計展鋒
利用雷達、常規觀測資料、地面加密資料對2019年6月6日玉山縣特大暴雨天氣過程的成因及中尺度特征進行分析。結果表明:此次降水過程是在高空低槽、西南急流及江淮氣旋共同影響下產生形成強降水過程;水汽條件分析低層西南急流不斷輸送水汽,為特大暴雨過程提供了充沛的水汽,強降水區域位于水汽大值區與水汽輻合區重疊。
一、天氣實況
2019年6月6日受高空低槽和西南渦東移影響,玉山縣遭受特大暴雨侵襲,有四個站點降水量達到300mm以上,11個站點降水量達100mm以上,其中以下鎮360.2mm為最大。主要降水時段在15-20時,有4個時次出現小時降水量超過30mm,其中19時小時降水量達45.5mm。受此強降水影響玉山縣有15個鄉鎮、街道受災,15.1萬人受災,大部分鄉鎮交通中斷,農業、水利受災嚴重,倒塌房屋1209間,緊急轉移及安置人口10206人,直接經濟損失4.1億元;又恰逢高考與端午節,由于當地氣象部門提前預報預警,地方政府緊急開展應急處置,未影響當地高考。
二、特大暴雨天氣背景分析
此次暴雨過程中200hpa高度上江西北部位于喇叭口分流區,高空輻散;500hpa高度上中高緯地區表現為“兩槽一脊”形勢,2019年6月6日8時里海至烏拉爾山脈和貝加爾湖至我國東北一部分別為低槽區,75°-105°E區域內為一南北向的暖脊,系統穩定,緩慢東移,低槽底部不斷有短波槽分裂南下影響我國江南地區;低緯區,副熱帶高壓加強西伸,呈帶狀分布,高壓脊位于15°N附近,西伸脊點位于103°E附近,至20時脊線位于20°N附近,這是有利于江西暴雨過程的脊線位置,588線位于江西贛南地區,成西南-東北走向。至6日20時588線穩定維持,江西贛東北已處于槽后偏西氣流中。
700hpa、850hpa高度上有西南渦東移,兩層低渦切變位置基本重合,輻合強盛。5日8日西南渦位于重慶,在500hpa氣流引導下,迅速東移,至6月6日8時低渦位置安徽北部與江蘇交界處,南昌站西南風從5日8時10 m·s-1(850hpa、700hpa)增至6日8日24 m·s-1(850hpa)、22 m·s-1(700hpa),贛東北地區位于西南渦南側急流中,急流出口區位于江蘇、安徽、浙江三省交匯處,至6日20時,江西贛東北地區位于低渦后部,有明顯的風速輻合,切變已南壓至江西上饒。地面西南熱低壓東伸發展形成江淮氣旋并沿引導氣流向東北方向移動入海。
綜合分析表明:整個強降水過程中,玉山縣處于副熱帶高壓邊緣584線以內,高溫高濕,中高層有冷溫度槽,低層有冷空氣入侵,又位于西南渦南側急流中,高空存在明顯輻散。隨著江淮氣旋東移,低層輻合加強,強盛的西南急流為江西北部提供了充沛的水汽和不穩定能量,有利于強降水的發生。
三、物理量分析
1、水汽條件
水汽條件是暴雨形成的必要條件之一。此次暴雨過程中,江西北部西南風有明顯的增強,700hpa與850hpa高度西南風均達20m·s-1以上,低空強盛的西南急流將水汽源源不斷的向贛北輸送,為暴雨提供了充足的水汽來源。6日8時至20時850hpa、700hpa高度上的水汽通量(圖略)和水汽通量散度場(圖略)顯示,從西南地區至江西中北部延伸至皖浙蘇三省交界處,水汽通量為舌狀,其中贛東北位于高值區,850hpa強度大于24g/(m·Pa·s),至6日20時水汽通量達到30 g/(m·Pa·s)以上,達到了江西區域性暴雨水汽通量值20-24g/(m·Pa·s)的經驗指標,這表明低層有強的水汽輸送。6日8時,江西上饒南部至鷹潭一線存在兩個水汽通量散度大值中心,強度均≤-160×10-8g/(m2·Pa·s),至20時水汽通量散度輻合中心位于浙江衢州,強度達-200×10-8g/(m2·Pa·s),玉山縣位于輻合中心附近,表明玉山縣低層存在強的水汽輻合,而此時也是降水最強時,降水強度與水汽通量散度負值中心也基本吻合,隨著降水減弱,水汽通量及輻合強度也隨著減弱。
江西850hpa比濕≥15g·kg-1有利于暴雨形成。在特大暴雨前期比濕場上,江西北部的比濕在不斷持續增大,到6日20時850hpa(南昌站)增大到15g·kg-1,700hpa達到10g·kg-1,整個贛北處于明顯濕舌中,表明大氣中含有豐富的水汽。
綜合上述,江西中北部為大片的水汽輻合區,強盛的西南急流將大量的水汽由西南地區輸送到江淮地區,為玉山縣特大暴雨提供了充足的水汽條件,強的水汽通量散度中心對應地面強降水區。
2、動力與熱力條件
高空低槽與江淮氣旋東移為此次大暴雨過程影響系統。高空低槽與江淮氣旋東移過程中,使得贛北輻合不斷加強,槽后冷空氣隨著槽東移不斷南侵,至20時左右江西贛東北地區處于冷暖空氣交匯處,氣流輻合明顯。中低層垂直速度場表明,江西贛北地區出現數個輻合上升中心,中心強度在-3Pa·s-1以上,以西南-東北向移動,強降水出現時間、地區大致與中心吻合。20時θse場分析,在925~700hpa上θse高能舌從云南、廣西一直延伸至江西中南部,長江南部基本θse≥ 340K, 江西贛北南部至贛南850hpaθse≥344K,700hPaθse≥340K,呈明顯的舌狀分布, 在28~32°N、110~ 120°E范圍內東西向強θs e鋒區,南北2個緯度θse差在20K以上,玉山縣正處于θse軸的北側,強θse鋒區的南緣,有利于強天氣出現。
綜上所述,一是在特定的環流背景下,西南渦東移觸發江淮氣旋生成,促使了此次暴雨過程的發生,降水過程中有典型中尺度特征,降水落區穩定少動,且降水強度大,局地性強。
二是降水發生前期,西南急流的加強發展為這次過程提供了充沛的水汽條件,比濕場到6月6日850hpa上達15g/kg,700hpa達10g/kg,表明濕層深厚,850hpa水汽通量散度強中心區與降水弱區基本吻合。三是此次過程應證了在有利的環流背景下,θse軸的北側,強θse鋒區的南緣,有利于強天氣出現。
(作者單位: 334000 江西省三清山氣象局)