宜豐短時強降水雷達回波特征分析

辛瑋琦，馬中元，諶 云，羅 燕，黎輝文，洪麗霞

（1.江西省氣象科學研究所，江西 南昌 330046；2.宜豐縣氣象局，江西宜豐 336300；3.國家氣象中心，北京 100081）

江西是暴雨頻發省份，尤其是短時強降水，具有明顯的局地性和地域性，已經嚴重威脅到人們的生活和社會活動。因此，開展本地短時強降水研究具有十分重要的意義。

國內專家學者對暴雨中短時強降水進行了大量研究。常煜[1]研究內蒙古地區短時強降水過程得出降水持續最長時間為38 h，其中持續3 h所占比例最大。楊銀等[2]研究甘肅河東強降水主要發生在汛期（4—9月）。何鈺等[3]分析云南短時強降水集中出現在6—8月，且一天中存在兩個明顯的峰值。毛冬艷等[4]分析西南地區短時強降水主要集中在4—10月。莊曉翠等[5]研究新疆地區短時強降水發生前大多數環境參數閾值小于中國中東部地區。徐慧燕等[6]研究地形陡峭區、喇叭口等特殊地形對短時強降水有增幅作用。

白曉平等[7]根據能量天氣學理論分類建立了西北地區東部短時強降水的低渦型、低槽型、兩高切變型和西南氣流型等4類天氣學中尺度概念模型。黃艷等[8]研究南疆短時強降水事件的天氣型有三種概念模型：中亞低槽型、西伯利亞低槽型和西風短波槽型。陳元昭等[9]分析珠三角地區重大短時強降水天氣流型主要有臺風型、西南季風型、北部灣低壓型、冷（式）切變線型和熱帶云團型等5種。魏曉雯等[10]研究中尺度對流系統主要與非均勻加熱導致的局地垂直環流及其伴隨的冷空氣卷入相聯系。周芯玉等[11]研究表明，60%以上的強降水發生前3 h低空急流便已經存在，超過80%的過程強降水出現時有低空急流相配合。張超等[12]通過分析22場短時強降水天氣過程，按照500 hPa影響系統分類，建立了西西伯利亞低槽、中亞低渦和西北氣流3類環流形勢及概念模型。曾勇等[13]分析中亞低渦背景下新疆連續短時強降水具有明顯的月變化。張小玲等[14]研究得到與梅雨鋒相伴的短時強降水系統回波演變模態主要為緯向型、經向型、轉向型和合并型4類。

任麗等[15]研究暴雨是由MCS活動造成的，每次短時強降水均與TBB低值中心相對應。王玨等[16]研究歸納了湖北省6類極端短時強降水MCS模態，其中包括4類線狀（尾隨層狀云、平行層狀云、后向擴建類、鄰近層狀云類）和2類非線狀（渦旋狀類和層狀云環繞類）MCS模態。燕亞菲等[17]研究衛星估算與地面實測的降水落區有較好的對應關系。狄瀟泓等[18]研究甘肅省短時強降水過程相關的特征云型共有6類：副熱帶高壓邊沿型、逗點云型、冷鋒前部型、冷鋒尾部與南亞高壓東側疊置型、冷渦后部型、弱冷鋒前部橢圓形MCS型。常煜等[19]研究中尺度對流系統（MCS）是造成內蒙古短時強降水的直接影響系統。

趙文等[20]研究1 h降水量與VIL（垂直累積液態含水量）有一定的滯后相關（滯后響應）。王楠等[21]分析中β尺度對流云團對應于中γ尺度的超級單體回波，發展形成列車效應。李明等[22]研究短時強降水雷達反射率因子呈低質心結構，具有熱帶降雨型特征。劉國強等[23]分析短時強降水的雷達回波具有較明顯的強回波低質心結構特征。

王楠等[24]研究風廓線雷達能夠探測到冷鋒系統的精細化垂直風場結構，反映了冷鋒的垂直結構信息。劉帆等[25]分析發現，在暴雨雷達圖上表現為低質心結構，最強回波中心（45～55 dBZ）高度在6 km以下。蘇俐敏等[26]研究短時強降水是由若干個10 min超短時強降水（≥10 mm/10 min）組成。這些研究成果為宜豐短時強降水天氣的研究提供了理論依據。

