六盤水市一次強(qiáng)降水天氣過程分析

康學(xué)良，池再香

(貴州省六盤水市氣象局，貴州 六盤水 553001)

六盤水市一次強(qiáng)降水天氣過程分析

康學(xué)良，池再香

(貴州省六盤水市氣象局，貴州 六盤水 553001)

利用EC數(shù)值預(yù)報(bào)、FY2C云圖、區(qū)域自動(dòng)站、多普勒雷達(dá)以及實(shí)況資料，對(duì)2009年6月8日傍晚到10日08：00時(shí)發(fā)生在貴州省六盤市的強(qiáng)降水天氣過程進(jìn)行分析。結(jié)果表明：位于盤縣坪地東北面的牛棚梁子(主峰2 865 m)和水城與赫章之間的韭菜坪(主峰2 901 m)在此次強(qiáng)降水過程中，對(duì)天氣系統(tǒng)具有阻擋作用;地面輻合線對(duì)此次強(qiáng)降水落區(qū)有很好的指示作用;區(qū)域自動(dòng)站、新一代天氣雷達(dá)、衛(wèi)星云圖等資料以及本地開發(fā)的暴雨預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)和區(qū)域內(nèi)各站點(diǎn)近地面能量的變化，對(duì)臨近預(yù)警、短時(shí)預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率的提高起到關(guān)鍵作用，從而可為復(fù)雜地形下的局地暴雨預(yù)報(bào)起到重要的參考意義。

地形;輻合線;強(qiáng)降水;六盤水

1 引言

夏季暴雨是不同尺度相互作用的復(fù)雜非線性問題。在不同尺度的影響系統(tǒng)中，暴雨的產(chǎn)生要有一定的大尺度環(huán)境背景，它可以提供中尺度天氣系統(tǒng)形成的條件及環(huán)境場，而中尺度系統(tǒng)(MCS)才是直接造成暴雨的影響系統(tǒng)［1-2］。只有在有利的大尺度背景下滿足一定的物理?xiàng)l件，才能激發(fā)產(chǎn)生強(qiáng)對(duì)流天氣［3］，但地形的加熱不均勻也會(huì)引起局地環(huán)流［4］，使災(zāi)害天氣的發(fā)生更加頻繁，并且強(qiáng)降水的落區(qū)與地形關(guān)系有著密切的關(guān)系［5］。

貴州六盤水市地處烏蒙山脈，中部有牛棚梁子(主峰2 865m)，西北部有韭菜坪(主峰2 901m)，是個(gè)典型的高海拔山區(qū)，地形地勢復(fù)雜，山體高大，連綿不斷，切割劇烈，谷地幽深，相對(duì)高度差多達(dá)500m以上。由于地形的復(fù)雜多樣，造成局地暴雨很難預(yù)報(bào)。本文利用EC數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品資料、常規(guī)觀測資料、區(qū)域自動(dòng)站資料、雷達(dá)資料、物理量場資料、FY2C云圖以及本臺(tái)開發(fā)的暴雨預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)等，對(duì)2009年6月8—10日發(fā)生在貴州省六盤水市的強(qiáng)降水天氣過程進(jìn)行分析，探討局地強(qiáng)降水的預(yù)報(bào)方法。

2 過程概況及災(zāi)情

2009年6月8日傍晚到10日08：00時(shí)，受低槽、切變線影響，六盤水市出現(xiàn)了當(dāng)年入汛以來最強(qiáng)降水，局地雷雨中夾降冰雹，降水主要集中在8日夜間，在六盤水市的中部呈自西向東帶狀強(qiáng)降水區(qū)(見圖1);隨后強(qiáng)降水區(qū)域減弱南下，9日白天到夜間降水主要集中在盤縣南部。8日08：00時(shí)—10日08：00時(shí)，全市共出現(xiàn)大暴雨1站、暴雨14站、大雨25站以及中雨17站，以水城縣的蟠龍鄉(xiāng)114.5mm為最大。同時(shí)，8日14：10—14：30時(shí)，水城縣的蟠龍鄉(xiāng)發(fā)生冰雹災(zāi)害，冰雹持續(xù)時(shí)間20min，冰雹最大直徑為10mm;15：00時(shí)，水縣城的果布戛鄉(xiāng)楓香村的4位村民在地里鎬玉米，4人同時(shí)被雷擊倒受輕傷;19：25—21：40時(shí)水縣城的營盤鄉(xiāng)發(fā)生風(fēng)災(zāi)，導(dǎo)致玉米被大風(fēng)吹倒或吹斷。此次風(fēng)雹災(zāi)害，造成水城縣6 074人受災(zāi)，農(nóng)作物受災(zāi)面積138 hm2，絕收18 hm2，倒塌房屋4間，直接經(jīng)濟(jì)損失46.35萬元。此次暴雨致洪災(zāi)害，造成六枝32 094人受災(zāi)，死亡1人，農(nóng)作物受災(zāi)面積1 388 hm2，絕收73hm2，直接經(jīng)濟(jì)損失345萬元，其中農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)損失325萬元。

