特例暴雨天氣分析

王維 等

烏日?qǐng)D牧仁? 喬驛媛

摘要：作者運(yùn)用專業(yè)知識(shí)、結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)分析了2019年6月廣州地區(qū)的1次暴雨過程，包括了過程概述、環(huán)流背景、物理機(jī)制分析等，為從事相關(guān)工作的氣象預(yù)報(bào)科技人員提供參考。

關(guān)鍵詞：典型案例；暴雨；環(huán)流背景；物理機(jī)制

2019年6月8日08時(shí)—9日06時(shí)（北京時(shí)間，下同），華南地區(qū)出現(xiàn)了區(qū)域性降水天氣過程。此次暴雨過程，降水量大，突發(fā)性強(qiáng)，分布不均勻等特點(diǎn)。以廣州地區(qū)降水量分布為例，9日14～20時(shí)，降水中心主要集中在廣州西北部地區(qū)，降水量在25～50 mm。6月9日20時(shí)至10日02時(shí)，廣州東北部降水量在50～100 mm。雨帶維持與緩慢東移。

1 暴雨過程概述

2019年6月8—9日，華南部分地區(qū)出現(xiàn)了區(qū)域性降水天氣過程。此次暴雨過程具有突發(fā)性強(qiáng)，降水量大，分布不均勻等特點(diǎn)。華南地區(qū)湖南和江西降雨尤為強(qiáng)烈，降水量在6月8日20時(shí)～9日20時(shí)達(dá)到了100～250 mm，廣東地區(qū)降水量在10～50 mm。以廣州地區(qū)降水量分布為例，9日14～20時(shí)，降水中心主要集中在廣州西北部地區(qū)，降水量在25～50 mm。隨著時(shí)間的推移到了6月9日20時(shí)至10日02時(shí)，廣州東北部降水量在50～100 mm。雨帶維持與緩慢東移。

2 環(huán)流背景

2.1 高空形勢(shì)分析

一般來說，暴雨的發(fā)生離不開有利的大尺度環(huán)流背景和各種影響系統(tǒng)的有利配置。6月8日20時(shí)，500 hPa（圖2.1.1）中高緯度地區(qū)主要受兩槽一脊的影響：烏拉爾山附近有一處低壓槽 ，槽后有明顯的溫度槽配合，溫度場(chǎng)與高度場(chǎng)的配置形勢(shì)有利于槽的加深發(fā)展，槽后的西南氣流有短波槽東移活動(dòng)。東槽自我國東北、日本一帶延伸至華北，呈東北--西南向，脊自蒙古伸向貝湖東北側(cè)，有時(shí)可伸至東西伯利亞，脊的南方云貴高原附近有南支槽東移，副高脊至110°E，華南已出現(xiàn)負(fù)變高。

6月9日8時(shí)，500 hPa高緯度地區(qū)多短波槽活動(dòng)，高壓脊穩(wěn)定在110°E～120°E的副高向內(nèi)陸加深，徑向度加大，中心強(qiáng)度不變；廣州正處于槽前旺盛的西北氣流控制中，西北氣流的輸送是形成暴雨的有利條件。6月9日8時(shí)，500 hPa圖上（圖2.1.2），副高繼續(xù)深入內(nèi)陸，中高緯度的系統(tǒng)整體東移發(fā)展。在副高延伸的情況下，有利于暖濕氣流向華南輸送，之后，副高開始減弱，華南出現(xiàn)負(fù)變高，有利冷空氣南下。

2.2 中低空形勢(shì)分析

850 hPa上，低空切邊線的變化是與地面圖上冷鋒的移動(dòng)相配置的。切線呈東北--西南向傾斜狀，對(duì)于地面冷鋒的變化如地面填圖（圖2.2.2）所示。暖性切變線：在廣東省到湖南一帶出現(xiàn)由東南風(fēng)與西南風(fēng)構(gòu)成的暖性切變線。云貴高原東側(cè)至廣州地區(qū)，中心強(qiáng)度增強(qiáng)；冷鋒隨之東移，廣州逐漸與冷鋒位置接近；槽后有冷平流，廣州受暖空氣的影響，降水強(qiáng)度加強(qiáng)。鋒面兩側(cè)風(fēng)向呈明顯氣旋式切邊，氣象要素存在巨大的差異。

3 物理機(jī)制分析

3.1 水氣條件分析

暴雨的產(chǎn)生，主要與水氣的平流和輻合運(yùn)動(dòng)有關(guān)。水氣通過大規(guī)模的平流運(yùn)動(dòng)輸送到降水區(qū)。水氣通量的值越大，表示從原地輸送到降水區(qū)的水氣量越大，可降水量越大；反之亦然。從圖3.1.1中可以看出，水氣輸送從太平洋輸送進(jìn)來途經(jīng)華南地區(qū)向偏東北方向發(fā)展。此刻我國華南地區(qū)大致受偏北風(fēng)控制，帶來的水氣條件為廣東的降水帶來了有利的條件。