本文使用江西省自動站實時數據、MICAPS天氣圖資料、江西WebGIS雷達拼圖產品和單部雷達產品等資料，采用統計分析、形態對比、特征提取等方法，對2017—2019年宜豐4次暴雨和大暴雨過程中的短時強降水天氣的演變與特征進行分析，試圖總結宜豐短時強降水天氣的識別和預報方法，為做好短時強降水天氣的預警預報和開展氣象服務工作提供理論依據。

1 資料來源

降水資料來源于江西省自動站實時數據服務平臺（江西省氣象局內網http：//10.116.32.81/，自動站部分）。暴雨統計標準：以宜豐國家站08—08時（24 h）為日界，統計24 h內≥50 mm的暴雨或大暴雨過程。

天氣和云圖資料來源于MICAPS V4.5系統平臺，按照國家局天氣系統中尺度綜合分析要求進行中尺度分析，云圖選擇FY2G衛星紅外云圖。

雷電數據來源于CIMISS數據庫。10 min雷電數據與10 min雷達拼圖、10 min雨量數據相配合，在WebGIS雷達拼圖上可以選擇疊加使用。

雷達回波資料來源于江西WebGIS雷達拼圖平臺。這是由24部S波段多普勒天氣雷達組成的雷達綜合圖（江西省氣象局內網http：//10.116.32.81/，2012年開發），拼圖間隔為10 min，拼圖精度為1 km×1 km。使用雷達拼圖中組合反射率CR產品。

單部雷達產品來源于宜春SA天氣雷達基數據反演產品。

2 降水實況

2.1 暴雨和大暴雨

2017—2019年汛期，宜豐出現4次暴雨和大暴雨天氣過程（圖1），24 h最小雨量為58.0 mm，最大雨量為152.7 mm，4次暴雨天氣都出現≥30 mm·h-1的短時強降水天氣（表1），可見，宜豐暴雨或大暴雨過程中常有短時強降水過程。

表1 2017—2019年宜豐4次暴雨和大暴雨與短時強降水統計

這4次暴雨和大暴雨過程，宜豐都在暴雨中心（圖1）。2017年5月11—12日（圖1a），江西有3個暴雨中心，宜豐雨量為58.0 mm，降水維持10 h；2018年4月12—13日（圖1b），江西只有1個暴雨中心，宜豐雨量為63.1 mm，降水維持11 h；2019年5月18—19日（圖1c），江西有2個暴雨中心，宜豐雨量70.7 mm，降水維持9 h；2019年6月8—9日（圖1d），江西大范圍暴雨和大暴雨，宜豐雨量最大，為152.7 mm，降水維持19 h。

圖1 2017—2019年江西4次暴雨過程雨量分布

小時平均雨量是日雨量與維持時間的均值，小時均值越大，雨強越大。這4次暴雨和大暴雨過程的小時平均雨量分別為：5.80、5.74、7.86、8.04 mm，最后一次大暴雨的小時平均雨量最大。

2.2 短時強降水和超短時強降水

國家氣象中心將短時強降水定義為≥20 mm·h-1的降水；江西降水頻繁，雨量較大，短時強降水被定義為≥30 mm·h-1或≥50 mm/2 h的降水。在宜豐4次暴雨和大暴雨過程中都出現了1 h短時強降水。2017年5月11日15—16時，宜豐降水31.2 mm；2018年4月12日20—21時，宜豐降水31.8 mm；2019年5月18日22—23時，宜豐降水33.7 mm；2019年6月8日09—10時，宜豐降水38.6 mm。可見，≥30 mm·h-1的短時強降水最容易形成宜豐暴雨或大暴雨過程。

小時雨量比是小時平均雨量與短時強降水的比值，這4次暴雨和大暴雨過程的小時雨量比分別為：0.186、0.181、0.233、0.208，可見，小時雨量比都超過0.18，小時雨量比越大，表明短時強降水的貢獻率越大。

