2018年5月20日重慶市武隆區(qū)大暴雨漏報(bào)診斷分析

周小豐　萬成豪　郭慧

摘要 ? ?利用常規(guī)觀測(cè)、數(shù)值模式和雷達(dá)探測(cè)等資料，對(duì)2018年5月20日重慶市武隆區(qū)局地性大暴雨漏報(bào)進(jìn)行診斷分析。結(jié)果表明，此次強(qiáng)降水過程主要發(fā)生在武隆南部—彭水一帶，大降水帶比預(yù)計(jì)的偏北，其主要原因是由于切變線實(shí)際移動(dòng)比預(yù)計(jì)偏慢、強(qiáng)度偏強(qiáng)，忽略了低空急流對(duì)暴雨的顯著增強(qiáng)作用;低空急流造成武隆偏南地區(qū)水汽輻合較強(qiáng)的情況分析不夠;對(duì)武隆的能量條件明顯低估;武隆低空表現(xiàn)為明顯的暖平流，中高空表現(xiàn)為明顯的冷平流，有暴雨產(chǎn)生的較好觸發(fā)條件;對(duì)流云及雷達(dá)回波較強(qiáng)，緩慢移動(dòng)，形成了列車效應(yīng);德國、日本模式及重慶臺(tái)的預(yù)報(bào)量級(jí)顯著偏小，落區(qū)顯著偏南，同時(shí)忽略了重慶中尺度模式、中央臺(tái)降水預(yù)報(bào)的量級(jí)落區(qū)相對(duì)接近，具有一定的參考性。

關(guān)鍵詞 ? ?暴雨;漏報(bào);分析;重慶武隆;2018年5月20日

中圖分類號(hào) ? ?P457.6 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 ? ?A

文章編號(hào) ? 1007-5739（2019）19-0201-02 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）

暴雨具有局地性、突發(fā)性和活動(dòng)規(guī)律多變等特點(diǎn)，目前對(duì)暴雨的形成機(jī)制未完全掌握，因而暴雨預(yù)報(bào)具有較大困難[1-6]。2018年5月19日常規(guī)資料表明不利于武隆暴雨天氣的發(fā)生，對(duì)外只發(fā)布了陣雨天氣，未發(fā)布暴雨，而實(shí)況出現(xiàn)了大暴雨，事實(shí)證明了局地性暴雨預(yù)報(bào)的難度。本文從系統(tǒng)演變、物理量場(chǎng)、雷達(dá)回波及模式預(yù)報(bào)等方面對(duì)這次漏報(bào)原因進(jìn)行分析，為以后暴雨的預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)提供一些參考。

1 ? ?預(yù)報(bào)與實(shí)況對(duì)比分析

2018年5月19日，數(shù)值預(yù)報(bào)模式顯示，武隆區(qū)受副高外圍槽前西南氣流控制，但切變主體位置位于盆地東北部，預(yù)報(bào)較強(qiáng)降水落區(qū)應(yīng)位于重慶東南部、西北部及東北部偏西地區(qū)，雨量可達(dá)中雨，故武隆區(qū)只發(fā)布陣雨天氣預(yù)報(bào)，而未報(bào)暴雨。19日20：00至20日8：00降水實(shí)況顯示（圖1），此次強(qiáng)降水過程主要發(fā)生在武隆偏南地區(qū)—彭水一帶，大降水帶比預(yù)計(jì)的重慶東南部位置偏西北，武隆偏南地區(qū)有5個(gè)站達(dá)到暴雨、2個(gè)站達(dá)到大暴雨，其中石橋雨量最大，達(dá)208.5 mm。此次過程，武隆偏南地區(qū)普降暴雨、局部大暴雨，預(yù)報(bào)量級(jí)與實(shí)況偏差過大。

2 ? ?環(huán)流背景與系統(tǒng)分析

19日20：00，500 hPa副高588 dagpm位于廣東—福建一帶，584 dagpm位于貴州—重慶東南部一帶，武隆地區(qū)受副高外圍槽前西南氣流控制。其后副高588 dagpm西伸北抬，到20日8：00，500 hPa副高588 dagpm推進(jìn)到廣西—湖南附近，584 dagpm向西略有擺動(dòng)。19日20：00，850 hPa切變線位于貴州北部—重慶東南部一線，隨著副高西伸北抬，切變線隨之向西北方向移動(dòng)，到20日8：00，切變線緩慢移動(dòng)到重慶西部—四川達(dá)州一線（圖2）。700 hPa幅合切變位于重慶西部—四川達(dá)州一線，位置偏西。19日20：00至20日8：00期間，700、850 hPa始終分別存在2支急流，1支是700 hPa上的西南低空急流，另1支是850 hPa上的偏南低空急流，武隆偏南地區(qū)位于2支低空急流的左前方。由于強(qiáng)勁的偏南暖濕氣流輸送，加之切變線移動(dòng)較慢，在武隆偏南地區(qū)持續(xù)數(shù)小時(shí)很強(qiáng)的短時(shí)強(qiáng)降水。

