云南省河口縣一次暴雨天氣過程分析

趙紅珍

摘要：本文運用ECMWF0.75×0.75再分析資料、實況監(jiān)測資料、蒙自探空資料、文山雷達站資料對2018年9月28日凌晨河口縣暴雨天氣過程分析，分析表明：此次暴雨過程為冷空氣入侵配合副高外圍暖濕氣流所致;持續(xù)的水汽供應是造成此次暴雨過程的重要原因;細長的Cape值、“上干下濕”、深厚的暖云層厚度對暴雨的預報有重要指示意義;雷達圖上速度輻合區(qū)與強降雨區(qū)相對應，可以準確預報暴雨落區(qū)。

關鍵詞：暴雨;冷空氣;上干下濕;速度輻合區(qū)

中圖分類號：S16? 文獻標識碼：ADOI：10.19754/j.nyyjs.20200229044

引言

河口瑤族自治縣位于滇東南，紅河州東南部，東部與文山州馬關縣接壤，海拔最低點是76.4m，最高點是2354.1m，地勢呈階梯狀，北高南低，漸向東南傾斜，以縣城河口鎮(zhèn)為中心，沿紅河、南溪河向東北、西北方向作扇形擴散，年平均降雨量1770.1cm，其中5—10月降雨量1080.0cm，占全年降雨量的80%。在季風環(huán)流和復雜地形影響下，河口地區(qū)多發(fā)生局地強降水。IPCC第5次評估報告指出從20世紀50年代開始，地球上的極端天氣包括強降雨已開始增多，在全球范圍內，未來強降雨的強度和密度都將上漲，極端降水的頻率和強度的增加，導致因強降水引發(fā)的氣象災害造成的經濟損失呈上升趨勢[1]，近年來，國內外學者對我國暴雨特征、降水日變化等作出了一系列研究，陳炯等[2]研究表明，中國西南部短時強降雨活躍時段為20∶00—次日02∶00，呈單峰結構，而許多強降雨都是在各種系統(tǒng)的相互作用下形成的。本文利用河口縣域內監(jiān)測站點逐小時降水資料、探空、雷達等實況，對河口縣2018年9月27—28日暴雨天氣過程進行簡要分析，以期提高對河口地區(qū)暴雨天氣過程的預報能力。

1天氣及災情實況

2018年9月27日23∶00—28日11∶00，河口縣出現大到暴雨，局地特大暴雨天氣過程（圖1），河口縣26個站中有2站超過200cm，1站在150～200cm，2站在100～150cm，5站在50～100cm，其余站點降雨量在50cm以下，最大降雨量出現在橋頭鄉(xiāng)岔河228.3cm，小時最大雨強為62.2cm（圖2），從分布圖上可以看出強降雨主要集中在28日05∶00—09∶00，01∶00、03∶00、04∶00可看作此次降水的間歇期。

強降雨導致大南溪河漲水，南溪農場大南溪片區(qū)共有144戶500人的農業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)受災，災害造成直接經濟損失140.271萬元。

此次過程除紅河州個別站點出現短時強降水外，降雨主要集中在河口縣及馬關縣西南部，除岔河、竹瓦房、薄竹箐降雨集中在夜間外，其余站點降水均集中出現在28日07∶00之后。下面對河口縣此次強降雨過程進行簡單分析，以期提高對紅河州局地強降雨的預報能力。

2環(huán)流背景

500hPa上貝加爾湖附近切斷低壓南下，我國西北部受低壓后部偏北氣流控制，云南南部地區(qū)受副熱帶高壓外圍西偏北氣流控制，切斷低壓南下過程中副高影響范圍擴大。700hPa上滇東地區(qū)有明顯的冷空氣南下，紅河州地區(qū)受副高外圍西偏北氣流控制。850hPa上曲靖一帶存在偏北風和偏南風的切變輻合區(qū)，隨著冷空氣南下，切變輻合區(qū)移至滇中一線，河口地區(qū)位于切變線尾部。地面上27日白天昆明、紅河及其以西地區(qū)受熱低壓控制，20∶00后冷空氣由東至西擴散，地面輻合線自東向西推進，根據河口站每小時變溫變壓情況分析，地面冷空氣于28日凌晨05∶00左右移動到河口縣城地區(qū)，05∶00之前已影響橋頭鄉(xiāng)。河口27日最高溫度達到32℃，利于不穩(wěn)定能量的儲存。

