貴州省黔西南州一次特大暴雨的天氣學(xué)背景分析

李陽 顧天紅 田人妃 孟慶怡 范倩 唐浩鵬

摘要 利用常規(guī)觀測資料、ERA-5再分析資料等，診斷分析一次典型的突發(fā)性暴雨過程，揭示了黔西南州夏季突發(fā)性暴雨的有利形勢、水汽條件、熱力動力條件及對流系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特征。通過分析了黔西南州2015年5月20日凌晨的特大暴雨天氣過程表明此次暴雨過程副熱帶高壓穩(wěn)定，同時大槽東移引導(dǎo)冷空氣南下，冷暖氣流在黔西南州上空交匯，在與中低層低渦切變共同影響下造成了此次大暴雨過程。在發(fā)生暴雨前，低層輻合高層輻散的形勢，促進(jìn)強(qiáng)降水的發(fā)生;在發(fā)生暴雨時，暖濕氣流為降水提供了有利條件;暖濕不穩(wěn)定的層結(jié)，使強(qiáng)降水持續(xù)發(fā)生。

關(guān)鍵詞 黔西南州;特大暴雨;天氣學(xué);成因分析

中圖分類號：P426.621 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：2095–3305（2021）04–0108–02

加強(qiáng)分析突發(fā)性暴雨的特征和機(jī)理對認(rèn)識突發(fā)性暴雨意義重大[1]。許多學(xué)者廣泛研究了我國暴雨氣候變化，深入研究了西南地區(qū)的暴雨天氣，但是對云貴高原地區(qū)及貴州地區(qū)的暴雨的研究相對較少[2-3]。因此，研究突發(fā)性暴雨有助于防災(zāi)、減災(zāi)。

1 降水實(shí)況

2015年5月19日夜間—20日夜間，黔西南州發(fā)生了一次局地特大暴雨天氣。全州共有256個監(jiān)測點(diǎn)出現(xiàn)降水（圖1），主要降水時段為5月19日20：00～23：00和5月20日03：00～06：00。最大降水出現(xiàn)在貞豐縣挽瀾站，為251 mm。其中，特大暴雨1站，大暴雨3站，暴雨21站，大雨以上量級降水主要集中在興仁、貞豐、望謨。

2 天氣尺度環(huán)流背景

這次特大暴雨過程是高空槽與副熱帶高壓配合低層低渦系統(tǒng)和切變共同影響，加上西南-東北向的水汽通道不斷輸送水汽而產(chǎn)生的結(jié)果。5月19—20日500 hPa中高緯為高壓脊控制，我國東北地區(qū)為低渦影響，黃河以北地區(qū)以經(jīng)向環(huán)流為主。川西高原和孟加拉灣各存在一個高空槽，貴州處于槽前西南氣流帶內(nèi)，副熱帶高壓588線位于20°N;700 hPa川滇交界有南北向切變，貴州位于西南急流帶左側(cè)，急流中心位于兩廣地區(qū);850 hPa切變線呈西南-東北向位于江南地區(qū)中部見圖2。20：00 500 hPa川西高空槽東移至川渝交界，低層切變線發(fā)展西伸，700 hPa切變線位于貴州中北部，850 hPa切變線西伸至貴州東南部地區(qū)。地面14：00貴州西部受云南熱低壓影響，高空槽東移，槽后冷空氣從貴州東北部進(jìn)入，在畢節(jié)南部-貴陽-黔東南中部有明顯輻合線生成并維持，20：00輻合線緩慢南壓，西段進(jìn)入黔西南東部。

3 物理量分析

從5月19日20：00開始，黔西南州500 hPa都為正渦度區(qū)，并且正渦度區(qū)不斷增強(qiáng)，有利于低層的輻合上升運(yùn)動和系統(tǒng)的發(fā)展，使近地層的暖濕空氣與能量傳輸?shù)礁邔樱斐蓾駥蛹雍瘢龠M(jìn)強(qiáng)降水的發(fā)生。5月19日20：00～20日20：00黔西南州的k指數(shù)都在35以上，并且有加強(qiáng)的趨勢，說明黔西南州處于不穩(wěn)定的大氣中，有利于出現(xiàn)強(qiáng)對流天氣，配合低層的水汽條件，為暴雨的產(chǎn)生提供了兩個重要條件。5月19日23：00～20日05：00，700 hPa、850 hPa黔西南州均處于假相當(dāng)位溫密集區(qū)域，假相當(dāng)位溫值隨高度逐漸增大，且增大明顯，說明黔西南州一直保持在高溫高濕位勢不穩(wěn)定的層結(jié)，有利于產(chǎn)生暴雨。

4 水汽條件

5月19日20：00～20日20：00，貴州省整層溫度露點(diǎn)差均在3℃以下。各層比濕來看，500 hPa均在4～6 g/g;700 hPa均在10 g/g以上;850 hPa均在14 g/g以上，絕對水汽含量達(dá)到貴州省暴雨標(biāo)準(zhǔn)。850～700 hPa整層濕層較厚，有利于維持暴雨天氣（圖2）。

5 結(jié)論

通過以上分析，此次過程主要產(chǎn)生原因如下：

（1）副熱帶高壓穩(wěn)定少動，阻擋了高層500 hPa大槽東移，同時槽的東移引導(dǎo)了冷空氣南下，造成天氣系統(tǒng)疊加影響，長時間停滯在黔西南州上空，為強(qiáng)降水發(fā)生提供有利的環(huán)流條件。

（2）中低層低渦切變線長時間維持，低空西南建立急流，急流與暴雨的正反饋?zhàn)饔迷鰪?qiáng)系統(tǒng)、暴雨。

（3）高層正渦度區(qū)，配合低層700 hPa上低渦、850 hPa低渦切變及地面輻合線，系統(tǒng)疊加作用使增強(qiáng)上空發(fā)生強(qiáng)烈上升運(yùn)動。

（4）黔西南州位于低空急流的左側(cè)，并且急流在夜間逐漸增強(qiáng)，低空急流不斷地輸送水汽，急流軸上形成明顯的風(fēng)速和風(fēng)向的輻合和切變，有充足的水汽和能量的供應(yīng)，西南暖濕空氣在黔西南州上空形成了強(qiáng)烈的輻合上升形勢，加大層結(jié)不穩(wěn)定度。

（5）黔西南州處于高溫高濕位勢不穩(wěn)定層結(jié)，淺薄弱冷空氣的侵入低層，造成冷暖空氣交匯，觸發(fā)了不穩(wěn)定能量的釋放，產(chǎn)生了局地的特大暴雨天氣。

參考文獻(xiàn)

[1] 鮑名，黃榮輝.近40年我國暴雨的年代際變化特征[J].大氣科學(xué)， 2006（6）： 1057-1067.

[2] Qian T， Zhao P， Zhang F， et al. Rainy-season precipitation over the Sichuan Basin and adjacent regions in Southwestern China[J]. Monthly Weather Review， 2015， 143（1）： 383-394.

[3] Q Y P.The second decadal leading mode of East Asian summer monsoon rainfall[J]. Atmospheric and Oceanic Science Letters， 2014， 7（5）： 417-421.

責(zé)任編輯：黃艷飛