一場局地強天氣征兆分析

莊革富

摘要 2016年4月23日，受南支槽東移、中低層切變線南壓以及低層SW急流等共同影響，福建省仙游縣部分鄉鎮出現了暴雨、局部大暴雨。其中，湖洋當日降水量最大，達108.4 mm，最大雨強達48.0 mm/h。此次局地暴雨時空分布零散，主要出現在西部、北部高海拔山區，地形增幅作用明顯。局部強對流天氣造成局地洪澇、泥石流等地質災害。短時強降水發生前的4月23日08：00，低層低渦切變線東移南壓，其南側925～700 HpaSW急流開始建立，仙游縣位于急流附近，500 Hpa南支槽加深東移靠近，槽前SW氣流持續增強。200 hpa有較強的輻散流場，抽吸作用非常明顯，使得低層氣流不斷猛烈地抬升，大氣層結非常不穩定。根據高低空流場、自動站觀測以及天氣雷達監測資料，結合當時各種物理參數的變化等，對2016年4月23日仙游縣局地強對流天氣出現前的征兆進行分析，以便為今后局地強對流天氣預報提供借鑒。

關鍵詞 局地;強對流;暴雨;征兆分析

中圖分類號：P458 文獻標識碼：B 文章編號：2095–3305（2021）01–0138–03

1 概述

2016年4月23日受南支槽東移、低層切變線南壓以及低空SW急流的共同影響，仙游縣出現了局地強對流天氣，當日午后13：00～14：00局部鄉鎮雷電交加、暴雨如注。境內湖洋、西祭水庫等1 h雨量達29 mm以上，最大雨強出現在西苑湖洋，達48.0 mm/h（圖1～2、表1～2）。而當日測站雨量僅35.6 mm。此次局地強對流天氣的特點是時間短、時空分布零散。暴雨落區位于仙游縣中西部（西苑～湖洋之間）和西南角（龍華鎮西南）小范圍區域。試圖通過最鄰近的4月23日08：00的各種流場配置以及各物理量參數分布，探討分析此次局地強天氣發生之前的某種征兆，為今后的類似預報提供某種啟示。

2 高空形勢分析

短時強降水發生前的4月23日08：00，低層低渦切變線東移南壓，其南側925～700 HpaSW急流開始建立，仙游縣位于急流附近，500 Hpa南支槽加深東移靠近，槽前SW氣流持續增強，預示著未來對流將強烈發展 （圖3）[1]。

另外，4月23日08：00，在200 hpa高空圖上，仙游縣上空有比較強的輻散流場，抽吸作用比較明顯，使得低層氣流不斷地強烈抬升，大氣更加不穩定（圖4）。

850～700 hpa有較強的SW急流的輻合擾動，500 hpa低槽沒有前傾，200 hpa為較強的輻散流場，這是非典型的強對流天氣高低層流場配置。

3 穩定度分析

3.1 高空風場分布

4月23日08：00，仙游縣從850 hpa到200 hpa為比較一致的強SW風，與典型的上冷下暖風向切變有明顯不同（圖1），具有深厚的暖區不穩定結構，有利于局地強對流的發展 [2]。

3.2 各物理參數分析

根據福州和廈門測站4月23日08：00的探空資料，可以看出當時測站的各物理參數及其穩定度狀況（表3）。

3.2.1 沙氏指數 SI=（T-T′）500， 4月23日08：00，廈門的沙氏指數SI<<0，福州的沙氏指數SI接近0，仙游縣處在二者中間，可以推測當時沙氏指數SI大約為-1.92，大氣層結相當不穩定，容易出現局地強對流天氣。

3.2.2 K指數 K=（T850-T500）+Td850-

（T-Td）700。4月23日08：00，福州K指數達38℃，而廈門的K指數達40℃，最大K指數中心出現在鄂東閩東南，在SW急流的作用下，不斷地向仙游縣輸送不穩定能量。可以推定當時仙游縣K指數至少有39℃，大氣層結非常不穩定（圖5）。

3.2.3 對流有效位能CAPE 4月23日08：00，福州和廈門的對流有效位能CAPE較小，分別為0和178.7 J/Kg，根據有關文獻，當對流有效位能CAPE達2 000 J/kg以上時，出現強對流的可能性較大。由此可見，當對流有效位能CAPE遠遠小于2 000 J/kg時，局地依然可能出現強對流天氣，這一點要特別注意。

3.2.4 假相當位溫Δθse 從4月23日08：00假相當位溫場可以看出，仙游縣位于假相當位溫高脊區，說明底層具備較高的假相當位溫，有利于強對流天氣的發生發展（圖6）;另外，從4月23日08：00福州和廈門的探空曲線也可以看出，假相當位溫Δθse=>0，尤其是廈門的假相當位溫達8.4℃，說明當時仙游縣500 hpa比850 hpa的位溫低得多，大氣層結非常不穩定，有利于強對流天氣的發生。

