“2016.7.18”江津大暴雨成因分析

徐靚青　武文婧　王冠

摘 要：高原低槽，配合中低層深厚的低渦是此次重慶江津區大暴雨的主要影響系統；對比分析數值預報和實況場，能更準確地把握未來系統的位置及走向，對于預報強降水的量級及落區有非常好的指示意義；探空資料在暴雨前期能量的累積，不穩定度的增加，濕層增厚，對暴雨預報有一定的指示意義；利用雷達資料判斷強對流天氣的移動方向、發展和消亡；通過物理量場分析，強的水汽輻合以及明顯的正渦度都對暴雨的產生提供了有利條件。

關鍵詞：江津區 對比分析 低渦 能量累積 中尺度系統

中圖分類號：P458 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）06（b）-0119-02

國內眾多學者圍繞暴雨的產生機制進行了廣泛而深入的研究，成果豐富。眾多研究表明：大尺度環流形勢、風場配置、水汽輸送對暴雨的形成和維持有重要意義。中尺度環境場對暴雨也有重要作用，中尺度系統的生產和強烈發展與暴雨直接關聯。江津暴雨頻發，主要出現在汛期（5～9月）往往造成嚴重的洪澇災害。該文分析了2016年較有代表性的暴雨過程，探討了汛期暴雨發生的客觀機理，為當地暴雨預報工作提供理論依據。

1 環流形勢分析

1.1 500 hPa

2016年7月18日08時中高緯地區有一寬廣的槽區，槽前不斷有短波小槽分裂南下；588線東退至東南沿海一帶；川西一帶有一深厚的低槽，江津區受槽前西南氣流影響。18日20時，低槽東移影響該區，副高的維持對系統東移造成一定的阻塞作用，系統在該地維持12 h左右，18日夜間該區普降大到暴雨，局地大暴雨。

1.2 700 hPa

18日08時，該區受西南氣流控制，陜南有一條西南-東北走向的切變，18日20時在東移南壓的過程中和西南低渦合并加強影響該區，加之偏南風將孟加拉灣的暖濕氣流源源不斷的輸送至重慶，低渦后部有明顯干冷空氣隨著偏北風侵入該地，觸發該區西部強對流天氣，石蟆鎮金剛水庫小時雨強達50 mm以上。由于副高的維持對系統有阻塞作用，低渦的停滯為小尺度上升運動的形成和加強提供了必要的環流背景，使該區上空不斷有新生的小尺度系統。19日08時系統才開始逐漸東移南壓，回波逐漸變得零散，降水效率才開始明顯減弱。

1.3 850 hPa

18日08時該區受南風氣流影響，低層的增濕增溫使層結更加不穩定。18日20時低渦在重慶市西部生成，急流主體一直維持在廣西中部至湖南東部，雖然急流的位置略偏東偏南，但由于低渦系統非常深厚，維持時間也較長，該區出現明顯降雨天氣過程，直至19日20時低渦東移南壓，降水逐漸停止，期間偏西地區有2站達大暴雨，19站暴雨。

1.4 地面

18日20時該區主要受熱低壓的控制，白天升溫至36.4℃，能量進一步積累。

2 強降水過程實況雨量

此次降水過程中，該區有2個雨量站雨量達大暴雨，19個雨量站達暴雨，其余站點為中到大雨。此次降雨時段主要集中在18日19時至19日08時之間，降水初期強對流天氣明顯，金剛水庫站最大小時雨強超過50毫米。降水后期由于系統的穩定維持，歷時較長，雨強大，降雨主要集中該區偏西地區。

3 探空圖資料分析

由沙坪壩站T-LnP圖可以看出，18日白天，該區上空有大量的能量積累，濕層明顯變深厚。由沙坪壩的探空資料可知，18日08時該市西部K指數為41 ℃，SI指數為-1.18 ℃，整層Cape值為575.3 J/kg；18日20時，該市西部K指數上升至45 ℃，SI指數下降到-2.58 ℃，整層Cape值陡升至1 113.5 J/kg，不穩定能量在這12 h內得到積累，層結變得更加不穩定。

4 物理量場分析

4.1 水汽通量散度場

從水汽通量散度時間序列圖可以較清晰的看到（圖略），18日08時至18日20時，中低層都有明顯的水汽輻合，造成18日20時的濕層明顯增厚。18日20時至20日08時，近地層至700hPa都為水汽的輻合區，700 hPa以上則有水汽的弱輻散，但低層輻合的強度遠大于高層輻散的強度，可見水汽的輸送條件較好。

4.2 渦度場分析

從渦度的垂直剖面時序圖可以看出（圖略），在18日08時至19日20時近地層至400 hPa都為正的渦度區域，中心強度達到3.5×10-4s-1，上升條件較好。

5 衛星云圖和雷達分析

5.1 衛星云圖分析

由幾江站溫度數據，18日14時達到日最高氣溫為36.4 ℃，從14時開始，該區開始有對流云團發展，氣溫開始緩慢下降。到了20時，云團發展已經旺盛，22時可以清晰地看到中尺度對流云團（MCC）。而MCC造成的總降水量分布就平均而言，越接近中心部位，降水的概率越高，降水量級越大，與降水實況（該市西部大暴雨）相輻合。同時紅外云圖對應的強降雨區一般位于亮溫梯度最大的地方，而該區西部地區有明顯的亮溫梯度大值區，從而造成了這一區域的暴雨天氣。

5.2 雷達回波分析

從雷達回波上就能清楚地看到此次過程的發展情況。18日20時，低渦系統在該市西部生成，配合偏北冷空氣的入侵，觸發該市西部的雷電、短時強降水等強對流天氣，基本反射率最強達55 dBZ，強基本反射率在此次過程中主要反應為短時強降水，金剛水庫最強小時雨強超過50 mm；19日00時，回波強度基本維持在30～35 dBZ，局地有較強50 dBZ的回波，隨著能量的釋放，此時該區主要受系統的影響，以穩定性降水為主；19日04時回波強度基本維持在15～25 dBZ，降水效率明顯降低；到19日08時，回波變得分散，主體已經明顯南壓，降水逐漸減弱，自北向南趨于停止。

6 數值模式檢驗

對比歐洲中心17日20時起報的細網格預報場資料和18日08時的實況風場資料，可以發現實況的低渦系統較數值預報更偏南。而模式預報的雨量大值區主要位于在川東及該市西部偏北的地方，與模式預報的850 hPa低渦位置較為吻合。而由于實況系統偏南，且南風較預報場更強，造成前期數值預報模式對該區暴雨的漏報。

7 結論

（1）此次過程是受高原低槽，配合中低層深厚的低渦和冷空氣侵入的共同影響，從而引發的一次區域性暴雨天氣過程。（2）通過探空資料及雷達分析，此次過程能量條件好，前期受冷空氣南下觸發的對流性天氣過程，后期受系統影響穩定性降水，共同造成的這次區域性暴雨天氣過程。探空資料在暴雨前期能量的累積，不穩定度的增加，濕層增厚，對暴雨預報有一定的指示意義。（3）通過物理量場分析，強的水汽輻合表明水汽供應好，明顯的正渦度表明強的上升運動，都對暴雨的產生提供了有利條件。（4）對比分析數值預報和實況場，能更準確地把握未來系統的位置及走向，對于預報強降水的量級及落區有非常好的指示意義。（5）從三家預報模式的對比檢驗來看，WRF模式的預報落區和量級把握相對于其他兩家模式來說更為準確。

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