資料，分析此次大暴雨的形成原因。

關(guān)鍵詞：大暴雨；中低層急流；低渦切變

1天氣實(shí)況

2016年4月19日20時(shí)至20日20時(shí)，岳陽(yáng)市東部、南部相繼出現(xiàn)強(qiáng)降雨，24小時(shí)累計(jì)雨量分別為岳陽(yáng)市區(qū)39.7mm，華容36.9mm，臨湘53mm，汨羅103.1mm，湘陰116.4mm，平江47.4mm。全市有207個(gè)區(qū)域自動(dòng)站24小時(shí)累計(jì)降雨量≥25mm，其中138站≥50mm，55個(gè)站≥100mm，最大降雨出現(xiàn)在岳陽(yáng)縣甘田站183.1mm，其次是岳陽(yáng)縣柏祥站177.3mm。強(qiáng)降雨集中時(shí)段為20日06時(shí)至16時(shí)，最大小時(shí)雨量為48.7mm（20日11～12時(shí)）；

本次過(guò)程主要影響湘中及湘北，強(qiáng)降雨特點(diǎn)是范圍廣，強(qiáng)度大，岳陽(yáng)縣、汨羅市、湘陰縣等地出現(xiàn)城市內(nèi)澇等災(zāi)情。

24小時(shí)最大降雨出現(xiàn)在桃源縣會(huì)人溪站395.8mm，次大為岳陽(yáng)縣甘田站183.1mm。分析甘田站逐小時(shí)雨量，最大1小時(shí)雨量達(dá)48.7mm，出現(xiàn)在20日11～12時(shí)，其次13～14時(shí)，小時(shí)雨量為28.2mm， 20日11～14時(shí)3小時(shí)降雨92.3mm；分析柏祥站逐小時(shí)降雨量可見(jiàn)，其強(qiáng)降雨集中在20日07～14時(shí)，但最大小時(shí)雨強(qiáng)34.3mm。

2大氣環(huán)流背景及主要影響系統(tǒng)

此次過(guò)程發(fā)生在中高緯度呈兩槽一脊型，西太平副熱帶高壓位置偏南的環(huán)流背景下。19日20時(shí)～20日08時(shí)副熱帶高壓位于洋面上，588線北界仍位于華南沿海，584特征線位于湖南南部與廣東邊界。期間副高呈東西向帶狀。

岳陽(yáng)此次大暴雨過(guò)程主要是受高空低槽、中低層切變、中低層急流及地面倒槽的共同影響。

19日20時(shí)，500hPa高空槽位于四川—重慶—貴州交界地區(qū)；700hPa西南急流明顯，在云南—湘南一線風(fēng)速達(dá)到最大（最大風(fēng)速達(dá)到22m/s），湘中及湘北地區(qū)急流風(fēng)速有所減?。ㄗ畲箫L(fēng)速為18m/s），同時(shí)在川渝交界有低渦存在；850hpa南風(fēng)急流帶來(lái)更強(qiáng)盛的水汽供應(yīng)，并且在岳陽(yáng)地區(qū)有6m/s的風(fēng)速輻合，湘西北輻合更加明顯（達(dá)到16m/s），低渦位置位于渝貴地區(qū)（見(jiàn)圖2左）。地面處在倒槽區(qū)內(nèi)，降水于湘西北開(kāi)始發(fā)展。

20日08時(shí)，副高仍為東西帶狀維持在華南沿海，強(qiáng)度稍有加強(qiáng)，北側(cè)的SW急流較之前有所加強(qiáng)，500hPa高空槽經(jīng)向度增加，槽底延伸至云南北部，另高緯的槽東移，槽后偏北風(fēng)滲透南下，與西南氣流交匯于長(zhǎng)江流域；700hPa、850hPa低渦東出演變?yōu)闁|北—西南向冷式切變，且中低層急流均加強(qiáng)維持，850hPa切變于安徽—湘北—湘西，700hpa切變偏北于湖北—重慶（見(jiàn)圖2右）。地面有弱冷空氣從偏北方向影響湖南。

20日白天隨著地面北風(fēng)南下，中低層切變隨之南壓，自北向南影響湘中以北地區(qū)，主要強(qiáng)降水區(qū)位于急流軸與850hpa切變之間。

整個(gè)過(guò)程500hPa低緯高空槽加深發(fā)展，高緯高空槽迅速東移后，槽后偏北氣流南下，觸發(fā)對(duì)流；700hPa、850hPa急流加強(qiáng)重合，低渦演變成冷式切變，南壓影響整個(gè)湘中以北地區(qū)。其中20日白天岳陽(yáng)中南部地區(qū)處于中低層急流軸左側(cè)，低層冷式切變線附近，配合地面倒槽及北路冷空氣影響，極大地增強(qiáng)了中低層的輻合抬升，形成了大暴雨天氣過(guò)程。

