彝良震后大暴雨對環境影響分析

趙韜　魯亞斌

摘 要：應用常規觀測資料、衛星云圖和T639及NCEP再分析資料分析了“9.7”昭通彝良震后一次暴雨天氣過程，發現這次暴雨過程由川西北東南下的西南渦造成，西南渦發生于500hPa兩高輻合區及700hPa切變線的有利環境場中，雖然沒有低空急流影響，但季風云系活躍，熱能及動力條件較為有利。西南渦云系在川西北生成后，午后發展起來的青藏高原東部對流對西南渦云系發展有促進作用，西南渦云團向東南方向傳播發展，于午夜前后達最強，形成α中尺度MCC，震區TBB強達-80～-116℃，引發對流性暴雨。

關鍵詞：暴雨；西南渦；MCC

中圖分類號：P694 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）13-0198-02

1 強降雨過程概況

2012年云南進入8月后，強降水過程明顯減少，8月18日的大雨過程結束后，就轉入雨量衰減期，直到9月10日夜間冷空氣南下和季風氣流共同作用，才自北向南形成一次強降水過程，強降水于10日夜間從昭通震區開始，10日20時—11日08時，昭通北部震區普降暴雨，彝良重災區12小時雨量達152.5mm，11日24小時雨量為162.5mm，成為2012年最大雨量，歷史極值雨量排行第二，之后強降水隨冷空氣南移向南發展，于9月12日達最強，出現暴雨15縣站，大雨40縣站，中雨42縣站，成為2012年云南最強降雨過程。

2 環流背景

2012年9月上旬末，我國經歷了一次冷空氣過程，到9月10日20時，500hPa西風槽東移到四川及以北的100E附近，青藏高原形成588dagpm高壓環流，青藏高壓與副高之間形成兩高輻合區，新疆及青海的西北氣流引導冷空氣南下并進入青藏高原；700hPa上在四川東南部生成一切變線，切變線后方西北冷高發展加強，形成北高南低勢態，有利于切變線南壓；850hPa上鋒區南移，地面冷鋒南下到川滇之間；季風低壓中心位于印度北部，季風云系活躍，季風氣流向西南地區輸送了充沛水汽，但沒有出現西南低空急流。暴雨過程天氣形勢，如圖1所示。

3 暴雨對環境水土流失的影響

中國幅員遼闊，復雜的地形，各地年降雨量分布不均勻。通常而言，從東南沿海向西北內陸漸漸減少。臺灣省、海南省與東南沿海的廣東、廣西、福建、浙江南部年降雨量為2000mm左右，長江流域為1200mm左右，云貴高原為1000mm左右，黃河下游、陜甘南部、華北平原與東北平原為600mm左右。總體而言，東南沿海發生頻率相對高，西北內陸發生頻率相對低。暴雨來勢兇猛，強度大，雨滴動能大，在雨滴打擊下，地表土壤、土體分散，土粒躍移，發生濺蝕，除直接擊打土壤，產生擊濺侵蝕外，還產生地表徑流，沖刷土體。同時，擊濺泥漿堵塞表土孔隙，產生表土結皮，讓降雨入滲減弱，然后推動徑流沖刷。水土流失不但和降雨強度有關，還和前期降雨量有密切關系，前期降水尤其是暴雨導致的土壤含水率對環境水土流失的影響也特別大。

4 衛星云圖中尺度分析

9月10日08時，在川西北高原南北冷暖氣流輻合處有一對流體（記為A對流體）生成，另在川渝之間存在9日東移的一個減弱后的殘余西南渦對流體（記為B對流體），青藏高原上維持低空輻合線，這是午后青藏高原對流發展的重要觸發系統。午后青藏高原對流迅速發展擴大，A對流體也發展南擴，B對流體也同時在發展。到傍晚A、B云團進一步加強南擴，中心溫度進一步降低，成為MCS對流體，青藏高原對流云系和A云團緊密相連，這是A云團還將繼續發展的有利環境，從A云團移動的路徑看，與08時400hPa上青藏高原東南部的西北氣流一致。入夜后A云團逐漸從青藏高原對流云系中分裂出來，A、B云團進一步發展，范圍增大，邊界清晰，幾近圓形，已呈MCC雛形。到午夜A、B云團合并形成一個成熟強盛的α中尺度MCC對流復合體，昭通震區降雨迅速發展加強，10日23：30—11日05時MCC成熟強盛階段，是昭通震區降雨最為劇烈集中的時段，此階段MCC的TBB發展到最強，昭通震區TBB由-70℃降到最強達-116℃，11日06時后，MCC減弱，到08時演變為具有螺旋狀結構的低渦云系，之后低渦云系又演變為切變云系的一部分，伴隨切變線南移，強降水區也隨之南移而造成云南9月12日全省性大到暴雨過程。以重災區彝良為例，表現出隨MCC的發展，降水隨之加強，隨MCC減弱，降水減弱的特征，如表1。

由上面分析看出，這次昭通震區的暴雨天氣由一次西南渦影響所致，西南渦云系起自川西北，其發展與午后青藏高原上發展加強的對流密切相關，移動路徑與400hPa青藏高原東部的引導氣流基本一致，沿著700hPa切變線在川南發展成為西南渦，低渦云系內對流發展深厚，TBB值強達-110℃以下，表現出MCC降水特征。

5 物理量診斷分析

5.1 熱能條件

在9月10日暴雨過程發生前，昭通震區經歷了一段高溫少雨天氣，大部縣站最高氣溫一度達到29℃以上，如彝良重災區9月4日以來最高氣溫都在31℃以上，彝良9月7日最高氣溫37.2℃，8日32℃，9日33.8℃，10日36.1℃，積溫較高，近地層積累了充足的能量。從10日20時700hPa上θse分布看，昭通處于濕舌區，量值達352K，可見高能高濕的環境有利于觸發對流；從K指數分布看，昭通處于37-39K的高值區，可見暴雨發生前已具備極為有利的高能高濕對流不穩定條件。之后閃電觀測及降水特征顯示，昭通出現對流性強降水。

5.2 水汽條件

雖然這次西南渦暴雨過程沒有低空急流影響，但季風活躍，西南季風氣流向西南地區輸送了必要的水汽。從10日20時到11日02時，云南區域水汽通量經歷了明顯增強的過程，昭通震區水汽通量6～10g.cm-1.hPa-1.s-1，平均8g.cm-1.hPa-1.s-1，隨切變線南壓及冷鋒侵入，低渦區域水汽通量散度輻合區也顯著加強，低渦中心區域水汽通量散度高達-64×10-8g·hPa-1·cm-2·s-1。

5.3 動力條件

冷鋒切變南移，冷空氣入侵是觸發上升運動的主要因素。昭通震區這次暴雨天氣發生在低渦云團東部，從10日20時MCC形成到11日02時發展成熟，垂直速度持續增大，到02時震區上空ω達-80×10-3hPa·s-1，而西南渦中心區域102E附近上升運動最為劇烈，在300-400hPa高度ω達-300×10-3hPa·s-1，表明低渦中心上升運動深厚強勢，云圖上對應TBB值低于 -110℃。垂直速度（單位：10-3hPa·s-1）演變，如圖2所示。

6 結論和討論

（1）在500hPa兩高輻合區背景下，中低層切變線和冷鋒南壓誘發西南渦造成這次昭通震區區域暴雨過程，表現為α中尺度MCC特征。（2）這次暴雨天氣過程發生前，季風活躍，水汽主要由季風氣流輸送而來，雖然沒有低空急流影響，但熱力及動力條件極好，仍然產生了強烈的上升運動造成強降水。

參考文獻

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