≥30 mm·h-1的短時強降水是由1個或幾個≥10 mm/10 min的超短時強降水[26]組成，連續幾個超短時強降水必將形成短時強降水（表2）。

表2 宜豐4次短時強降水中的超短時強降水統計

江西汛期宜豐常出現暴雨或大暴雨，并伴隨出現≥30 mm·h-1的短時強降水。在≥30 mm·h-1的短時強降水中，≥10 mm·10 min-1的超短時強降水是形成1 h短時強降水的6個基本時間段。雷達拼圖與降水資料統一是10 min間隔，根據10 min雷達拼圖回波強度和10 min超短時強降水的出現，不必等到整點后才確定短時強降水，可以提前發布短時強降水的預警預報。

3 天氣系統配置與層結穩定度分析

3.1 天氣系統配置

3.1.1 2017年5月11日暴雨過程

2017年5月11日08時，200 hPa贛北處于輻散分流區中，500 hPa 588 dagpm線穩定維持在贛南南部，500 hPa有階梯槽東移，江西受槽前西南氣流影響，干舌控制贛北、贛中，中低層有暖脊存在，贛北處中低層顯著氣流的左側及前端且溫度垂直遞減率達到特征值，其中贛東北熱力不穩定更明顯（T850=27℃），有利于熱力和動力不穩定持續增長，形成上干下暖濕的不穩定結構。地面圖上，贛北、贛中及贛南有輻合線生成，贛東北則有輻合區存在，有利于短時強降水和雷暴大風的發生。

3.1.2 2018年4月12日暴雨過程

2018年4月12日08時，200 hPa贛北贛中處于輻散區，500 hPa低槽東移，江西大部區域受干舌控制，贛南北部、贛中、贛北位于700 hPa偏西急流的左側，贛中及贛北則位于850 hPa西南急流的前端且有暖脊存在，上干下濕特征明顯。地面圖上，湖南東部、江西中部以及贛東北一帶存在明顯輻合區、輻合線，有利于抬升觸發形成對流，易出現短時強降水，局地可能出現雷雨大風。

3.1.3 2019年5月18日暴雨過程

2019年5月18日08時，500 hPa 588 dagpm線主體位于海上。500 hPa上有低槽東移，江西受干舌控制。低層贛北南部、贛中及贛南地區存在濕度大值區，上干下濕特征明顯。925 hPa贛中至贛東北一線存在明顯輻合，動力抬升條件好，700 hPa贛北南部有露點鋒生成，有利于觸發對流。地面圖上，贛北南部、贛中東部有輻合線生成，有利于地面輻合抬升的加強，產生短時強降水。

3.1.4 2019年6月7日暴雨過程

2019年6月7日20時，200 hPa贛北南部處于輻散分流區，500 hPa 588 dagpm線位于贛南境內，勢力較強，呈東西向水平分布，500 hPa江西受槽后偏北氣流控制，冷平流強盛，湖南東北部邊界存在顯著降溫區及溫度直減率大值區，低層贛北南部受顯著濕區控制，水汽呈“上下干、中間濕”分布，有顯著南風吹向北部，低層切變位于贛北并逐漸南壓，溫度對比明顯，水平斜壓不穩定增長，熱力和動力不穩定度強，江西贛北南部及贛中易產生強降水。

由此可見，200 hPa贛北處于輻散分流區中，500 hPa 588 dagpm線穩定維持在贛南南部，500 hPa有階梯槽東移，中低層有暖脊存在，贛北處于中低層顯著氣流的左側及前端，有利于熱力和動力不穩定因素持續增長，形成上干下暖濕的不穩定層結；地面輻合線生成有利于暴雨或大暴雨，以及短時強降水的發生。

3.2 層結穩定度分析

大氣層結穩定度決定了對流天氣是否發生，只有具備一定的不穩定能量，對流天氣才可能發生發展。2017—2019年，宜豐出現4次暴雨和大暴雨過程，因為宜豐距離南昌探空站最近，所以選擇南昌探空資料作為分析層結穩定度的數據源。

2017年5月11日08時南昌站850～600 hPa濕度較大，其余層較干，CAPE值為22.9 J/kg，CIN達到480.6 J/kg，K指數為33℃，表明存在明顯的不穩定能量。925 hPa以下存在逆溫層，有利于不穩定能量的累積，T850-500達到28℃，達到了江西發生強對流的特征值。

