遂寧地區一次罕見深秋暴雨過程分析及對農業的影響

唐沛 袁靜 張渝杰

(四川省遂寧市氣象局，四川 遂寧 629000)

引言

暴雨是產生在特定的大尺度環流背景下，并且在各種天氣尺度系統相互配合下造成的[2]，氣象工作者利用數值模式對暴雨及其產生機理做了很多深入研究[3-7]。暴雨是四川盆地主要災害性天氣之一[8]，尤其是夏季，由于其突發性和局地性都比較強，難以預報和追蹤，暴雨引發的次生災害常常造成生命財產損失。我國很多氣象工作者對夏季暴雨做了許多相關的研究，相對深秋季節發生的暴雨研究較少。但是由于深秋暴雨發生的季節晚，預報難度大，易對農業生產產生較大影響，有必要對深秋暴雨進行深入研究。對遂寧市暴雨國家站歷年資料的統計得出，遂寧可降暴雨期達8個月(3月中旬—11月中旬)，多暴雨期達4個月(6月—9月)；暴雨最多期是7—8月；6月以前，9月中旬以后是少暴雨期，11月下旬—次年3月上旬是無暴雨期。2016年10月23日盆地東北部、中部的部分地方及盆地南部的局部地方出現了一次強降水天氣過程，按照四川省短期暴雨評分標準，遂寧市達到區域暴雨，為了更加深入地研究深秋季節暴雨的形成機理，對此次過程的成因進行分析，同時總結提出暴雨防御措施，以期為今后遂寧地區深秋暴雨預報提供有益的參考和借鑒。

1 天氣實況及對農業的影響

2016年10月23日盆地東北部、中部的部分地方及盆地南部的局部地方出現了一次強降水天氣過程(圖1a)，盆地最大降水出現在巴中市通江縣澌水為183.7mm。遂寧市出現區域暴雨(圖1b)，全市171個觀測站共有61個站出現暴雨，5個站達大暴雨，暴雨區主要集中在遂寧市的安居區、船山區、大英東部、蓬溪北部、射洪東南部，強降水出現時段為23日2∶00—9∶00，最大降水量118.6mm，小時最大降水量38.2mm(23日4∶00)，均出現在安居區東禪白鶴嘴。

圖1 2016年22日20∶00—23日20∶00四川省累計降水量(a)、22日20∶00—23日20∶00遂寧市累計降水量(b)

此時正值四川盆地華西秋雨期間，暴雨過程發生前遂寧地區已經出現連續11日降水，土壤濕度已經飽和，長時間的陰雨天氣會對農作物的生長造成不良影響，同時也會導致秋收作物無法晾曬。據統計，2016年10月遂寧地區累計降水量比歷史同期偏多98%，此次暴雨過程之后農田中出現澇漬，嚴重影響了農作物根部透氣性，同時華西秋雨期間日照時數不足，空氣濕度飽和導致部分作物出現了病蟲害、發霉、葉片發黑等現象，造成了農戶巨大的經濟損失。

2 天氣尺度環流背景分析

2016年10月22日20∶00 500hPa中高緯度為兩槽一脊環流形勢，副熱帶高壓略有西伸，588線位于我國華南沿海一線，青藏高原到四川省主要受偏西風波動氣流控制，青藏高原東部有一短波槽逐漸東移南壓，川西高原到四川盆地西部受槽前較強西南氣流控制，槽后偏西風西帶有較強冷平流。到23日8∶00可以看到副高588線略有西伸北抬，青藏高原東部短波槽東移至陜西到四川北部一線，槽后冷平流維持，槽前從云南西北部到四川盆地東部有一支西南風大風速帶，且這支大風速帶從云南到四川有較強的風速輻合，四川盆地中部位于大風速帶出口區左側正渦度區，有利于水汽在盆地中部輻合抬升使得降水進一步增強。

圖2 2016年10月22日20∶00(a)和10月23日08∶00(b)500hPa環流形勢

2016年10月22日20∶00 700hPa川西高原南部有低渦生成，四川盆地北部有切變，四川盆地南部到東部為一致偏南暖濕氣流控制，從南到北有較強風速輻合，利于西南暖濕氣流的輸送。到23日8∶00川西高原南部低渦維持，四川盆地北部的切變快速東移，而切變南部基本保持靜止，形成自成都—遂寧—南充—達州的橫向切變，使得南來水汽在切變線附近輻合上升利于盆地中部到北部一帶的降雨。

圖3 2016年10月22日20∶00 700hPa(a)、10月23日08∶00 700hPa(b)、10月22日20∶00 850hPa(c)、10月22日20∶00 850hPa(d)風場

850hPa從廣西經貴州重慶到四川盆地的水汽輸送通道已經建立，同時從華北到四川東部已經有東北風顯著氣流的冷空氣輸送，此時冷空氣已經到達盆地外圍，在四川盆地南部瀘州一帶有一倒槽發展。23日8∶00從南海到四川盆地東部的水汽輸送通道完全建立，地面冷空氣進入盆地，使盆地南部的倒槽發展加強，并北抬，主要輻合中心位于盆地中部一線，與強降水的落區相一致。