3物理量分析

3.1水汽條件

27日20∶00—28日08∶00，蒙自探空站上空 700hPa T-Td維持在1℃，從水汽通量散度和比濕剖面可以看出，27日夜間至28日凌晨，河口地區(qū)（E103°～104°間，下同）700hPa以下比濕均維持在10g/kg以上，表明空氣本身水汽含量充足，同時，850hPa附近有明顯的水汽通量輻合中心，28日02∶00與27日20∶00相比，水汽通量輻合范圍擴大，表明有持續(xù)的水汽輸送。不斷地水汽輸送也是造成此次暴雨的重要原因。

3.2 能量條件

對距離河口最近的探空站（蒙自站）探空圖進行分析，27日20∶00（圖4）400hPa以下為冷平流控制，“喇叭口”形狀明顯，表明層結為“上干下濕”，K指數為42.42℃，Cape為1014J/kg，不穩(wěn)定能量充足，T850-T500達到了26℃，層結十分不穩(wěn)定，利于對流的發(fā)展。細長型的Cape利于產生持續(xù)性降水，同時，俞小鼎等[3]也指出根據云的微物理理論，暖云層厚度越厚，越有利于高降水效率的產生，抬升凝結高度（LCL）到融化層高度（0℃）之間的厚度可作為暖云層厚度的估計，從探空圖上可以看出，27日20∶00暖云層厚度較厚，利于強降水的產生。

4雷達圖分析

從雷達圖上分析，27日22∶37左右橋頭鄉(xiāng)和南溪鎮(zhèn)交界處開始出現明顯的對流云團并繼續(xù)發(fā)展，最強回波中心達到35dbz以上（圖5（a）），28日00∶00岔河、薄竹箐出現短時強降水。2∶38在0.5°仰角速度圖上出現了明顯的速度輻合，輻合中心在馬關縣境內，對流在03∶00—04∶00有所減弱，但在04∶00后又明顯增強，速度輻合區(qū)范圍擴大并維持（圖5（b）），04∶00—05∶00時岔河的小時降雨量達到了56.4cm。且岔河、竹瓦房、薄竹箐3個監(jiān)測站點上空的強對流云團和速度輻合區(qū)一直持續(xù)到08∶00之后，導致3個站點出現了持續(xù)性強降水。

5結論

此次暴雨過程是在切斷低壓南下的環(huán)流背景條件下，中低層冷空氣入侵，近地面切變輻合抬升配合所致，冷空氣與副高外圍暖濕氣流配合建立不穩(wěn)定層結。

過程期間河口地區(qū)比濕維持在10g/kg以上，且有明顯的水汽通量輻合，持續(xù)的水汽供應是造成此次暴雨的重要原因。

探空圖上表現出明顯的“上干下濕”特征，細長型的Cape區(qū)，及暖云層厚度均能較好地反映此次暴雨天氣過程，對暴雨過程的預報有一定的指示意義。

雷達圖明顯表現出了此次暴雨的演變過程：對流單體強回波中心長時間維持在35dbz以上，速度圖上正負速度區(qū)交錯分布，且表現出了明顯的速度輻合，表明對流發(fā)展旺盛，利于中小系統(tǒng)的組織和維持，速度輻合區(qū)與強降雨區(qū)相對應，可明確指示暴雨落區(qū)。

參考文獻

[1] 林建，楊貴名.近30年中國暴雨時空特征分析[J].氣象，2014，40（475）：07，42-52.

[2]陳炯，鄭永光，張小玲，朱佩君.中國暖季短時強降水分布和日變化特征及其與中尺度對流系統(tǒng)日變化關系分析[J].氣象學報，2013，71（03）：3-18.

[3] 俞小鼎，姚秀萍，熊廷南，等.多普勒天氣雷達原理與業(yè)務應用[M].北京：氣象出版社，2007.