2018年4月12日08時南昌站700 hPa以下濕度較大，700 hPa以上較干，呈“喇叭口”狀，上干下濕有利于強對流出現，CAPE值達到94.7 J/kg，呈細長條狀，K指數為35℃，表明存在明顯的不穩定能量，近地面為偏東北風，925 hPa以上為偏西風，有較強的風垂直切變，有利于對流性天氣的出現，同時零度層高度在4.2 km左右，EL高度在-30℃層，有利于對流性天氣的出現。

2019年5月18日08時南昌站700 hPa以下濕度較大，700 hPa以上較干，呈“喇叭口”狀，上干下濕有利于強對流的出現，CAPE值達到55 J/kg，呈細長條狀，K指數為32℃，表明存在明顯的不穩定能量，低層偏東風，850 hPa轉為偏西風，且風速逐漸加大，有較強的風垂直切變，有利于對流性天氣的出現。

2019年5月7日20時南昌站700 hPa以下濕度較大，700 hPa以上較干，上干下濕有利于強對流的出現，CAPE值達到1 338.6 J/kg，K指數為30℃，表明存在明顯的不穩定能量，低層偏南風，往上順轉轉為偏西風，且風速逐漸加大，有較強的風垂直切變，有利于對流性天氣的出現。

這4次暴雨過程的南昌探空物理量數據見表3，CAPE對流有效位能為377.8 J/kg、CIN對流抑制有效位能為153.4 J/kg、DCAPE下沉對流有效位能為305.5 J/kg、A指數為-7℃，K指數為32.5℃，SI沙氏指數為-0.37℃，SSI風暴強度指數為253.6℃，SWEAT強天氣威脅指數為238.5℃，ZH零度層高度為4 719 m，H-20高度為7 349 m，均值對江西對流性天氣有較好的指示意義。

表3 4次暴雨過程南昌探空物理量統計

4 短時強降水回波演變

江西WebGIS雷達拼圖是由24部多普勒天氣雷達圖的疊加顯示，雷達探測覆蓋面積遠大于單部雷達，彌補了單部雷達擋角盲區和遠距離電磁波衰減等缺陷，適宜針對中小尺度雷暴系統的觀測與跟蹤。同時，雷達拼圖保留了單部雷達1 km×1 km的分辨率精度。

4.1 2017年5月11日暴雨過程回波演變

2017年5月11—12日，宜豐雨量為58.0 mm，降水維持時間10 h（圖1a，表1）。15—16時，宜豐出現31.2 mm的短時強降水，占日雨量的54%。圖2給出了宜豐短時強降水前后4 h的江西WebGIS雷達拼圖CR產品回波演變。

13時（圖2a），影響宜豐的回波系統是西南移動過來的雷暴回波群，回波群北起萍鄉上栗北部，南至萬安遂川南部，呈不連續南北向回波群。雷暴回波群由若干個雷暴單體回波組成，單體處在各自不同發展階段，回波強度為55～60 dBZ，整體處在不斷發展期間。14時（圖2b），雷暴回波群體移近宜豐，群內單體回波進一步發展，位于宜豐南面的超級單體回波強度達到60～65 dBZ。15時（圖2c），雷暴回波群中超級單體回波開始影響宜豐，回波強度為60～65 dBZ（紫色回波），在紫色回波上伴隨較多雷電。15—16時，宜豐出現31.2 mm短時強降水。16時（圖2d），超級單體移出宜豐，強度有所減弱，繼續影響下游地區。

圖2 2017年5月11日 江西WebGIS雷達拼圖CR產品回波演變

這次過程受500 hPa低槽東移，700～850 hPa有低渦切變和西南急流，地面處于高壓后部，有弱冷空氣影響，江西出現強對流天氣。雷達拼圖回波出現超級單體、回波群、颮線帶狀、弓狀回波等結構。全省出現4站冰雹、11站大風（國家站）和76站大風（區域站），最大風速達37.1 m·s-1。這次超級單體回波影響宜豐只出現短時強降水和6～8級大風，沒有出現冰雹。