3、物理量分析

3.1垂直速度

本次暴雨過(guò)程雨強(qiáng)較大，持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。在與暴雨相關(guān)的物理量中還是可以發(fā)現(xiàn)一些特征。比如在動(dòng)力抬升條件方面：垂直上升速度（圖3.1）的特征是：1、較強(qiáng)的上升運(yùn)動(dòng)，中心強(qiáng)度較強(qiáng)，且范圍相對(duì)寬廣，整個(gè)湘中地區(qū)為上升大值區(qū)，與中低層急流軸位置較為一致；2、持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，上升運(yùn)動(dòng)自20日08時(shí)開(kāi)始增強(qiáng)，至20日14時(shí)維持發(fā)展，一直持續(xù)到17時(shí)，才可見(jiàn)明顯南壓，過(guò)程維持10h，且移動(dòng)緩慢，有利于雨量的累加，形成大暴雨。

3.2 K指數(shù)

從圖3.2可以看出：不穩(wěn)定指數(shù)維持高值時(shí)間較長(zhǎng)，跨度7個(gè)小時(shí)，有利于中小尺度系統(tǒng)的生成發(fā)展，增強(qiáng)降水。

4 雷達(dá)回波特征分析

根據(jù)主要強(qiáng)降水時(shí)段來(lái)分析雷達(dá)回波特征。

（一）開(kāi)始影響時(shí)段：20日零晨6～8時(shí)

從4月20日06時(shí)17分圖上（圖5.1）可以看到，此時(shí)岳陽(yáng)的西南部及益陽(yáng)境內(nèi)有大片的積狀云回波發(fā)展，且在沅江至汨羅一帶對(duì)流發(fā)展較為旺盛（最強(qiáng)達(dá)到50dbz以上），由西南向東北移動(dòng)；但是僅僅在近半小時(shí)后，湘陰汨羅一帶的回波迅速減弱，但岳陽(yáng)縣境內(nèi)則持續(xù)發(fā)展，并維持強(qiáng)回波至8時(shí)許。此時(shí)段的回波與柏祥站6～8時(shí)的較強(qiáng)降水相對(duì)應(yīng)，最大小時(shí)雨強(qiáng)34.3mm。

（二）第二階段20日10時(shí)～13時(shí)

從圖5.2可以看出，10時(shí)11分在沅江至岳陽(yáng)縣一帶已形成帶狀回波，向東偏北方向移動(dòng)，最強(qiáng)回波在50dbz以上。在之后的長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，此回波帶不斷發(fā)展、持續(xù)影響岳陽(yáng)的中南部縣市，一直維持到14時(shí)左右，時(shí)間跨度達(dá)4小時(shí)。在這段時(shí)間里，降水回波主要集中并影響益陽(yáng)—岳陽(yáng)中南部一帶，在層狀云回波帶里面，有小范圍的積狀云回波不斷生消，而在這個(gè)回波帶的兩側(cè)區(qū)域內(nèi)并沒(méi)有成片的降水回波。

在這個(gè)第二階段的過(guò)程中，大部分降水回波頂高在8km以下（圖5.3左），在11時(shí)前后，在岳陽(yáng)縣境內(nèi)時(shí)有8km以上的大值區(qū)，其中心最高值達(dá)到了12km左右，這對(duì)強(qiáng)降水的落點(diǎn)有一定的指標(biāo)性，實(shí)況岳陽(yáng)縣這個(gè)區(qū)域正是此次大暴雨過(guò)程的其中一個(gè)強(qiáng)中心區(qū)域，20日11～12時(shí)1小時(shí)雨量達(dá)48.7mm，20日11～14時(shí)3小時(shí)降雨92.3mm。

5 數(shù)值預(yù)報(bào)模式產(chǎn)品檢驗(yàn)

（1）500hPa環(huán)流預(yù)報(bào)檢驗(yàn)

對(duì)500hPa環(huán)流場(chǎng)進(jìn)行檢驗(yàn)，如上圖，對(duì)高緯高空槽脊線的預(yù)報(bào)，是基本一致的；對(duì)中低緯度槽線位置及強(qiáng)度預(yù)報(bào)有所差異，19日20時(shí)的實(shí)況較預(yù)報(bào)場(chǎng)槽線位置更接近湖南，且經(jīng)向度更大，20日08時(shí)同樣實(shí)況槽線延伸到更南的位置；對(duì)副熱帶高壓， 588線分布與實(shí)況基本一致，但對(duì)592線的位置實(shí)況更加偏西，有利于588北側(cè)西南急流的維持。

（2）850hPa系統(tǒng)及風(fēng)場(chǎng)檢驗(yàn)

對(duì)850hPa低渦及切變線進(jìn)行檢驗(yàn)，如圖6.2，19日20時(shí)實(shí)況低渦的位置較預(yù)報(bào)場(chǎng)偏東，急流的實(shí)況在湘南的最大風(fēng)速更大；20日08時(shí)，切變線的位置差異較小，但實(shí)況的北風(fēng)比預(yù)報(bào)場(chǎng)要強(qiáng)，實(shí)況的西南急流最大風(fēng)速比預(yù)報(bào)場(chǎng)小。所以，總體來(lái)說(shuō)，20日白天強(qiáng)降水明顯南壓至岳陽(yáng)市的中南部地區(qū)，南壓時(shí)間比預(yù)報(bào)場(chǎng)提前，維持時(shí)間比預(yù)報(bào)場(chǎng)長(zhǎng)，更加有利于大暴雨的形成。