2019年陜西暴雨天氣過程分析

張淑敏 劉躍峰 倪聞 徐浩天 彭力 師靜雅 吳寧 楊亞利

摘要? ? 采用氣象探測資料、葵花氣象衛星、多普勒雷達、祥雨D型雙極化天氣雷達，對2019年7月中旬發生在陜西區域性暴雨天氣過程進行診斷分析，結果表明，西風槽加深東移，副熱帶高壓加強西伸，槽前西南暖濕氣流和副熱帶高壓外圍暖濕氣流合并，低槽攜帶冷空氣與西南暖濕氣流在暴雨區交匯，為暴雨形成提供了基礎環流條件;低渦切變與低空急流是暴雨產生的重要天氣系統;衛星云圖顯示，低槽云系中有不斷生成的中小尺度系統，雷達反射率因子回波大值區總是與大降水相對應，降水量級偏大主要與降水云系持續時間長有關系;祥雨D型雙極化天氣雷達反射率垂直切割（RCS）產品對降水預測有一定作用。

關鍵詞? ? 暴雨;西風槽;副熱帶高壓;葵花;RCS;陜西;2019年

中圖分類號? ? P458.121.1? ? ? ? 文獻標識碼? ? A

文章編號? ?1007-5739（2019）22-0138-03? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開放科學（資源服務）標識碼（OSID）

1? ? 降水特征

2019年7月16—19日，受西風槽前偏南氣流和低渦切變的共同影響，陜西出現了范圍大、強度強、持續時間長的一次降水天氣。強降水主要集中在16—18日，較強降水主要出現在漢中、安康、商洛、榆林中部。16日8：00至19日8：00，全省98個區縣1736個監測站出現降雨;過程雨量最大出現在鎮巴黎壩322.1 mm，其次是鎮巴仁村309.9 mm;200 mm以上12個站，100 mm以上49個站，50 mm以上176個站。16日8：00至17日8：00大暴雨9個站，最大是鎮巴仁村（186.9 mm），其次是鎮巴黎壩（172.2 mm），暴雨25個站;鎮巴黎壩17日2：00小時雨強37.3 mm，渭南華州公園16日9：00小時雨強34.5 mm。強降水影響區域滑坡、泥石流、崩塌等地質災害，山洪和中小河流洪水氣象風險等級較高，陜西省自然資源廳與陜西省氣象局聯合發布地質災害黃色預警（圖1）。

2? ? 影響系統

暴雨前15日8：00（北京時，下同）500 hPa高空圖上，副熱帶高壓（以下簡稱副高）偏弱，脊線588 dagpm位于臺灣海峽一帶，外圍584 dagpm位于杭州—南昌—衡陽—南寧，貝加爾湖西側有564 dagpm、-16 ℃冷渦中心，冷渦底部在新疆中東部有低槽生成并發展。16日8：00，副高西伸加強，588 dagpm抵達株洲附近，西風槽攜帶冷渦分裂的冷空氣不斷加深東移，在新疆中北部和河套西部形成2個低槽，東高西低環流形勢建立起來，16日20：00低槽加深控制了新疆中南部、河套及云貴一帶，槽前西南暖濕氣流與副高外圍暖濕氣流合并，西南氣流進一步加強，水汽從孟加拉灣沿著西南急流輸送到關中西部及陜南暴雨區，暖濕氣流為暴雨產生提供不穩定能量和充沛的水汽[1-4]。這種天氣形勢持續到18日20：00，西風槽和副高穩定少動，水汽通道暢通，導致陜南降水持續時間長，過程累積雨量大。18日20：00，第5號臺風“丹娜絲”在廣東登陸，副高588 dagpm逼退東移到東海海域，西風槽東移出陜西，暴雨天氣結束（圖2）。

15日8：00的700 hPa高空圖上，西風槽對應的高空低渦在貝湖西側有一個300 dagpm的環流中心，15日20：00在巴塘附近有304 dagpm低渦生成。隨著高空低槽的加深東移，15日20：00在甘肅南部—成都—平涼形成切變線，云貴高原東側的偏南急流加強，急流軸中心風速達12～16 m/s，急流軸從孟加拉灣沿著云貴高原東側到達秦嶺以南，孟加拉灣水汽沿著急流方向輸送到暴雨區，急流促使了低層不穩定能量的釋放[5-6]。16日20：00，隨著高空槽加深南壓，冷空氣的侵入，在榆林—平涼—漢中西部形成低渦切變，低渦切變東側的偏南風和偏東風合并加強，水汽和能量的不斷輸送使得暴雨維持。17—18日，急流發展旺盛，切變穩定在延安—長武—漢中—佛坪一線，南北向穿過陜西全省，陜西強降水持續。18日20：00，隨著“丹娜絲”生成，副高減弱東退，高空槽東移，低層急流崩潰，大降水隨之結束（圖3）。

3? ? 物理量場

16日20：00的700 hpa水汽通量散度場上，沿著秦嶺以南急流方向形成水汽通量輻合帶，四川盆地和陜南有一個中心值達-20×10-7 g/（cm2·hPa·s）輻合中心，與暴雨區對應。19日8：00水汽輻合值明顯減小，中心東移，陜西暴雨也隨之結束。水汽通量散度垂直剖面分析，水汽輻合與急流高度一致，主要集中在700～925 hPa高度，說明低空急流把水汽從孟加拉灣輸送到暴雨區，為暴雨發生提供了水汽和能量[7]。大氣垂直結構從16日20：00到19日8：00一直呈高層輻散、低層輻合形勢，輻合位于500 hPa以下，中心在500～850 hPa高度，中心強度為-4×10-5/s;輻散層在200～300 hPa。高空輻散、低層輻合抽吸作用使低層水汽和不穩定能量輸送到高空，導致強降水持續發生[8]。