4.2 2018年4月12日暴雨過程回波演變

2018年4月12—13日，宜豐雨量為63.1 mm，降水維持時間11 h（圖1b，表1）。20—21時，宜豐出現31.8 mm短時強降水，占日雨量的50%。

18時，影響宜豐的回波系統是一條狹窄東—西走向的短帶回波，在較長輻合線上生成一條西北—東南走向的回波帶，帶上存有幾條較小尺度的短帶回波。這條短帶回波整體緩慢北抬，單體沿高空風向東移動，回波強度為50～55 dBZ，宜豐處在輻合線較寬廣的回波之中。19時，短帶回波發展并向宜豐逼近，回波強度為55～60 dBZ。20時，短帶回波強中心開始影響宜豐，回波強度為55～60 dBZ，造成宜豐20—21時出現31.8 mm的短時強降水。21時，短帶回波慢慢移過宜豐，回波強度為55～60 dBZ，但降水依然維持。由于短帶回波北抬速度較慢，帶上強單體回波不斷向東移動，路經宜豐，造成宜豐63.1 mm的暴雨。

4.3 2019年5月18日暴雨過程回波演變

2019年5月18—19日，宜豐雨量70.7 mm，降水維持時間9 h（圖1c，表1）。22—23時，宜豐出現33.7 mm短時強降水，占日雨量的48%。圖5給出了宜豐短時強降水前后4 h的江西WebGIS雷達拼圖CR產品回波演變圖。

20時（圖3a），由多個強回波單體組成的復合體回波系統，從宜豐西面偏北方向侵入，在同一大云罩下，復合體回波面積較大，回波強度為55～60 dBZ，并伴有強雷電。21時（圖3b），復合體回波逼近宜豐，其中一塊回波發展成為超級單體結構，回波強度60～65 dBZ，雷電開始增多（紫色×為10 min雷電位置），幾乎覆蓋整個超級單體回波。22時（圖3c），超級單體回波開始影響宜豐南部地區，回波強度為60～65 dBZ，雷電維持。超級單體回波偏離宜豐南側，主要影響上高區域，造成上高22—23時出現35.0 mm的短時強降水；宜豐回波強度為55～60 dBZ，22—23時只出現33.7 mm的短時強降水。從上高強回波垂直結構圖上分析，22：02出現上下結構正負速度區，差值達到32 kg/m2。23時（圖3d），復合體回波移出宜豐、上高，繼續對下游地區產生影響。

2019年5月18日，由復合體回波中的強單體發展成為超級單體的回波，強度達到60～65 dBZ，回波頂高ET為18 km，50 dBZ強回波頂高為12 km，中低空懸掛高度為1～12 km，具備產生冰雹的條件。2019年5月18日21：45，宜豐縣氣象臺發布了冰雹橙色預警信息（摘自中國天氣網），但針對這次超級單體過程，宜豐并沒有冰雹和雷暴大風的氣象記錄，可能位置偏南或在鄉鎮村出現了冰雹。

4.4 2019年6月8日暴雨過程回波演變

2019年6月8—9日，江西大范圍暴雨和大暴雨，宜豐雨量152.7 mm為最大，降水維持時間19 h（圖1d，表1）。09—10時，宜豐出現38.6 mm短時強降水，占日雨量的25%。

07時，大范圍絮狀回波一直在宜豐北部停留，宜豐西南面不斷有對流回波移入，并有與北面回波混合趨勢。大片絮狀回波的強度比較弱，只有40～45 dBZ。08時，西南回波與絮狀回波合并，較強回波集中在宜豐、上高一帶，回波強度為45～50 dBZ。09時，宜豐開始出現38.6 mm短時強降水，回波強度并不強，回波強度為45～50 dBZ，但降水效率很高，降水強度比較穩定，降水時間持續19 h，造成宜豐出現152.7 mm的大暴雨。10時，大片絮狀回波一直在宜豐停留，降水持續。大片絮狀回波中，有多個分散較強雷暴帶，分散的雷暴帶逐步合并，在大片絮狀回波的南側形成東南—西北雷暴帶。

由此可見，雷暴回波群呈不連續南北走向，雷暴回波群中單體回波強度為60～65 dBZ，伴隨較強雷電，宜豐出現短時強降水。短帶回波強度為50～55 dBZ，由于短帶回波北抬速度較慢，帶上強單體回波不斷向東移動，造成宜豐短時強降水。由多個強回波單體組成的復合體回波系統，回波面積較大，回波強度為55～60 dBZ，并伴有強雷電，同時造成宜豐、上高兩地出現短時強降水。宜豐西南對流回波與宜豐大片絮狀回波混合趨勢，盡管回波比較弱，回波強度為40～45 dBZ，但降水效率很高，降水強度穩定，降水持續時間長，同樣可以形成宜豐大暴雨。

