2019 年6 月4 日舟曲局地暴雨天氣成因分析

楊國明，張艷榮，楊春芽

（甘南藏族自治州氣象局，甘肅 合作 747000）

1 暴雨過程概述

舟曲縣災害性天氣種類多易發生，暴雨、短時強降水等強對流天氣是舟曲地區的主要的氣象災害[1-4]。2019 年6 月4 日16 時開始，甘南州大部分地方出現小雨，至7 月6 日22 時，舟曲局部地方出現暴雨。截止2019 年6 月5 日08 時，甘南州普降小到中雨，舟曲局部地方降暴雨，降水量（毫米）達到暴雨的站有：舟曲縣橋子76.1mm、舟曲縣拉尕山53.2mm、舟曲縣大峽溝51.2mm。全州降水量如圖1（a）所示。從圖1（b）中可以看出，此次降水過程主要時段集中在19～21 時，共計7 個站次出現短時強降水，最大小時雨強出現在20～21 時的舟曲縣橋子，為42.9mm。

圖1 （a）6 月4 日08 時-6 月5 日08 時降水分布圖

圖1 （b）6 月4 日17 時～23 時小時雨量分布圖

2 環流形勢分析

2.1 環流形勢及演變

據2019 年6 月4 日08 時500hPa 高空圖（圖2（a））上分析：亞洲中高緯度為一槽一脊環流形勢，其中貝加爾湖西部為槽區，亞洲東部受脊區控制；4 日20 時500hPa 高空圖（圖2（b））上可以看出：原貝湖西部槽發展東移至貝湖東部；青海東部低壓環流也進一步發展東移至甘南州中部地區，且溫度槽落后于高度槽，該低槽未來將進一步發展加強。4 日08時700hPa 高空圖（圖2（c））：甘肅南部的低壓系統配合一個溫度的暖中心，南風從孟加拉灣及南海北部灣地區一直延續至甘肅南部，甘肅南部低層大氣為暖濕狀態，具有不穩定性。4 日20 時700hPa 高空圖（圖2（d））上可以看出：甘南南部的低壓有所南壓，北部冷空氣開始入侵，舟曲縣正好處于冷暖空氣的交匯處，同時也處于南海北部灣及孟加拉灣的水汽輸送的交匯處。

2.2 地面形勢及綜合圖分析

據4 日20 時地面圖（圖3（a））可以看出，甘肅處于地面冷高壓區，位于冷鋒后部，冷鋒前與冷鋒后溫度差大于20℃，甘南州附近地區等壓線密集，氣壓梯度力大。由4 日20 時綜合分析圖（圖3（b））可以看出：甘南州處于200hPa 急流入口區南側，高空輻合；500hPa 處于槽前，且溫度槽落后于高度槽，該槽將繼續發展；700hPa 甘肅南部為低壓區，甘南州位于暖脊區西北側的冷暖空氣交匯處，有南海北部灣及孟加拉灣水汽輸送帶的匯合，甘南州東南部比濕在10g/kg 以上，低層大氣為暖濕狀態；地面冷鋒位于甘南州東南部地區。

圖3 （a）6 月4 日20 時地面圖

圖3 （b）6 月4 日20 時綜合分析圖

綜合各高度形勢場及地面圖分析來看，4 日20時的抬升條件、水汽輸送條件及不穩定性條件都更加有利于此次暴雨過程的發生。

3 云圖、雷達回波資料分析

3.1 云圖分析

從6 月4 日15 時-23 時的紅外云圖（圖4）上可以看出：6 月4 日，青海東部高空槽云系不斷發展加強，并在18 時～21 時呈現出較為完整的“S”型斜壓葉狀高空槽云系。斜壓葉狀云常與地面冷鋒有關，冷鋒位置沿著葉狀云的暖側，在形勢分析的20時地面圖中也確實可以分析出一條地面冷鋒與之對應。而在高空槽云系的西南端也容易產生強的對流云團，此次過程中的19 時～23 時云圖中也可以觀察到斜壓葉狀云西南端有對流云團不斷發展和消亡的過程。因此，此次舟曲暴雨過程在云圖上也有一定的對應依據。

圖4 6 月4 日15 時-6 月4 日23 時紅外云圖

3.2 多普勒雷達分析

由于舟曲距離甘南雷達站的距離超過了雷達的探測范圍，所以選取micaps 上隴南武都雷達資料來研究舟曲此次暴雨過程，雷達反射率因子圖和徑向速度圖仰角均為1.43°。

降水的反射率因子回波大致可分為：積云降水回波、層狀云降水回波、積云層狀云混合降水回波。積狀云降水通常具有比較密實的結構，反射率因子空間梯度大，中心強度的反射率因子通常在35dBZ以上；層狀云降水回波比較均勻，反射率因子空間梯度較小，反射率因子一般大于15dBZ 而小于35dBZ。

由圖5 可以看出，降水回波于4 日17 時開始進入舟曲縣，18 時開始，舟曲整個縣的降水全面開始，21 時之后，回波逐步東移離開舟曲縣，舟曲縣的降水開始減弱，舟曲縣的降水時段也主要集中在19時～21 時。從反射率因子的大小來看，2019 年6 月4日舟曲暴雨過程中，降水回波是以層狀云降水為主的回波，在大片的層狀云降水區中，混合有少量的對流雨團。

圖5 6 月4 日17 時-6 月4 日21 時雷達反射率因子圖

由圖6 可以看出，在此次降水過程中的雷達徑向速度圖上出現了“S”型（直角）結構，即有著類似冷鋒鋒面的大尺度水平風場不連續流型，其中在圖6（a）-（d）中最為明顯，冷鋒后為西北風，冷鋒前為西南風，這與20 時地面圖中分析出的冷鋒相對應。而在圖6（d）-（f）中還可以發現微小的正負速度對，即此次降水過程中有中尺度系統，且大多都為輻合或氣旋式輻合系統。

圖6 6 月4 日17 時-6 月4 日21 時雷達反射率因子圖

4 小結

1）結合高、低空及地面環流形勢分析得出：此次降水過程主要是青海東部深厚的高空槽影響，高空200hPa 輻散，低層有來自南海北部灣及孟加拉灣的水汽輸送匯合，使得低層暖濕結構明顯，地面冷鋒過境，水汽、動力抬升及不穩定條件都配合較好。

2）強降水發生之前，比濕、水汽輻合、垂直上升運動都有一個大幅度的轉好現象，舟曲縣的強降水中心基本上各條件都配合較好。

3）此次暴雨過程的探空圖上有著明顯的短時強降水探空圖特征：CAPE 較小、垂直風切變較小，但濕層較厚，700～300hPa 大氣處于近乎飽和的狀態。

4）從云圖和雷達回波圖上分析得出：此次舟曲強降水云系為斜壓葉狀云系，斜壓葉狀云常與地面冷鋒有關，冷鋒位置沿著葉狀云的暖側；降水回波是以層狀云降水為主的回波，在大片的層狀云降水區中，混合有少量的對流雨團；雷達徑向速度圖上可以看出大尺度水平風場不連續流型的鋒面結構和中尺度輻合或氣旋式輻合系統。