2017年萬州“5.11”暴雨天氣過程分析

周英++袁久坤++夏吉英

摘 要：通過分析2017年萬州區(qū)“5.11”暴雨天氣過程的天氣形勢變化及影響系統(tǒng)和雷達回波資料、數(shù)值預(yù)報模式產(chǎn)品，總結(jié)在西南急流、中低層切變低渦輻合和低層冷空氣入侵影響條件下，上升運動、水汽通量散度、大氣層結(jié)的不穩(wěn)定性等的特征以及此類暴雨的預(yù)報著眼點。

關(guān)鍵詞：萬州；“5.11”；暴雨；分析

中圖分類號：P458.1+21.1 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）18-0221-03

1 過程概況

2017年5月11日凌晨開始，萬州區(qū)出現(xiàn)一次大到暴雨，大部暴雨降水過程。其中，生地梁站累計降水最大，為107.1毫米；萬州區(qū)主城區(qū)龍寶站達到暴雨量級；過程中小時降水量最大為龍沙站，5月11日3時降水達39.6毫米。

2 主要天氣形勢分析與數(shù)值預(yù)報結(jié)論

2.1 5月10日20時天氣形勢分析

500hPa上，5月10日20時，短波槽位于四川北部到陜南一帶。重慶東北部地區(qū)位于短波槽前。700hPa上，重慶東北部經(jīng)城口有一橫向切變輻合。850hPa上，重慶東北部長江沿線存在明顯風場幅合。地面圖上，包括重慶及川南均位于地面高濕區(qū)邊緣，在甘南到陜南有冷高壓控制。

2.2 數(shù)值預(yù)報結(jié)論

根據(jù)數(shù)值預(yù)報：未來24小時，高空500hPa短波槽影響本地，低層有低渦和切變輻合，相對濕度高，有一次較強的降水過程，長江沿線及其以北大雨到暴雨，部分地區(qū)伴有雷暴大風、短時強降水，局地有冰雹。

3 主要預(yù)報思路

3.1 各高度上主要影響系統(tǒng)預(yù)報

根據(jù)EC數(shù)值預(yù)報：從5月10日20時到11日11時，500hPa高度上（圖1a、1b），位于陜甘四川的短波槽逐漸東移南壓影響本地，700hPa（圖1c、1d）、850 hPa（圖1e、1f）高度上對應(yīng)有切變和低渦輻合相應(yīng)東移南壓影響本地，并且700hPa明顯的西南急流相應(yīng)有由北至南的擺動，本地位于急流出口區(qū)左側(cè)。

3.2 水汽通量散度

暴雨出現(xiàn)在何處，雨量有多大等，通常與水汽匯集的情況相關(guān)，即與水汽通量散度的關(guān)系更為密切。這是因為，低層強水汽通量輻合不僅為暴雨區(qū)提供了充沛水汽，也導致并促使水汽在垂直方向上從低層向高層輸送，從而增強大氣垂直上升運動發(fā)展。

5月11日08時850hPa、700hPa上水汽通量散度在萬州一帶有較大負值（圖2a、2b），水汽匯集，為暴雨提供充沛水汽，并增強大氣垂直上升運動發(fā)展。

3.3 垂直上升運動

T639預(yù)報5月11日02、08時850hPa上在萬州一帶有較大垂直上升運動發(fā)展（圖3）。

3.4 大氣的不穩(wěn)定性（冷空氣影響、K指數(shù)）

EC預(yù)報到11日08時，萬州一帶24小時有-2℃變溫，表明可能有弱冷空氣影響（圖4）。

表1可看出，在10日夜間萬州一帶K指數(shù)大部分時間維持在35以上，11日05時后逐漸減小，到11日11時前后已減小到30以下。

4 雷達回波特征

5月11日02時開始，雷達上可見在萬州一帶有成片較強回波，組合反射率大部為30～45dbz，最強為50 dbz左右；對應(yīng)時次基本速度圖上，最大速度為速度圖西南方位朝向雷達方向25米/秒，較高高度存在西南急流，而較低高度上存在偏西南風與東北風的幅合。低層冷空氣侵入，加上中層西南急流，低層幅合增強、水汽輸送有利，對應(yīng)時次地面開始了較大集中降水。

5月11日13時57分，雷達上可見在萬州一帶仍有成片較強回波（圖5a），組合反射率大部為20～35dbz，最強為45 dbz左右；對應(yīng)時次基本速度圖上（圖5b），“牛眼”顯示低層較強偏東北風越過雷達站，并在萬州偏南部上空與西南風幅合，對應(yīng)時次地面上，主要降水區(qū)東南移，降水趨于結(jié)束。

5 結(jié)語

（1）位于高濕區(qū)（近地面比濕達到12g/kg的濕層）的低渦切變等系統(tǒng)降水效率較高，即使高層如500 hPa高度的槽較淺，影響時間較短，仍然可以出現(xiàn)較大降水。這在雷達強度回波上特征明顯，一般大部不超過50dbz，而是持續(xù)出現(xiàn)大片的30-45dbz回波區(qū)，地面小時降水最大只有30～40毫米。

（2）西南低空急流及其左側(cè)沿氣流有利于水汽的輸送，而低層強水汽通量輻合不僅為暴雨區(qū)提供了充沛水汽，也導致并促使水汽在垂直方向上從低層向高層輸送，從而增強大氣垂直上升運動，出現(xiàn)較大降水。

（3）來自不同方向或不同的溫度、濕度的氣流（西南或南風暖濕、西北或偏北干冷氣流等）相遇時，會產(chǎn)生波動或渦旋，并出現(xiàn)氣流上升運動，使水平方向的水汽迅速向同一地區(qū)幅合集中，形成水汽通量散度中心。暴雨區(qū)往往出現(xiàn)在水汽通量散度中心附近。

（4）850hPa上24小時變溫及K指數(shù)可以較好反映大氣的層結(jié)變化及穩(wěn)定情況。變溫為負一般說明有冷空氣影響，穩(wěn)定層結(jié)將打破；K指數(shù)越大，層結(jié)越不穩(wěn)定，大于35則有利于出現(xiàn)短時強降水、雷電等強對流天氣，持續(xù)時間較長則有利于出現(xiàn)暴雨。隨著低層東北風過境以及K指數(shù)逐漸減小，降水由較大的對流性降水轉(zhuǎn)變?yōu)檩^小的穩(wěn)定性降水，過程趨于結(jié)束。

參考文獻

[1]朱乾根，林錦瑞，壽紹文，等.天氣學原理和方法[M].北京：氣象出版社，1981.

[2]井喜，屠妮妮，曾鵬，等.我國西南地區(qū)一次暴雨過程特征及成因[J].大氣科學學報，2011，34（6）：725-736.

[3]黨紅梅，石明生，胡國玲.安康暴雨客觀分型及其應(yīng)用[J].陜西氣象，1997，（5）：4-6.

[4]楊東，苗愛梅，鄭皓文，等.一次局地大暴雨過程的綜合分析[J].山西氣象，2011，（4）：11-16.

[5]中國氣象局.地面氣象觀測規(guī)范[M].北京：氣象出版社，2003.endprint