5 短時強降水雷達回波產品

短時強降水在單部雷達產品上具有多種形態特征，尤其是在CR、ET、VIL水平結構和垂直剖面反射率因子、垂直剖面徑向速度上都具有明顯特征，例如：超級單體回波的中氣旋結構、強回波單體的上下速度層等。

5.1 短時強降水回波水平結構

2017年5月11日14：59（圖4a，4b，4c），從宜豐西南方移來的雷暴回波群中的強回波單體，組合反射率CR為60～65 dBZ，ET為14～15 km，垂直液態水含量VIL為45～50 kg/m2，宜豐15—16時出現31.2 mm的短時強降水。

2018年4月12日20：02（圖4d，4e，4f），從宜豐西面移來的雷暴回波短帶，組合反射率CR為50～55 dBZ，回波頂高ET為8~9 km，垂直液態水含量VIL為15～20 kg/m2，宜豐20—21時出現31.8 mm短時強降水。短帶回波并不強，但其走向與移動方向一致，表示有“列車效應”，造成了宜豐短時強降水天氣。

2019年5月18日22：02（圖4g，4h，4i），從宜豐西北方向移動過來的復合單體回波，發展旺盛。復合體有兩塊單體，影響宜豐的回波并不強，組合反射率CR為45～50 dBZ，回波頂高ET為9～10 km，垂直液態水含量VIL為10～15 kg/m2，宜豐22—23時出現33.7 mm的短時強降水。影響上高的回波很強，組合反射率CR為60～65 dBZ，回波頂高ET為14~15 km，垂直液態水含量VIL達60 kg/m2，上高22—23時出現35.0 mm的短時強降水，并且出現超短時強降水（表4）。上高回波具有超級單體回波結構。

表4 2019年5月18日宜豐、上高短時強降水對比

2019年6月8日09：02（圖4j，4k，4l），宜豐受寬廣的絮帶狀回波影響，帶上單體并不強，組合反射率CR為40～45 dBZ，回波頂高ET為8～9 km，垂直液態水含量VIL為10～12 kg/m2，但降水效率很高，宜豐09—10時出現38.6 mm短時強降水。絮帶狀回波并不強，但其走向與移動方向一致，在宜豐產生“列車效應”，連續降水19 h，造成宜豐152.7 mm的大暴雨天氣，屬于江西“弱回波暴雨”。

圖4 宜豐短時強降水宜春站雷達回波PPI產品結構圖

5.2 短時強降水回波垂直結構

垂直速度剖面RHI是在平面PPI上沿著雷達徑向做剖面，即從原點沿方位線向外做剖面。

2017年5月11日14：59（圖5a，5b），從宜豐西南方移來的雷暴回波群中的強回波單體，在垂直剖面反射率因子圖上，反射率因子R為60～65 dBZ，回波頂高ET為17 km，50 dBZ強回波頂高為8 km，中低空懸掛高度為2～8 km。在垂直剖面徑向速度圖上，低層遠處為負（綠色），近處為正（黃色），表示低層有風向輻合。高層遠處為大正值（紅色），近處為小正值（黃色），表示高層有風速輻散。

2018年4月12日20：02（圖5c，5d），從宜豐西面來的雷暴回波短帶，在垂直剖面反射率因子圖上，反射率因子R為50～55 dBZ，回波頂高ET為12 km，50 dBZ強回波頂高為5 km，中低空懸掛高度為2～5 km，屬于低質心強降水。在垂直剖面徑向速度圖上，低層有逆風區，頂高在3 km。