3.2.5 高低層溫差ΔT850-500 從4月23日08：00福州和廈門的探空曲線可以看出，850 hpa與500 hpa的溫度差分別為23.5℃和24.7℃，仙游縣處在兩者之間，至少有24℃的溫度差，為局地強對流的發生提供必要的熱力條件。

4 溫度場分析

從4月23日08：00總溫度場可以看出，仙游縣位于850 hpa高溫脊線附近，出現明顯的低空暖舌，具備較典型的熱力觸發條件，容易產生局地強天氣（圖7）。

5 濕度場分析

5.1 水汽通量

從4月23日08：00水汽通量場可以看出，850 hpa水汽通量中心位于福建省中南部，仙游縣處在高水汽通量區域，為局地強天氣的發生提供充沛的水汽（圖8）。

5.2 水汽平流

從4月23日08：00水汽平流場可以看出，850 hpa有明顯的水汽平流，仙游縣位于水汽平流的中心區域，為局地強天氣提供源源不斷的水汽（圖9）。

5.3 溫度露點差

從4月23日08：00溫度露點差場可以看出，從925 hpa～500 hpa整層仙游縣處于較小溫度露點差區域，極有利于局地強天氣的出現（圖10）。

5 雷達回波特征

從雷達基本放射率拼圖上可以看到，從4月23日13：04開始，仙游縣西南方向有帶狀強回波向東北方向移動，強回波帶強度大都在45～55 dBz，局部超過55 dBz。到了19：00左右，強回波帶逐漸減弱并移出仙游縣，與上述天氣形勢的演變基本相符（圖11）[3]。

6 降水數值預報產品的釋用

根據2016年4月23日08：00～24日08：00 24 h降水數值預報產品，中央臺當時降水預報落區為10～25 mm;而EC降水僅預報小雨，部分中雨10～25 mm。但它們西面有大面積強降水區，在西風帶的作用下有提前向東進行能量傳播的可能（圖12）。根據平時的預報經驗，應以當時的天氣形勢實況為依據。結合當時各物理量的變化，降水量往大的量級進行訂正預報。

此次各家數值預報為小到中雨，可以訂正預報為大雨，局部暴雨或大暴雨較為準確。

7 小結

（1）此次局地強對流天氣流場垂直分布較一致，高低層沒有明顯的方向切變。850 hpa有SW急流，500 hpa沒有前傾槽結構，但200 hpa有比較強的輻散氣流。高低空配置對強降水的發生較為有利;

（2）高低空濕度垂直分布都比較大，不利于對流不穩定天氣的產生，與經典的上干下濕有明顯不同;

（3）從各種物理參數值看：4月23日08：00測站沙氏指數、K指數、假相當位溫等大部分物理參數都有利于局地強對流天氣的產生。但對流有效位能CAPE比較小;

（4）此次局地強對流天氣范圍較小，出現的時間短促，短時強降水特征非常明顯，容易形成局地洪澇、泥石流等地質災害，應予特別關注。

參考文獻

[1] 艷麗，王秀萍，楊彩云，等.呼和浩特市一次大暴雨天氣的濕位渦診斷分析[J]

內蒙古氣象，2011（2）：9-12.

[2] 張文龍，范水勇，陳敏.中尺度模式探空資料在北京局地暴雨預報中的應用[J].暴雨災害，2012（1）：8-14

[3] 蒙偉光，王安宇，李江南，等.華南暴雨中尺度對流系統的形成及濕位渦分析[J].大氣科學，2004，28（3）：330-341.

責任編輯：黃艷飛

An Analysis of Local Severe

Weather Signs

ZHUANG Ge-fu （Xianyou Meteorolo-gical Bureau of Fujian Province， Xianyou， Fujian 351200）

Abstract On April 23， 2016， affected by the eastward movement of the south branch trough， the south pressure of the shear line in the middle and low levels and the SW jet in the low level， some townships in our county had a heavy rain， and some local heavy rain. Among them， the precipitation of 108.4 mm in Huyang was the largest， and the heaviest rain intensity was 48.0 mm/h. The spatial and temporal distribution of the local rainstorm is scattered， mainly in the western and northern high-altitude mountain areas， and the effect of terrain increase is obvious. Local strong convective weather caused local flood， debris flow and other geological disasters. At 08：00 oclock on April 23， before the short-time heavy precipitation， the vortex shear line at the lower level moved eastward and pressed southward， and the jet stream of 925 ～ 700 HpaSW on its south side began to establish. Our county is near the jet stream， the 500 hPa south branch trough deepened and moved eastward and approached， and the SW airflow in front of the trough continued to strengthen. At 200 hPa， there is a strong divergent flow field， and the pumping effect is very obvious， which makes the low-level airflow constantly violently uplifted， and the atmospheric junction is very unstable. According to the high and low space flow field， automatic station observation and weather radar monitoring data， combined with the changes of various physical parameters at that time， the symptoms before the occurrence of local strong convective weather in Xianyou County on April 23， 2016 were diagnosed and analyzed， so as to provide some reference for the future forecast of such local strong convective weather.

Key words Local; Strong convection; Heavy rain; Symptom analysis