由于預(yù)報(bào)時(shí)分析700 hPa輻合切變位置偏西，850 hPa切變線實(shí)際移動(dòng)比預(yù)計(jì)偏慢，在武隆偏南地區(qū)持續(xù)時(shí)間較長，且切變線強(qiáng)度偏強(qiáng)，加之700、850 hPa上的2支低空急流的左前方正是武隆、彭水一帶，偏南暖濕氣流顯著強(qiáng)于偏北氣流，預(yù)報(bào)時(shí)忽略了低空急流對(duì)暴雨的顯著增強(qiáng)作用，所以實(shí)際的降水在武隆區(qū)偏南地區(qū)顯著偏大，出現(xiàn)了大暴雨漏報(bào)。

3 ? ?水汽條件分析

暴雨天氣的產(chǎn)生，必須具有充沛的水汽。水汽通量散度表示水汽的匯集程度，從各個(gè)方面輸送來的水汽能否在某地集中起來，是分析強(qiáng)降水形成的一個(gè)重要因子[2-3]。從武隆點(diǎn)（北緯29°18′、東經(jīng)107°48′）的水汽通量散度的時(shí)間—高度剖面圖可以看出，19日8：00—20：00，近地面到700 hPa為一致的水汽輻合，19日20：00至20日8：00，近地面到500 hPa為一致的水汽輻合，水汽通量散度值在-10×10-7～ -1×10-7 g/（cm2·hPa·s）之間，數(shù)值偏大，水汽輻合較強(qiáng)。從武隆點(diǎn)的相對(duì)濕度的時(shí)間—高度剖面圖分析，19日8：00至20日8：00， 700～850 hPa以下的相對(duì)濕度均在70%～92%之間，武隆相對(duì)濕度為較高值區(qū)，水汽條件較好。此次暴雨漏報(bào)，對(duì)低空急流造成武隆偏南地區(qū)的水汽輻合較強(qiáng)的情況分析不夠是原因之一。

4 ? ?能量條件分析

總溫度（Tt）是顯熱能、潛熱能、位能、動(dòng)能之和，可以用以表征能量場(chǎng)Tt的分布反映大氣中的能量分布情況，Tt的高值區(qū)為高能區(qū)[4]。19日8：00至20日8：00，總溫度介于68～72 K之間，數(shù)值偏高，總溫度線較為密集，說明武隆能量條件尚可（圖3），但考慮到重慶的CAPE值很大，武隆偏南偏東，CAPE值相對(duì)較小，所以低估了武隆實(shí)際能量條件較好的情況。

5 ? ?動(dòng)力特征診斷分析

根據(jù)武隆點(diǎn)作了5月19日8：00至20日8：00總溫度平流的時(shí)間—高度剖面圖，以研究期間武隆上空的動(dòng)力特征[4-6]。19日20：00至20日2：00，700 hPa以上為負(fù)值（中心值達(dá)到 -5×10-5 K/s），700 hPa以下為正值（中心值達(dá)到5×10-5 K/s），說明武隆低空表現(xiàn)為明顯的暖平流，中高空表現(xiàn)為明顯的冷平流，對(duì)強(qiáng)降水的產(chǎn)生有明顯觸發(fā)作用。對(duì)中高空冷平流的影響分析不夠，也是此次暴雨漏報(bào)的原因之一。

6 ? ?云圖與回波對(duì)比分析

5月19日23：00，從衛(wèi)星云圖[7]可以看到武隆有明顯的對(duì)流云，緩慢向東北方向移動(dòng)，20日0：00、1：00很強(qiáng)，2：00達(dá)到最強(qiáng)，3：00開始變?nèi)酰?：00移出武隆。從重慶雷達(dá)回波基本反射率因子看出[8]，從5月19日23：00開始，武隆石橋出現(xiàn)強(qiáng)回波，達(dá)50 dBZ以上，緩慢向東北方向移動(dòng)，一直到20日4：00，西南方向不斷有回波補(bǔ)充，形成了列車效應(yīng)。武隆偏南地區(qū)短時(shí)強(qiáng)降水主要出現(xiàn)在對(duì)流云及回波較強(qiáng)的0：00—4：00，二者之間有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