水氣通量是隨著風(fēng)帶大值區(qū)的移動(dòng)而移動(dòng)的，即水氣通量大值區(qū)隨著西南風(fēng)的加強(qiáng)而向偏東方向移動(dòng)。9日8時(shí)（圖3.1.1a），華南地區(qū)有1個(gè)很大的冷氣團(tuán)還有2個(gè)較小的冷氣團(tuán)，華南地區(qū)的風(fēng)向密密麻麻，從太平洋輸送進(jìn)來大量的水氣，為廣東的降水帶來了極大的有利條件。9月20時(shí)（ 圖3.1.1b）華南地區(qū)此時(shí)有2個(gè)大的冷氣團(tuán)和1個(gè)小的冷氣團(tuán)，風(fēng)向通道持續(xù)帶來降水，沒有減弱的趨勢(shì)，依然在源源不斷地為廣東地區(qū)帶來有利的降水條件。

3.2 能量條件分析

強(qiáng)對(duì)流天氣預(yù)報(bào)常用K指數(shù)和假相當(dāng)位溫（θse）來反映大氣節(jié)點(diǎn)的溫濕度。K指數(shù)越大，層結(jié)越不穩(wěn)定，出現(xiàn)對(duì)流天氣的可能性越大。θse是反映大氣節(jié)點(diǎn)穩(wěn)定性的另一個(gè)重要物理量。θse的密集帶通常表示強(qiáng)烈的溫度、濕度梯度和可能存在的鋒面區(qū)域。使用Δθseθ=θse500 - se700或500 hPa和700 hPa層結(jié)θse差異，Δθse值越小，表示θse隨高度越大，對(duì)流的不穩(wěn)定。

圖3.2.1是6月9日08時(shí)和9日20時(shí)的能量條件K值。從圖3.2.1a中可以看得出來，廣東的西部附近有一個(gè)K指數(shù)高值中心，K指數(shù)向外逐漸遞減，廣東處于K指數(shù)等值線為35°C值區(qū)邊緣的地帶。圖3.2.1b，廣東附近的高值中心降低到了40～45，廣東仍處于K指數(shù)等值線為35°C值區(qū)的邊緣的地帶。這種能量場(chǎng)的分布為

6月9日的降水的發(fā)生提供了有利條件。

圖3.2.2 6月9日20時(shí)500 hPa溫度場(chǎng)和700 hPaT-Td疊加圖。廣東部分地區(qū)位于θse的低值范圍在0～2，邊緣地帶處于3，θse值大約為0℃，呈西南船狀，上半部基本都是0℃下半部則為3～4℃，大氣層結(jié)比較穩(wěn)定。K指數(shù)與θse的分布有著一定的對(duì)稱性，在這種情況的影響下，確定了6月9日晚的降水能量的釋放。

綜上所述，能量指數(shù)密集帶通過逐漸影響廣東地區(qū)而改變廣東地區(qū)的位勢(shì)穩(wěn)定度，從而造成強(qiáng)對(duì)流天氣的發(fā)生。總的來說，廣東北部的不穩(wěn)定指數(shù)

（K、θse、Δθse）大于南部，說明不穩(wěn)定能量聚積得更多。這也解釋了廣東北部地區(qū)日降水量大于南部的原因。

4 結(jié)論

這次廣東暴雨的形成是受兩槽一脊、中緯度副熱帶高壓、華南附近的冷鋒、流場(chǎng)、輻合線的共同作用有關(guān)。廣東地區(qū)受到偏西氣流的控制；高中低各層系統(tǒng)間的相互配置、相互作用，為暴雨的發(fā)生發(fā)展提供了有組織的環(huán)流條件。廣東處于華南地區(qū)，汛期要比其他地方早很多，而且持續(xù)時(shí)間長。前汛期存在華南準(zhǔn)靜止鋒暴雨，如果是鋒面暖區(qū)往往會(huì)有更大的暴雨。在流場(chǎng)圖中，我們可以看到，廣東地帶剛好處于東南風(fēng)和西南風(fēng)的混合氣流中，有利于形成廣東的降雨現(xiàn)象。

不穩(wěn)定指數(shù)對(duì)流性天氣的發(fā)生發(fā)展具有較好的指示作用。此次暴雨開始于不穩(wěn)定能量鋒區(qū)的邊緣密集區(qū)，隨著不穩(wěn)定能量等值線的數(shù)值減弱和密度減小而強(qiáng)度減弱。此次廣東北部的不穩(wěn)定指數(shù)大于南部的不穩(wěn)定指數(shù)，解釋了這次廣東北部地區(qū)降水更多、更大的原因。

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