吉安市一次持續強降雨過程的水汽與垂直運動診斷分析

劉立群　阮啟亮　胡懷堅　楊鋼

摘要 綜合使用探空資料、地面觀測資料以及NCEP （National Centers for Environmental Prediction） 10×10再分析資料等，對2019年6月上旬吉安市持續強降雨過程進行診斷分析，結果表明：高空低槽、中低層急流和切變線是直接影響系統，地面冷鋒與邊界層輻合切變為強降雨有利動力觸發機制;強降雨期間吉安上空比濕接近江西省汛期區域性暴雨天氣發生的閾值條件;7日過程垂直上升運動更集中且伸展高度高，而9日過程水汽則更充沛;兩次強降雨過程降雨峰值均發生在水汽通量輻合區與上升運動中心疊加時段，當850～925 hPa出現水汽通量輻散中心或是出現下沉運動時，強降雨過程則趨于結束。

關鍵詞 持續性;暴雨;水汽;垂直運動

中圖分類號：P458.121.1 文獻標識碼：A 文章編號：2095–3305（2020）06–0–04

DOI：10.19383/j.cnki.nyzhyj.2020.06.022

吉安市位于江西省中西部，贛江中游，境內多山地丘陵，地形地貌復雜。由于地處華南雨季與江淮梅雨過渡區域，在西風帶和熱帶系統影響下，暴雨、短時強降水等災害性天氣時有發生，也因此衍生不同程度的洪澇、山洪、滑坡、泥石流等次生災害。每年4—6月為吉安市降水集中期，持續性強降雨過程發生頻繁，其中尤以6月份較為明顯。許多氣象工作者針對江西省汛期發生的持續性暴雨進行了細致與深入研究，尹潔等[1]分析了2013年6月下旬贛北的一次持續暴雨過程，發現與副高、季風涌、冷空氣及短波槽等有關，西南急流加強與多尺度天氣系統發展合并有利于強降水出現;鄒海波等[2]利用歷史個例建立了江西省持續暴雨過程典型大尺度環流模型。國內學者何光碧等[3]分析了持續暴雨過程直接影響系統演變特征及物理量特點;陳紅專[4]、李易芝[5]、李曉容[6]等則研究了持續暴雨過程水汽輸送及收支特征、各動力因子垂直結構特征和預報性能。借鑒學者們前期研究成果，分析總結吉安本地持續暴雨過程形勢特點及物理量特征，以期不斷提升預報服務能力，降低洪暴雨帶來的災害損失。在2019年6月上旬吉安市出現了一次持續強降雨天氣過程，因降水強度大、持續時間長、強降水區域重疊，給受影響區域帶來了嚴重災情。據有關部門統計，共造成吉安市10個縣市（區）發生嚴重洪澇災害，農作物受災面積達35 026.1 hm2，損壞耕地1 081.03 hm2，倒塌房屋317間，緊急轉移人口89 571人。直接經濟損失高達13.95億元。利用國家站和區域站降水資料、常規氣象資料、NCEP再分析資料，分析此次持續暴雨過程特點及天氣形勢特征，并從產生暴雨的水汽條件和動力條件入手，對其進行診斷分析，為今后類似過程提供參考。

1 天氣 概況

2019年6月上旬吉安市出現持續極端強降雨天氣，強降雨從6日傍晚前后開始直至7日白天，中北部普遍出現暴雨-大暴雨，局部特大暴雨。7日夜間—8日白天強雨帶北抬到宜春、九江南部，吉安市以小到中雨天氣為主，中北部為分散性大到暴雨。8日夜間新一輪強降雨過程再度南壓到吉安市，暴雨范圍更廣，大暴雨區域與7日強降雨過程高度疊加，致使吉安10縣市（區）出現嚴重洪澇災害。鑒于7日20∶00—8日20∶00吉安市處于強降雨間歇時段，重點分析6月7日與9日雨量實況、影響系統及相關水汽與垂直運動特征。

據氣象部門國家站與區域站雨量統計，6月7日、9日全市平均雨量分別達到78.4 mm、90.6 mm。其中7日有75站暴雨、126站大暴雨、6站特大暴雨，最大雨量達310.9 mm（永新縣懷忠）;9日暴雨與大暴雨站數明顯偏多，分別為113站、143站，特大暴雨有2站，最大雨量為315.2 mm（吉州區禾埠）。從各時段短時強降水站次統計可看出，7日、9日均以6 h≥50 mm的站數為最多，3 h≥50 mm的站數次之（圖1a）。

雖然6月7日暴雨范圍不及9日大，但短時大暴雨站次更多，強降雨區域較集中。從7日、9日的最大雨量站24 h逐時雨量資料顯示，7日強降雨時段主要出現在9∶00—15∶00，最大峰值出現在7日14∶00，小時雨強64.4 mm;9日有2個強降雨時段，即8日22∶00—9日02∶00、9日11∶00—14∶00，最大峰值分別為77.2 mm（23∶00）、49.9 mm（11∶00）（圖1b）。