4? ? 云圖及雷達資料

葵花衛星云圖顯示，7月15日，受高空西風槽東移影響，河套西部形成了西風槽云帶;16日9：00西風槽系統加深，500 hPa低槽與700 hPa低渦切變共同作用，在陜西南部的漢中、安康、商洛等地形成強云團;云團里不斷有中尺度云團生消，系統穩定少動，云團持續維持，直到19日8：00臺風“丹娜絲”生成北上，副高減弱東退，西風槽東移，低渦切變消失，降水云團減弱，陜西暴雨天氣結束[9]（圖4）。

NIFS陜西省短時臨近智能預報服務系統全省雷達組合反射率因子拼圖顯示，西風槽開始發展時的16日9：00，降水云系覆蓋了陜西全省，與西風槽走向一致;之后盆地到陜南低渦切變生成，強云團主要在陜西南部的漢中、安康一帶，雷達回波與降水對比分析，暴雨是由混合降水云團造成。鎮巴黎壩17日2：00小時雨強37.3 mm，渭南華州公園16日9：00小時雨強34.5 mm，強降水出現都與雷達反射率增強相對應，雷達反射率因子最大強度達50 dBZ左右。直到19日8：00回波隨西風槽移出而減弱消失，降水天氣結束[10-11]。銅川祥雨D型雙極化天氣雷達分析，銅川屬于秦嶺以北，處在降雨云團的弱區，降水比陜南量級小，小時雨強基本為4 mm左右。全省多普勒雷達與D型雙極化天氣雷達對比，在這次降水探測中表現穩定，與周邊降水相當時反射率因子沒有跳躍變化，強度在30 dBZ范圍內，垂直高度較低，屬于中低云降水[12]。比如18日夜間銅川降水時段，沿著銅川西北部反射率垂直切割（RCS）顯示，云頂發展高度5 km，屬于匯合性中低云降水（圖5）。

5? ? “秦智——陜西智能網格氣象預報”平臺預報效果分析

2017年陜西省氣象局研發的“秦智——陜西智能網格氣象預報”平臺，實現3 km×3 km分辨率的精細化格點預報，針對2019年7月16—19日陜西區域暴雨天氣過程，預報準確，落區和時段把握較好，提前發布地質災害預警，為防災減災提供了準確及時的決策服務，有效降低了暴雨災害帶來的損失[13-15]。

6? ? 結論

副高加強，西風槽東移，冷暖空氣在暴雨區交匯，為暴雨形成提供了環流條件。低層低渦、切變為暴雨產生提供了動力條件，高層輻散、低層輻合有利于上升運動加強;孟加拉是水汽的主要來源，為暴雨提供水汽和能量，是暴雨產生的重要系統。葵花衛星云圖、雷達圖上低槽云系中有中小尺度系統，密實云體、強回波與大降水對應。祥雨D型雙極化天氣雷達反射率垂直切割（RCS）產品對降水預測有一定作用。“秦智——陜西智能網格氣象預報”對于2019年7月16—19日區域性暴雨天氣預報結論可用性較高，大降水落區和量級預報與實況較吻合。

7? ? 參考文獻

[1] 張淑敏，何曉嬡.2004年盛夏一次西風槽暴雨天氣過程分析[J].陜西氣象，2005（3）：14-16.

[2] 丁一匯.高等天氣學[M].北京：氣象出版社，2005.

[3] 道然·加帕依，車罡，李如琦.新疆東部地區夏季暴雨的分析[J].氣象，2007，33（2）：62-69.

[4] 金少華，蔡愛萍，李桂華.孟加拉灣風暴MALA結構及對云南強降水的影響[G]//天氣預報技術文集（2007）.北京：氣象出版社，2007：139-143.

[5] 朱乾根，林錦瑞，壽紹文，等.天氣學原理和方法[M].北京：氣象出版社，2003.

[6] 王海東，李懷川，吳正可.一次低渦東移引發的大暴雨過程診斷分析[J].暴雨災害，2008，27（4）：341-345.

[7] 侯建忠，劉瑞芳，王文強，等.青藏高原東北側突發性暴雨特征綜合分析[J].災害學，2010，25（2）：81-86.

[8] 鄧小麗，沈瑾，魏俊濤.一次區域性暴雨的成因及環流特征分析[J].陜西氣象，2011（3）：11-15.

[9] 劉利民，德慶措姆，孟麗霞.甘肅河東一次區域性暴雨天氣過程分析[J].干旱氣象，2009，27（3）：271-275.

[10] 俞小鼎，姚秀萍，熊廷南，等.多普雷天氣雷達原理與業務應用[M].北京：氣象出版社，2006.

[11] 張淑敏，李偉，周丹，等.渭北2010年7月下旬區域性大暴雨天氣過程分析[J].陜西氣象，2011（3）：14-16.

[12] 王艷蘭，趙潔妮.2012年6月26—27日桂林暴雨天氣過程成因分析[J].氣象研究與應用，2012，33（2）：25-26.

[13] 孫瑩，孫嘉駿，吳丹，等.2016年7月20日朝陽市大暴雨天氣過程分析[J].現代農業科技，2016（21）：189-190.

[14] 劉桐義，金巍，曲巖.一次局地暴雨到大暴雨天氣過程分析[J].安徽農業科學，2012，367（6）：3454-3458.

[15] 李世忠.2011年5月8日桂林大暴雨過程成因分析[J].氣象研究與應用，2012，33（增刊2）：7-8.