鄂東強對流天氣過程分析

張葉

摘 要：利用常規資料、地面加密資料和衛星、雷達等觀測資料，對2015年發生在鄂東的一次強對流天氣進行分析，結果表明：這次過程，西南低渦外圍擾動對于暴雨和強對流天氣的產生起到重要作用；此次強對流天氣過程，數值預報對西南低渦移動路徑臨近預報調整極大，T639預報確較為準確，因此應綜合考慮各家數值預報偏差的原因；此次天氣過程，由于天氣尺度的低空急流沒有形成，水汽輸送條件不好，因此沒有形成大范圍持續性暴雨天氣。

關鍵詞：強對流；中尺度分析；地面輻合線

中圖分類號：S16 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20180532063

1 天氣實況及災情

受高空低槽及中低層低渦、切變線共同影響，7月14—15日湖北省自西向東出現一次強降水過程，并伴有的雷雨大風、短時強降水等強對流天氣。強降水呈東北—西南走向。降水中心主要位于孝感和黃岡地區。自動站資料顯示，過程雨量大于等于100mm的有12站，最大降水量為安陸170.7mm。鄉鎮雨量站顯示：累計降水量超過200mm的有3站，超過100mm的有324站，最大降水為十里275.3mm。

此次強降雨過程造成湖北46縣（市、區）70.26萬人受災，緊急轉移安置和需緊急生活救助4125人；農作物受災59610hm2，其中絕收5320hm2；倒塌房屋1189間，不同程度損壞4145間，直接經濟損失3.55億元。

2 成因分析

2.1 環流形勢及主要影響系統

此次過程是一次高空低槽東移的強降水過程，中高緯貝湖南側有一深厚的低渦槽區，受東部日本海北部的低值系統阻擋，貝湖南側低渦中心位置穩定，其南部分裂低槽東移南壓與南支槽匯合共同影響湖北省。2015年7月14日08：00，強降水發生前，高空低槽位于河套西部及高原上空，隨后逐漸東移，14日20：00接近湖北省西部地區，西部開始出現降水天氣，到15日08：00，高空低槽繼續東移加強，全省處于高空低槽前部，有利于上升運動的發生產生強降水，受海上臺風“浪卡”阻擋，低槽移動較慢，15日20：00低槽東移到湖北省西部，主要降水帶在湖北省江漢平原一帶，16日08：00“浪卡”北上，副高加強，低槽東移北收減弱，湖北省降水過程趨于結束。副高584線始終位于華南上空，輸送西南暖濕氣流，為強降水的發生提供有利的水汽條件。

分析7月15日08：00、20：00中低層切變線、急流和500hPa低槽、地面氣壓場以及衛星云圖疊加圖，15日08：00 700、850hPa均在重慶地區有低渦存在，湖北省西部位于低渦北部受西南-東北向暖切影響，925hPa在江漢平原南部有低渦切變形成，低渦暖切北部伴有偏東急流輸送海上水汽，急流出口區位于湖北省北部，與700、850hPa暖切頂部剛好在湖北省北部匯合，此地區（特別是江漢平原北部及鄂東北）已經有降水云系生成并加強，有利于該地區強降水的發生。15日20：00隨著低槽緩慢東移，中低層系統東移到湖北省東部一線，700hPa暖切轉變為冷切，850hPa低渦東移北抬，925hPa低渦略有北抬，主要的降水云系也發展到湖北省偏東地區，地面伴隨有冷空氣滲透南下，對湖北省鄂東北的降水有一定的加強作用。這次強降水過程的主要影響系統是：500hPa低槽、中低層低渦切變和偏東急流以及地面冷空氣。暴雨云團出現在切變線附近及低空急流出口區。同時值得注意的是，此次過程，中低層的西南暖濕氣流發展不強，導致強降水以分散性的局地對流性強降水為主，由于過程持續時間較長，區域性累積降水強度也較大。

2.2 中尺度系統演變特征分析

2.2.1 衛星云圖分析

7月14日12：45對流云團自貴州東北部經重慶東南部向恩施地區發展，15：45對流云團范圍擴大、強度加強，19：15對流云團與鄂西北云團合并發展成南北走向云帶，之后自西向東移動，21：15該云帶東移到湖北省東部，恩施地區又有新云帶自西南向恩施地區發展，同時鄂西北有對流云團發展，兩者于15日01：15合并東移，移到湖北東部時云團再度發展壯大、強度加強，15：15云團結構松散、強度減弱，19：15有對流云帶自湖南東北部向湖北東部發展，21：15影響鄂東北，造成降水再度加強。

2.2.2 多普勒雷達分析

14日16：00開始，受高空低槽東移和西南低渦東移影響，鄂西北和鄂西南有對流回波發展加強，最強回波中心達到55dBz，45dBz回波高度達到7km，宜昌地區和荊州地區出現局地暴雨天氣。14日23：00，由于西南渦仍停留在川西地區，鄂西地區的回波逐漸減弱，最強回波中心下降到30dBz，鄂西地區的回波轉為混合云降水回波，降水量較小。由于全省不穩定能量較高，15日04：00，江漢平原、鄂西南有對流回波加強東移。15日09：00，江漢平原的對流回波發展較強，回波高度超過18km，強回波中心超過8km，孝感地區、仙桃、潛江一帶出現了暴雨，此強回波為系統前沿在不穩定能量區觸發的對流所致，此時西南渦仍在湖北省西部地區。15日20：00，西南渦移至江漢平原，對應在江漢平原至鄂東地區出現了一個渦帶回波。15日21：00，對應的冷切在東移過程中掃過的位置，如監利、通城和崇陽地區出現了大風天氣。渦頭對應的武漢、新洲和麻城一帶出現了暴雨天氣。15日晚上鄂東北對應的渦頭位置出現了局地暴雨。16日08：00回波逐漸減弱消失。

