上饒市汛期暴雨天氣水汽與熱力因子指標分析

鄭麗君

摘 要：采用江西省上饒市2010年-2014年逐日降水資料和T639初始場物理量資料，研究分析看江西省上饒市汛期（4-10月份）暴雨天氣物理量指標，獲得了水汽與熱力因子暴雨預報指標。研究表明：汛期暴雨的水汽與熱力因子：850hPa比濕、水汽通量散度、k指數、假相當位溫等物理量在一定閾值范圍內，上饒地區容易出現暴雨天氣。

關鍵詞：暴雨；水汽通量散度；假相當位溫；K指數

引言

上饒市地處歐亞大陸東帶、長江中下游流域，屬于東亞季風氣候，區域內降水量的分布四季差別較大，降水主要集中在夏季，年際間降水量變化也比較大。暴雨對上饒市的防災減災及經濟的可持續發展都具有舉足輕重的影響。因此，研究適合上饒夏季暴雨的本地化水汽和熱力因子物理量預報指標十分重要。本地化指標將為今后上饒市暴雨預報提供重要的參考。

1資料及方法

本研究中使用了江西省上饒市12個國家氣象觀測站2010—2014年逐日降水量資料以及T639初始場物理量資料，以出現三個國家觀測站的暴雨（即>50mm/d）為標準，共選取78個暴雨天氣過程進行統計分析。利用統計學方法，分析了上饒市汛期的暴雨水汽因子、熱力不穩定因子等為主物理量。其中，在水汽因子方面，重點分析了比濕等；熱力不穩定因子主要包括假相當位溫、K指數等。獲取了不同物理量的在暴雨天氣中的閾值范圍。

2物理量指標特征

在對指標物理量的研究過程中，應用統計學方法計算了指標物理量的有關統計量，用圖表方式顯示。

2.1水汽因子

2.1.1850hPa比濕

水汽條件是暴雨及強對流產生的重要條件之一。本文選取比濕作為暴雨中水汽因子的指標。比濕是指單位體積濕空氣內水汽質量與濕空氣總質量之比。比濕是一個重要的濕度參量，在診斷分析中常用到。在78次暴雨過程中，850hPa比濕的最小值為10.9g/kg，最大值為16.5g/kg，出現暴雨頻次最大比濕為13.6-15.4g/kg，共有28次暴雨。說明上饒地區出現暴雨天氣的比濕應該達到10.9g/kg，尤其達到13.6g/kg以上時利于暴雨出現。

2.1.2水汽通量散度

水汽通量散度：指單位時間匯入單位體積或從該體積輻散出的水汽量，單位為克每百帕平方厘米秒（下同）。在78次暴雨過程中，850hPa水汽通量散度的最小值為-118.9，最大值為32.9，出現暴雨頻次最大的850hPa水汽通量散度在-51.5至15.9之間。說明上饒地區出現暴雨天氣的850hPa水汽通量散度在-51.5至15.9之間時利于暴雨出現。

2.2熱力不穩定因子

2.2.1假相當位溫

未飽和濕空氣塊上升，直到氣塊內水汽全部凝結降落后，再按干絕熱下沉到1000百帕處，此時氣塊所具有的溫度稱為該氣塊的假相當位溫。在假相當位溫中，不僅考慮了氣壓對溫度的影響，也考慮了水汽的凝結和蒸發對溫度的影響。

500hPa假相當位溫

在78次暴雨過程中，500hPa假相當位溫的最小值為56.2℃，最大值為76.3℃，將假相當位溫數值分為12組，出現暴雨頻次最大在60.7至74.0℃，共有59次暴雨。說明上饒地區出現暴雨天氣的500hPa假相當位溫在60.7至74.0℃之間時利于暴雨出現。

850hPa假相當位溫

850hPa假相當位溫的最小值為46.4℃，最大值為81.4℃，將假相當位溫數值分為12組，出現暴雨頻次最大垂直上升運動在57.7至81.1℃，共有64次暴雨。說明上饒地區出現暴雨天氣的850hPa假相當位溫在57.7至81.1℃之間時利于暴雨出現。

2.2.2k指數

K指數是用于分析大氣穩定程度的氣象學單位，單位攝氏度，計算公式：K=（T850-T500）+Td850-（T700-Td700）T：溫度，Td：露點溫度，

在78次暴雨過程中，K指數的最小值為13.0℃，最大值為41.8℃，K指數數值分為11組，組距為3.1℃，出現暴雨頻次最大K指數在29至41.7℃，共有54次暴雨。說明上饒地區出現暴雨天氣的K指數應該達到29g/kg，尤其達到32.1g/kg以上時利于暴雨出現。

3檢驗

本文選取2016年汛期7個暴雨日對獲得閾值進行檢驗。檢驗結果如表中所示

經過總結4月13日有三個物理量在閾值范圍外，分別是比濕、500hpa和850hpa的假相當位溫。4月20日有1個物理量在閾值范圍外，為850hpa比濕、500hpa和850hpa假相當位溫。在閾值范圍內的物理量達92.86%。說明所獲得的物理量指標在暴雨的預報中有指導意義。

小結：

（1）水汽因子中：上饒地區出現暴雨天氣的比濕應該達到10.9g/kg，尤其達到13.6g/以上，850hPa水汽通量散度在-51.5至15.9克每百帕平方厘米秒之間時利于暴雨出現。

（2） 熱力不穩定因子：500hPa假相當位溫在60.7至74.0℃之間；850hPa假相當位溫在57.7至81.1℃之間；K指數應該達到29g/kg，尤其達到32.1g/kg以上時利于暴雨出現。

參考文獻：

（1）畢寶貴，劉月巍，李澤椿.2002年6月8、9日陜南大暴雨系統的中尺度分析J.大氣科學.2004.28（5）747-767.

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