河口縣一次冬季暴雨天氣過程成因特征分析

梁效銘

摘要 利用常規觀測資料、NCEP再分析資料和自動氣象站觀測數據，分析了2013年12月14—15日河口縣一次持續性的冬季暴雨天氣過程。結果表明：此次冬季暴雨過程來自孟加拉灣的中高層深厚南支槽迅速加強東移，槽底深入孟加拉灣中部，槽前不斷加強的西南急流將暖濕氣流輸送到滇南，底層切變線南移的同時配合地面冷鋒，導致了此次河口冬季的持續性暴雨天氣;此外，中低層來自孟加拉灣的暖濕氣流在河口區域形成能量積集區和強烈的水汽輻合區，為持續性強降雨提供了充足的水汽;河口區域在底層輻合、中高層輻散的耦合作用下，有強烈的上升運動，槽前暖濕氣流受低層冷空氣和地形的強迫抬升作用，進一步加強了整層的輻合上升運動，為此次強降雨的發展提供了良好的動力抬升機制;由于地形原因，冷空氣進入河口后，受河谷和山區地形影響在山前迎風坡一側形成冷墊堆積，積蓄的對流性不穩定能量成為此次過程的觸發機制。

關鍵詞 冬季暴雨;南支槽;切變線;冷空氣

中圖分類號：P458.121.1 文獻標識碼：B 文章編號：2095–3305（2021）09–0061–02

云南省紅河州河口縣位于紅河州南部，縣內海拔落差大，山區與河谷地形交錯，因特殊的地理特征，縣內立體氣候特征明顯，容易發生暴雨天氣。暴雨是河口縣的主要災害性天氣之一，往往導致重大的經濟損失及人員傷亡。通過分析診斷此次過程，以期為日后做出更及時準確的預報提供參考。

1 天氣實況概述

2013年12月14—15日，云南省紅河州河口縣全縣發生一次持續時間較長的強降雨天氣過程，此次過程累計降雨量在120～160 mm之間。

河口縣25個監測站中，14日出現暴雨7站次，大雨18站次;15日出現大暴雨6站次，暴雨19站次;14日02：00后降水開始，白天時段降水明顯，14日20：00～23：00降水減弱，15日02：00后，降水增大，雨強較均勻，16日02：00后本次降水過程基本結束;最大日降水量于15日出現在馬古坡，為110.6 mm;最大小時雨強于15日02：00～03：00出現在三家寨，為10.1 mm，未出現明顯的短時強降水。

2 天氣環流形勢分析

200 hPa高空急流，500 hPa南支槽東移，700 hPa低空急流、切變線南壓與地面冷鋒是造成河口縣2013年12月14—15日冬季暴雨天氣過程的主要影響系統。

云南處于200 hPa高空急流的右后側高層輻散區，500 hPa上，在云南西部有明顯的南支槽加深東移，帶來了充足的暖濕氣流;700 hPa上，云南河口處于低空急流左前側底層輻合上升運動區，滇東北的切變線南壓;南支槽東移，高壓脊也東移，槽后脊前偏北氣流帶來的冷空氣迅速南下，由于地形原因從滇東入侵，冷空氣與南支槽前的暖濕西南氣流相遇，在滇東形成準南北向的地面冷鋒，自東向西影響河口地區。

3 產生暴雨的環境條件和觸發機制

3.1 水汽條件分析

充足的水汽和源源不斷的水汽輸送是形成暴雨的必要條件[1]。南支槽、高低空急流帶來的西南暖濕氣流為此次天氣過程提供了水汽供應。比濕是表征大氣水汽因子的重要指標，過程期間河口區域700 hPa比濕達6～7 g/kg，850 hPa比濕達7～9 g/kg，與平時冬春季相比水汽含量較低，屬高值（圖1）。