3 暴雨成因診斷分析

3.1 熱力條件

這次降水前期湖北省天氣以晴熱為主，受副高控制，全省大部地區持續兩天溫度在35℃以上，不穩定能量攀升。NCEP再分析資料顯示，14日08：00—15日20：00，江漢平原、鄂東北的K指數始終維持在35～40℃，850hPaθSE先后高達355K。實況探空資料（Tlog-P圖）顯示14日08：00—15日20：00，鄂東地區（武漢）CAPE值由2252.9減小到1395.8，具備強烈的對流不穩定條件，不穩定能量釋放產生強降水。

3.2 水汽條件

對流層低層特別是850hPa以下的高濕舌（比濕≥12g/kg，Td≥16℃）對強對流產生非常有利。由NCEP再分析資料分析知：14日20：00湖南850hPa首先出現比濕13～15g/kg、露點≥16℃的濕區，濕區隨西南急流向北擴展到江漢平原，為強降水提供了充足的水汽；15日08：00 925hPa水汽通量散度負值中心沿著低渦切變線在江漢平原出現大值中心，中心發展至-30～-40。

3.3 動力條件

925hPa的偏東急流由14日20：00的8m/s迅速發展增強，15日08：00 925hPa的偏東急流風速達12～16 m/s，配合中低層低渦切變線，在急流出口區形成低層輻合，高層輻散（500hPa）的有利形勢。隨著地面冷空氣的侵入，干冷、暖濕空氣在此交匯，觸發了對流不穩定，導致產生強烈的上升運動，造成此次強降水天氣。

4 強對流天氣成因分析

4.1 中尺度天氣分析

7月14日08：00有淺槽影響恩施地區，配合中低層切變發展，K指數在湖北中西部達到35℃以上，850hPa有暖脊自鄂西南伸向鄂東北西部，此時鄂西南地區有對流云團發展。14日20：00，川西—重慶地區有低渦形成，低渦東側切變伸到湖北西部，925hPa在湖北西部形成南北向切變線，對應南北向云帶，850hPa暖脊東移南壓，K指數大值區也南壓到湖北南部，500hPa冷槽穩定，從河套地區伸向鄂西北。15日08：00，500hPa高空槽帶動西南渦東移，其東側切變線伸到湖北東部，同時中低層西南風速加大形成西南急流，對應湖北中東部云團發展加強。15日20：00，高空槽繼續帶動低渦東移，850hPa急流消失，在700hPa急流的左側、沿低渦左側冷式切變線形成對流云帶，之后低渦逐漸減弱填塞，東移出省。

從laps逐3h再分析場的中尺度分析可以發現，7月14日14：00，高空低槽、中低層切變和急流等影響系統配置較好，925hPa水汽通量散度在湖北東部有明顯輻合；17：00 850hPa急流減弱消失，925hPa水汽輻合不明顯但在鄂東南風速垂直切變較大，從實況來看，15日14：00—20：00在湖北東部出現了大風天氣。

4.2 T-logp圖分析

從7月14日08：00—20：00宜昌站探空圖可以看出，14日08：00—14：00，宜昌站中低層風向隨高度順轉，有暖平流，6km以上干空氣明顯，對流不穩定能量較大；14：00以后6km以上的干空氣轉濕，低層暖平流減弱，不穩定能量減小。

從7月14日14：00—15日20：00武漢站探空圖可以看出，14日14：00，武漢站低層暖平流明顯，不穩定能量較大；15日14：00，上濕下干，不穩定能量變負，抑制了對流性天氣的發展，對應武漢站14：00—15：00出現25.8mm的強降水后雨強迅速減弱，15：00—16：00雨強僅為2.7mm；15日20：00，不穩定能量消失，低層一致轉為偏北風，降水結束。

綜合來看，降水自西向東發展的過程中，也伴隨著高能區的東移，上干下濕有利于對流性天氣的發生，但探空圖沒有出現有利于雷暴大風出現的喇叭口特征，因此本次過程以短時強降水為主。

5 小結

此次強對流天氣過程的主要天氣尺度系統是高空低槽和西南渦，再對應衛星云圖和中尺度天氣綜合分析，可以確定暴雨和強對流關鍵區。預報難點是中層引導氣流不明顯，低層西南低渦移動路線不易確定。此次強對流天氣過程，西南低渦外圍擾動對于暴雨和強對流天氣的產生起到重要作用，在確定暴雨落區時，需要分析和把握暴雨天氣和西南渦位置的對應關系。此次強對流天氣過程數值預報很不穩定，因此在預報中要多分析預報結論調整的原因，不能偏信一家。

參考文獻

[1]崔強，王春明，張云.干侵入對江淮流域一次強颮線過程的作用分析[J].沙漠與綠洲氣象，2016，10（2）：18-24.

[2]王秀明，周小剛，俞小鼎.雷暴大風環境特征及其對風暴結構影響的對比研究[J].氣象學報，2013，71（5）：839-852.

[3]李改琴，吳麗敏，許慶娥，等.一次下擊暴流天氣特征分析[J].氣象與環境科學，2016，39（3）：60-67.

[4]黃榮，王迎春，張文龍.復雜地形下北京一次局地雷暴新生和增強機制初探[J].暴雨災害，2012，31（3）：232-241.