7 ? ?模式預(yù)報(bào)與實(shí)況對(duì)比分析

5月19日8：00至20日8：00，日本模式、EC模式與實(shí)況相比，主要影響系統(tǒng)850 hPa切變線的風(fēng)速明顯弱于實(shí)況，位置偏西，移動(dòng)偏慢。日本模式500 hPa副高偏東，EC模式較接近實(shí)況。

5月19日20：00至20日20：00，德國、日本模式降水預(yù)報(bào)的量級(jí)顯著偏小，武隆偏南地區(qū)雨量10～25 mm，落區(qū)預(yù)報(bào)較實(shí)況偏南，參考性較差。5月19日20：00至20日8：00，重慶中尺度模式降水預(yù)報(bào)的量級(jí)接近（圖4），暴雨落區(qū)預(yù)報(bào)位于武隆區(qū)東北部，較實(shí)況偏北，總體參考性較好。中央臺(tái)的量級(jí)和落區(qū)預(yù)報(bào)均比德國、日本模式偏好（圖5），預(yù)報(bào)與實(shí)況雖然偏差較大，但也具有一定的參考性。重慶臺(tái)的量級(jí)和落區(qū)預(yù)報(bào)均與德國、日本模式相近，預(yù)報(bào)與實(shí)況也偏差較大。對(duì)于本次過程，德國、日本模式及重慶臺(tái)的預(yù)報(bào)量級(jí)顯著偏小、落區(qū)顯著偏南，與實(shí)況偏差較大，同時(shí)忽略了重慶中尺度模式、中央臺(tái)降水預(yù)報(bào)的量級(jí)落區(qū)相對(duì)接近，具有一定的參考性，武隆氣象臺(tái)未能進(jìn)行有效訂正，故出現(xiàn)了大暴雨漏報(bào)。

8 ? ?結(jié)論

通過對(duì)本次降水的環(huán)流特征、水汽、能量、動(dòng)力等條件進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)主要暴雨系統(tǒng)位置比預(yù)報(bào)偏北、強(qiáng)度顯著偏強(qiáng)。武隆石橋大暴雨漏報(bào)，具體有以下原因：

（1）850 hPa切變線實(shí)際移動(dòng)比預(yù)計(jì)偏慢、強(qiáng)度偏強(qiáng)，加之700、850 hPa上的2支低空急流的左前方正是武隆、彭水一帶，偏南暖濕氣流顯著強(qiáng)于偏北氣流，忽略了低空急流對(duì)暴雨的顯著增強(qiáng)作用。

（2）對(duì)低空急流造成武隆偏南地區(qū)的水汽輻合較強(qiáng)的情況分析不夠。

（3）重慶的CAPE值很大，武隆偏南偏東，CAPE值相對(duì)較小，低估了武隆的能量條件。

（4）武隆低空表現(xiàn)為明顯的暖平流，中高空表現(xiàn)為明顯的冷平流，對(duì)強(qiáng)降水的產(chǎn)生有明顯觸發(fā)作用。

（5）對(duì)流云及雷達(dá)回波較強(qiáng)，緩慢移動(dòng)，形成了列車效應(yīng)。

（6）對(duì)于本次過程，德國、日本模式及重慶臺(tái)的預(yù)報(bào)量級(jí)顯著偏小，落區(qū)顯著偏南，同時(shí)忽略了重慶中尺度模式、中央臺(tái)降水預(yù)報(bào)的量級(jí)落區(qū)相對(duì)接近，具有一定的參考性，武隆氣象臺(tái)未進(jìn)行有效訂正。

9 ? ?參考文獻(xiàn)

[1] 朱乾根，林錦瑞，壽紹文，等.天氣學(xué)原理和方法[M].4版.北京：氣象出版社，2000.

[2] 章國材，矯還燕，李延香.現(xiàn)代天氣預(yù)報(bào)技術(shù)和方法[M].北京：氣象出版社，2007.

[3] 涂華軍.酉陽“5.11”區(qū)域性大到暴雨天氣成因分析[J].重慶氣象，2012，44（4）：33-36.

[4] 劉德，張亞萍，陳貴川，等.重慶市天氣預(yù)報(bào)技術(shù)手冊(cè)[M].北京：氣象出版社，2012.

[5] 鄧承之.2011年7月6日渝東北暴雨成因及預(yù)報(bào)誤差分析[J].重慶氣象，2012，41（1）：25-28.

[6] 成守芳，曾琛.云陽區(qū)2011年“9.15”大暴雨漏報(bào)分析[J].重慶氣象，2013，48（增刊1）：60-63.

[7] 陳渭民.衛(wèi)星氣象學(xué)[M].2版.北京：氣象出版社，2005.

[8] 俞小鼎，姚秀萍，熊廷南，等.多普勒天氣雷達(dá)原理和與業(yè)務(wù)應(yīng)用[M].北京：氣象出版社，2006.