畢節市南部暴雨天氣過程物理量分析

王璇 周庶 燕鶴

摘 要：本文利用物理量場的實況資料，對2010—2014年織金縣暴雨天氣的物理量進行分析，總結出一些對當地暴雨有較好指示意義的物理量的閾值。分析表明，暴雨的發生對水汽、動力和熱力條件有一定程度的要求，而能較好地表征這些條件的物理量是：汽條件-比濕、水汽通量散度；動力條件-700hPa垂直速度、散度、渦度；熱力條件-假相當位溫、總溫度；不穩定能量條件-K指數、Ky指數。對于各區域而言，區域性暴雨對于水汽和動力條件的要求更高，北部型暴雨對熱力條件和不穩定能量要求較高。

關鍵詞：暴雨；區域自動站；時空分布；物理量

中圖分類號：S16 文獻標識碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20190530055

1 資料選取

根據暴雨的定義，日降水量≥50mm稱為暴雨。現將2個及以上區域站出現暴雨作為織金縣一次暴雨過程。本文選取2010—2015年織金縣51個區域站降水量數據，統計各站點暴雨日數及其時空分布特征。選取2010—2014年共68次暴雨過程，將織金縣暴雨過程分為北部型、南部型及區域性暴雨過程，其中北部型暴雨4次，南部型暴雨14次，區域性暴雨12次，選取茶店、綺陌、織金、阿弓、桂果、珠藏6個區域站為指標站，統計各區域暴雨物理量閾值。

2 織金縣暴雨時空分布特征

2.1 時間分布特征

2.1.1 年變化

根據2010—2015年織金縣逐年暴雨統計資料顯示，從2010—2015年，織金縣的暴雨日數是呈現逐年上升的趨勢，到2015年達到最大，為20次；2011年的暴雨日數最少，僅為10次。

2.1.2 月變化

從逐月的次數變化可知，暴雨主要出現在5—8月，其中6月最多，達28次；其次是7月和8月，為17次，9—10月暴雨次數明顯減少；11—次年4月基本無暴雨天氣。

2.2 空間分布特征

從2010—2015年織金縣各區域站暴雨日數統計可知，織金縣的暴雨分布自北向南呈現逐漸增多的趨勢，出現暴雨次數最多的為珠藏，達40次；其次為普翁、桂果、牛場，為33次；北部地區的八步、以那和金龍最少，僅為9次。受山脈的阻擋，南部地區又分為東西2個暴雨中心，西部以珠藏為中心，而東部以普翁、牛場為中心的暴雨區是織金縣暴雨較集中的區域。

3 暴雨區物理量分析

水汽條件和動力條件在降水預報中至關重要。水汽條件是降水的基本條件，水汽含量的多少和降水量的大小有直接的關系。暴雨是在大氣飽和比濕達到一定程度時才能發生。統計顯示，暴雨發生前，700hPa比濕大多在9g/kg以上，850hPa比濕在11g/kg以上。除了有較高的比濕外，還需要有充分的水汽供應。中低層有一定的水汽輸送，850hPa為水汽輻合區，水汽通量散度小于-10×10-5g/（s·cm2·hPa）。

通過對動力條件的分析可知，暴雨均發生在大范圍的上升運動區。700hPa散度小于0.4×10-5·s-1；200hPa散度大于1.1×10-5·s-1；且700hPa、850hPa的渦度值也較大。可見暴雨區存在明顯的低層輻合、高層輻散的特征。

除了水汽和動力條件外，暴雨形成還需要有一定的熱力條件，從假相當位溫和總溫度場可以看出，暴雨發生時，貴州省都處于高能區，且能量鋒區多位于貴州西北部，結合850hPa比濕場來看，等比濕線的分布與假相當位溫分布配合較好，處于高能高濕區，有利于對流性降水的產生。

暴雨都是在層結不穩定的情況下發生的，但研究表明，暴雨對不穩定度的要求不是很高，只要是不穩定層結都有可能發生暴雨。

統計各區域物理量發現，由于范圍較小，各鄉鎮間距離較近，物理量之間的差距不大。總體而言，區域性暴雨對于水汽和動力條件的要求更高，北部型暴雨對熱力條件和不穩定能量要求較高。

4 檢驗

2015年織金縣共有20次暴雨過程，其中北部型暴雨1次、南部型暴雨9次、區域性暴雨5次。下面對6次南部型暴雨和4次區域性暴雨過程的物理量進行檢驗。結果顯示，南部型暴雨中熱力條件和不穩定能量條件80%以上都符合，此外，水汽條件中的比濕、850hPa水汽通量、850hPa相對濕度和動力條件中的700hPa散度也較吻合。區域性暴雨中850hPa水汽通量、700hPa水汽通量散度、700hPa散度、850hPa假相當位溫、850hPa總溫度和K指數符合比例均為100%，850hPa渦度則為0%，比濕、200hPa散度和SI指數符合比例較高。

5 結論

織金縣暴雨分布南多北少，其中又以東南部為最多，主要出現在5—8月，逐年變化整體呈現增多的趨勢。

本文所用micaps數據的格點值格距較大，進行插值后各區域站的指相差不大，因此，對暴雨有較好指示意義的物理量之間的差異不是很大。對織金縣暴雨發生的條件而言，要達到暴雨，對水汽條件的要求較高，并配合大范圍的上升運動，且在850hPa上處于高能高濕區，但對不穩定能量的要求并不是很高。

由于降水成因復雜多變，涉及的物理量非常多，且不同的地域、環流背景對物理量的要求也會有所不同，因此，物理量僅僅只能為暴雨預報提供參考依據。

參考文獻

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