2019年5月18日22：02（圖5e，5f），從宜豐西北方向移動過來的與移動方向一致的復合單體回波，在宜豐垂直剖面反射率因子圖上，反射率因子R為45～50 dBZ，回波頂高ET為16 km，50 dBZ強回波頂高為6 km，中低空懸掛高度為1～6 km，屬于低質心強降水。在上高垂直剖面反射率因子圖上，反射率因子R≥65 dBZ，回波頂高ET為18 km，50 dBZ強回波頂高為12 km，中低空懸掛高度為1～12 km。在宜豐垂直剖面徑向速度圖上，3 km以下為負速度區，正速度區中存在19 kg/m2的速度核。在上高垂直剖面徑向速度圖上，強回波區具有上下結構正負速度層，切變差值（-5~27 kg/m2）達到32 kg/m2。這種上下氣流結構，依據垂直速度判定法則，當降水維持時，低層的風與高層的風相反，往往低層是東南風，高層是西北風。

2019年6月8日09：02（圖5g，5h），宜豐受寬廣的絮狀回波影響，其中單體并不強，在垂直剖面反射率因子圖上，反射率因子R為40～45 dBZ，回波頂高ET為14 km，50 dBZ強回波頂高為5 km，中低空懸掛高度為3～5 km，屬于低質心強降水。在垂直剖面徑向速度圖上，8 km以下徑向速度為一致的正速度區（5～19 kg/m2），8 km以上出現負速度區（-1～-5 kg/m2），降水過程比較平穩。

圖5 宜豐短時強降水宜春（Z9795）雷達回波RHI產品結構

由此可見，西風帶系統移過宜豐的雷暴回波群中的強回波單體、雷暴回波短帶、復合單體回波和絮狀回波，組合反射率CR為40～65 dBZ，回波頂高ET為8～15 km，垂直液態水含量VIL為10～60 kg/m2。回波頂高ET為12～18 km，50 dBZ強回波頂高為5～12 km，中低空懸掛高度為1～8 km。6 km以下的低質心強降水，降水效率高于50 dBZ強回波伸展到12 km的強對流性強降水。強回波單體往往形成短時強降水，絮狀回波雖然不強，若其走向與移動方向一致，容易產生“列車效應”，連續降水數小時，也可形成暴雨和大暴雨天氣。徑向速度以正速度區為主（10～19 kg/m2），速度區中有小塊負速度點。徑向速度伴有較弱的速度對（-1～10 kg/m2），負速度區頂高在3 km。3 km以下為負速度區，正速度區中存在19 kg/m2的速度核。強回波區具有上下結構正負速度層，切變差值（-5～27 kg/m2）達到32 kg/m2。8 km以下徑向速度為一致的正速度區（5～19 kg/m2），8 km以上出現負速度區（-1～-5 kg/m2），降水過程比較平穩。

6 結論

使用江西省自動站實時數據、MICAPS天氣圖資料、江西WebGIS雷達拼圖產品和單部雷達產品等資料，采用統計分析、形態對比、特征提取等方法，對2017—2019年宜豐4次暴雨和大暴雨過程中的短時強降水天氣的演變與特征進行分析，得到以下結論：

（1）在宜豐暴雨過程中，伴有≥30 mm·h-1的短時強降水出現；在短時強降水中，≥10 mm/10 min超短時強降水是形成1 h短時強降水的基本時段，根據雷達拼圖CR產品和≥10 mm/10 min超短時強降水的演變，可以提前發布1 h短時強降水的預警預報。

（2）200 hPa贛北處于輻散分流區中，500 hPa 588 dagpm線穩定維持在贛南南部，500 hPa有階梯槽東移，中低層有暖脊存在，贛北處于中低層顯著氣流的左側及前端，有利于熱力和動力不穩定因素持續增長，形成上干下暖濕的不穩定層結；地面輻合線生成有利于暴雨、大暴雨及短時強降水的發生。

（3）雷暴回波群中單體回波強度為60～65 dBZ，伴隨較強雷電。短帶回波強度為50～55 dBZ，短帶回波整體北抬，帶上強單體回波不斷向東移動。復合體回波面積較大，回波強度為55～60 dBZ，并伴有強雷電。大片絮狀回波強度為40～45 dBZ，但降水效率很高，降水穩定，降水時間長，同樣可以形成宜豐大暴雨。

（4）雷暴回波群、回波短帶、復合單體回波和大片絮狀回波，組合反射率CR為40～65 dBZ，回波頂高ET為8～15 km，垂直液態水含量VIL為10～60 kg/m2。50 dBZ強回波頂高為5～12 km，中低空懸掛高度為1～8 km。