3 成因分析

3.1 水汽條件分析

能夠形成暴雨必然有充足的水汽輸送，強降水過程的水汽通量和水汽通量散度與降水區往往存在對應關系，能夠對暴雨落區預報起到一定的指示意義。對暴雨發生時刻的低層大氣水汽通量及水汽通量散度圖中可以看出，10月22日20∶00 700hPa上在盆地西部沿山及盆地南部和川南山地有4g·cm-1·hPa-1·s-1較弱的水汽通量以及-1×10-5g·cm-2·hPa-1·s-1的水汽通量散度，說明在700hPa上盆地的水汽條件差，僅在盆地西部沿山及盆地南部和川南山地有弱的水汽輻合。同時在10月22日20∶00 850hPa上貴州附近有一水汽通量大值帶，最大達到16g·cm-1·hPa-1·s-1以上，盆地內的水汽通量最大值為6g·cm-1·hPa-1·s-1，位于盆地的中東部，且在盆地中東部的水汽通量散度為負值，中心值達到-6×10-5g·cm-2·hPa-1·s-1，說明南海到重慶的東南氣流給盆地中東部帶來水汽具有較強的水汽輻合。

10月23日8∶00 700hPa上，可以看到相對于22日20∶00，水汽通量和水汽通量散度在盆地中東部都有明顯的增強，在盆地中東部的水汽通量值增加到4g·cm-1·hPa-1·s-1，并且在盆地中東部的水汽通量散度為負值，中心達到-8×10-5g·cm-2·hPa-1·s-1，這是由于孟灣—云南—盆地南部到中東部為西南氣流控制，從南到北有較強風速輻合，有利于偏南暖濕氣流向盆地東部的輸送。在850hPa上從南海到四川盆地東部的水汽輸送通道完全建立，盆地中東部的水汽通量增大到10g·cm-1·hPa-1·s-1以上，且存在-8×10-5g·cm-2·hPa-1·s-1以上的水汽輻合中心。由此可見，偏南暖濕氣流與回流冷空氣的偏東北氣流在盆地中東部交匯，并且存在一定的水汽輻合，致使強降水的落區主要位于盆地的中東部。

3.2 能量條件分析

分析10月22日20∶00達州和重慶的探空圖可以看到，達州站(57328)的CAPE為173.9J·kg-1，K指數為34℃，SI指數為-0.08，重慶站(57516)的CAPE為190.7J·kg-1，K指數為34℃，SI指數為3.98，由此看出盆地東北部存在一定的不穩定能量，且達州站處于層結不穩定狀態，而重慶站還處于穩定層結狀態，因而更利于盆地東北部的降水。

圖4 2016年10月22日20∶00 700hPa(a)、850hPa(c)、10月23日08∶00 700hPa(b)、850hPa(d)流場、水汽通量散度(陰影，單位：g·cm-2·hPa-1·s-1)、水汽通量(實線，單位：g·cm-1·hPa-1·s-1)

圖5 2016年10月22日20∶00達州站(a)和沙坪壩站(b)溫度對數壓力圖

4 暴雨防御措施

4.1 切實做好暴雨提前預防

有關單位要對暴雨過程引起高度重視，密切關注氣象局發布的氣象決策服務產品、預警信息和暴雨過程中的雨情通報，做好防御措施提前部署，以防降水引起的洪澇導致農作物減產。有關單位要定期對排水管網進行排查[9]，維修損壞的排水管道，確保在強降水期間能夠將積水及時排出，避免農田中過多的積水導致農作物大面積減產或絕收。此外，農業部門要及時關注當地農作物的生長狀態，積極開展科學高效的農作物田間管理工作，保障農作物的質量。

4.2 提升暴雨預報預警能力

氣象局應當完善會商機制，加強對災害性天氣過程的監測預警，并適當增加在農業作物主產區加密觀測自動站的布設，加強當地暴雨預報指標研究，建立暴雨預報模型。同時氣象、農業、水利和應急管理部門之間應當加強聯系建立合作機制，共享氣象、水文等信息,提高災害處置效率[10]，從而減少氣象災害對農業生產帶來的損失。氣象決策服務產品要第一時間通過國家突發公共事件預警信息發布平臺、手機短信、微博、微信等各種途徑送達政府、水利、農業和應急等相關單位，并通過最新的氣象觀測信息實時滾動更新天氣發展趨勢，為災害防御提供科學有效的技術支撐。同時通過鄉村大喇叭、LED顯示屏、微博、手機短信和電視臺等渠道打通氣象信息傳播的最后1km，引導社會大眾和廣大農戶進行有效的防范措施。

5 結論

此次暴雨發生在10月下旬，按照暴雨氣候背景來分析，出現暴雨的概率極小，即使有出現單點暴雨的可能性，出現區域性暴雨可能性較小，預報員不敢輕易發布暴雨天氣預報，因此造成此次暴雨過程漏報。

根據實況資料分析出此次暴雨過程有明顯的系統影響，但前期本地的濕度較差，隨著降水的產生，未考慮降水的反饋作用，本地濕度條件轉好，利于降水的發生。

由于正值華西秋雨期間，土壤濕度飽和，此次暴雨過程導致部分地區出現了澇漬災害，對當地農業產生了一定影響。應當不斷加強對災害性天氣過程的監測預警，為農戶提供更加精準的氣象服務。