持續時間長也是這兩次強降雨過程的顯著特點，7日和9日降雨（小時雨量≥0.1 mm）持續時間長達40 h左右，小時雨強超30 mm短時，強降水占時最長為5 h。并且兩次強降雨過程落區高度重疊，7日暴雨區和大暴雨區呈東西帶狀，主要集中在安福、永新、吉安縣、吉州區、青原區、吉水、永豐、井岡山與泰和北部、新干峽江萬安南部等地;9日暴雨區覆蓋全市，大暴雨區略呈西北-東南向，影響安福、吉安縣、吉水、永豐、吉州、青原、永新東部北部、泰和北部。此次相鄰2輪強降雨過程期間共有61個測站累計降雨量達300～620 mm，7個縣市區面雨量在200 mm以上，8個國家站累積雨量超歷史極值，其中以吉安縣375.3 mm為最大，區域站最大累積雨量為684.2 mm（吉州區禾埠站）。

2 環流背景及影響系統分析

暴雨發生與大尺度環流背景關系密切。在強降雨發生期間，即6月7日、9日在500 hPa上中高緯度為兩槽一脊型，長波脊在西伯利亞到貝加爾湖以西，兩長波槽分別在巴爾喀什湖、蒙古國到中國東北地區（圖2a、b）。從巴湖槽和東北槽中不斷有低槽分裂南下，影響中國中緯度地區，引導冷空氣影響江南。中低緯副高呈東西帶狀，脊線位于20°N、15°N，北界主要在華南到南海，有利于江西中北部出現強降雨，這也是汛期江西典型的暴雨形勢。南支槽及副高北側西南氣流將大量暖濕空氣輸送到江南，與北方冷空氣匯合，為暴雨發生提供有利環流條件。對流層高層200 hPa上，南亞高壓中心位于孟加拉灣到中國云南一帶，其東部脊線擴展到華南。高空急流主要貫穿于30oN以北青藏高原、華中到華東地區，江西中部為高空急流右側氣流分流區，為吉安暴雨的發生提供有利高空輻散條件，高空抽吸作用有利于低層輻合的加強，使暴雨區上空強烈上升運動得以維持（圖2c、d）。

4 結語

（1）吉安市6月上旬兩次強降雨過程是在有利環流背景下產生的，高空低槽、中低層急流和切變線是直接影響系統，地面冷鋒與邊界層輻合切變為強降雨提供有利動力抬升觸發機制。

（2）強降雨期間吉安上空比濕接近江西省汛期區域性暴雨天氣發生閾值條件，水汽通量大值區分布在華南到江南中南部一帶，水汽輻合區在湘贛中部一帶長時間維持，為強降雨提供豐沛水汽。南海與孟加拉灣是強降雨過程的水汽源地。

（3）通過對強降雨中心進行診斷分析表明，7日強降雨過程垂直上升運動更集中且伸展高度高，而9日強降雨過程水汽則更充沛。兩次強降雨過程降雨峰值均發生在水汽通量輻合區與上升運動中心疊加時段，當850～925 hPa出現水汽通量輻散中心或是出現下沉運動時，強降雨過程則趨于結束。

參考文獻

[1] 尹潔，何擁鳳，陳云輝，等.2013年6月江西一次持續性暴雨過程分析[J].暴雨災害，2013，32（4）：314–323.

[2] 鄒海波，單九生，吳珊珊，等.江西持續性暴雨的典型大尺度環流模型[J].暴雨災害，2013，32（2）：126–131.

[3] 何光碧，肖玉華，師銳.一次伴有高原低渦和熱帶氣旋活動的持續性暴雨過程分析[J].高原氣象，2019，38（5）：1004–1016.

[4] 陳紅專，葉成志，陳靜靜，等.2017年盛夏湖南持續性暴雨過程的水汽輸送和收支特征分析[J].氣象，2019，45（9）：1213–1226.

[5] 李易芝，羅伯良，彭莉莉，等.2017年6月下旬湖南持續性暴雨動力因子診斷分析[J].暴雨災害，2020，39（1）：10–19.

[6] 李曉容，高青云，付世軍.四川盆地東北部三次持續性暴雨過程水汽輸送特征分析[J].暴雨災害，2020，39（3）：234–240.

責任編輯：黃艷飛

Diagnostic Analysis of Water Vapor and Vertical Motion in a Continuous Heavy Precipitation Process in Ji'an City

LIU Li-qun et al （Meteorological Bureau of Jian City， Jian ， Jiangxi 343000）

Abstract Sounding data， surface observation data and NCEP （National Centers for Environmental Prediction） reanalysis data with horizontal resolution of 1-degree by 1-degree were used to diagnose and analyze the continuous heavy precipitation process in Ji'an City in early June， 2019. The results showed： the upper level low trough， the middle and low level jet and the shear line were the direct affecting system. The surface cold front and the boundary layer convergence were the favorable dynamic trigger mechanism of heavy precipitation. The specific humidity over Ji'an during heavy precipitation was close to the threshold condition of Regional Rainstorm in Jiangxi Province in Flood Season. On June 7th the vertical upward motion was more concentrated and the extension height was higher， while on June 9th the water vapor was more abundant. The rainfall peaks of the two heavy rainfall processes occurred in the period of superposition of the water vapor flux convergence area and the ascending motion center. When the water vapor flux divergence center or descending motion appeared at 850～925hPa， the heavy rainfall process tended to end.

Key words continuity; heavy precipitation; water vapor; vertical motion

作者簡介 劉立群（1969–），女，湖南南縣人，副高級工程師，主要從事天氣預報工作研究。

收稿日期 2020–05–23