此次暴雨天氣過程期間，水汽輻合為暴雨區在時空上的持續提供了有利條件。在700 hPa、850 hPa上來自孟加拉灣的暖濕氣流強盛，12月14日08：00，在滇西南、滇南、滇東南有一水汽通量高值區，均為水汽通量散度的負值區;到12月15日08：00，滇西南、滇南、滇東南上空700 hPa、850 hPa，水汽通量散度的負值區擴大且中心值明顯增大;14日云南大部均在水汽通量散度的負值區內，且在云南西南、南、東南部有明顯的大值中心;15日，水汽通量散度的負值區維持且強度明顯加強，西南暖濕氣流攜帶水汽不斷向云南輸送，建立了滇西南至滇東南一條明顯水汽輸送帶;水汽通量散度為負值即水汽輻合中心區，說明云南南部有明顯的水汽通量輻合，且水汽通量輻合不斷加強，為15日的大范圍暴雨提供了更有利的水汽條件，15日降雨強度明顯強于14日。

3.2 垂直運動分析

任何強降雨都必須具備足夠的抬升動力條件才能使水汽凝結產生降水，尤其在冬季，強大的抬升動力條件必不可少[2]。

云南河口在此次過程中處于200 hPa高空急流的右后側高層輻散區，700 hPa低空急流左前側底層輻合上升運動區，在底層輻合、中高層輻散的耦合作用下，形成強烈的上升運動，且中低層700 hPa附近有風向切變，在南支槽東移與切變線南壓的過程中受從滇東入侵的低層冷空氣和地形的強迫抬升作用，形成了很強的輻合上升，整層上升運動進一步增強，為此次強降雨過程的發展與維持提供了良好的動力抬升機制。垂直上升運動的加強，配合15日水汽的增強，進一步加強了15日在河口的降雨。

根據12月14—15日降水中心的垂直速度，可以看出強降雨過程期間，河口上空垂直速度明顯，在500 hPa、700 hPa、850 hPa 上河口區域由負垂直速度區控制，垂直速度達-0.1～-0.6 Pa/s;河口輻合上升運動較強且持續時間長，為暴雨的形成和維持提供了必要的動力條件。

3.3 實況探空分析

診斷分析了選取蒙自探空站資料的特征變化。14—15日高空急流較強，水汽供應充足，動力抬升條件好，垂直風切變小，滿足暴雨產生與維持的特征要求。14日上空濕層深厚，且為上干下濕層結，15日08：00蒙自站上空濕層深厚，較14日20：00濕層增厚明顯，水汽條件更好，K指數為22.7，CAPE值為8.8，沙氏指數為9.71;15日20：00 K指數為12.6，CAPE值為0，沙氏指數為15.57。此次過程強對流天氣不明顯，08：00～20：00大氣中水汽隨著持續性降雨的減弱而得到了釋放。

4 結論

（1）此次冬季暴雨過程，來自孟加拉灣的中高層深厚南支槽迅速加強東移，槽低深入到孟加拉灣中部，槽前不斷加強的西南急流將暖濕氣流輸送到滇南，底層切變線南移的同時配合地面冷鋒，導致了此次河口冬季的持續性暴雨天氣。

（2）中低層來自孟加拉灣的暖濕氣流，在云南南部河口區域形成能量積集區和強烈的水汽輻合區，為持續性強降雨提供了充足的水汽。

（3）云南河口在此次冬季暴雨過程中處于200 hPa高空急流的右后側高層輻散區，700 hPa低空急流左前側底層輻合上升運動區，在底層輻合、中高層輻散的耦合作用下，形成強烈的上升運動，槽前暖濕氣流受低層冷空氣和地形的強迫抬升作用，進一步加強了整層的輻合上升運動，為此次強降雨過程的發展與維持提供了良好的動力抬升機制。

（4）槽后脊前偏北氣流帶來的冷空氣南下，由于地形原因從滇東入侵，冷空氣進入云南紅河河口后，受河谷和山區地形影響在山前迎風坡一側形成冷墊堆積，積蓄了對流性不穩定的能量。隨著暴雨過程的進行，前期較高的θse（假相當位溫）不穩定能量得到釋放，不穩定能量的積蓄是造成此次冬季暴雨天氣過程的觸發機制。

參考文獻

[1] 陳軍，鐘有萍，周長志，等.銅仁市2012年一次秋季大暴雨天氣過程成因分析[J].安徽農業科學，2013，41（23）：9691-9695.

[2] 索渺清，丁一匯.南支槽與孟加拉灣風暴結合對一次高原暴雪過程的影響[J].氣象，2014，40（9）：1033-1047.

責任編輯：黃艷飛