3 強(qiáng)降水過程分析

3.1 環(huán)流形勢與影響系統(tǒng)分析

由EC數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品資料分析：500hPa圖上(圖略)，7日20：00時(shí)，四川西部有高空槽，未來東移影響貴州省東部;8日20：00時(shí)，高空槽東移到陜西南部—重慶—貴州省東部—廣西南部;9日20：00時(shí)，高空槽在貴州省東部，貴州省主要受偏西北氣流影響，10日 20：00時(shí)，貴州省受西北氣流影響。700hPa圖上(圖略)，7日20：00時(shí)，貴州省西南氣流加強(qiáng)，陜西北部—甘肅南部—成都附近有低渦切變，未來東南移影響貴州省;8日20：00時(shí)，低渦切變東南移到貴州省北部，未來繼續(xù)東南移，貴州省西南氣流減弱;9日20：00時(shí)，低渦切變線東南至貴州省東南部，10日20：00時(shí)，貴州省受高壓環(huán)流影響。850hPa圖上(圖略)，7日20：00時(shí)，寧夏—四川東部—云南昭通有低渦切變，貴州省偏南氣流加強(qiáng);8日20：00時(shí)，低渦切變線南壓至貴州省中部一線，貴州省偏南氣流減弱;9日20：00時(shí)，切變線南壓至廣西境內(nèi)，貴州省轉(zhuǎn)為西北氣流;10日20：00時(shí)，貴州省為高壓環(huán)流影響。地面氣壓場(圖略)，7日20：00時(shí)，有弱冷空氣影響貴州省;8日20：00時(shí)影響貴州省的倒槽鋒生系統(tǒng)維持;9日20：00時(shí)倒槽減弱;10日20：00時(shí)，有弱冷空氣補(bǔ)充影響貴州省。

圖1 8日08：00時(shí)—9日08：00時(shí)六盤水市降水(單位：mm)分布實(shí)況

總之，六盤水市此次強(qiáng)降水天氣過程主要是受500hPa槽后西北氣流、850hPa位于昭通的低渦切變和地面倒槽鋒生系統(tǒng)的共同影響。

3.2 地形作用

六盤水市自南向北一直到赫章為烏蒙山脈，在烏蒙山脈上，盤縣西北部與水城西南部交界處主峰(牛棚梁子)有2 865m，水城西北部與赫章南部交界處有2 901m的主峰(韭菜坪)。在此次強(qiáng)降水過程中，牛棚梁子和韭菜坪共同阻擋了8日08：00時(shí)及前4 d的東南氣流，使東南氣流轉(zhuǎn)為東北氣流。由于地形抬升作用，在牛棚梁子以東、韭菜坪以南地區(qū)造成上升運(yùn)動(dòng)，有利于該區(qū)的對(duì)流發(fā)生和發(fā)展。由此可見，此次強(qiáng)降水落區(qū)與該地形的作用有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系(見圖1)。

3.3 雷達(dá)回波分析

8日16：00時(shí)，貴陽雷達(dá)反映出六枝東南角和西南角有對(duì)流回波生成(圖2a)，隨后加強(qiáng)、發(fā)展并南壓，16：50時(shí)發(fā)展成一對(duì)流回波帶在六枝南部(圖2b)，該對(duì)流回波帶一直維持到17：20時(shí)，隨后緩慢東移，18：00時(shí)移出六枝并影響普定南部與鎮(zhèn)寧北部之間地區(qū);該對(duì)流回波帶的滯留、移動(dòng)與六枝16：00—17：00時(shí)的強(qiáng)降水(1h降22.0mm)以及其后持續(xù)降水有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。22：02時(shí)，畢節(jié)雷達(dá)反映出在水城的西南部有對(duì)流回波生成(圖3a)，此處應(yīng)為牛棚梁子的東北方，但22：22時(shí)對(duì)流回波減弱消失。9日00：43時(shí)畢節(jié)雷達(dá)反映出在水城的南部自西向東呈帶狀對(duì)流回波(圖3b)，該對(duì)流回波位于韭菜坪與牛棚梁子之間，并且維持到01：58時(shí)減弱消失，01：38時(shí)在水城的北部有弱對(duì)流回波生成，該對(duì)流回波位于韭菜坪南側(cè)，且一直持續(xù)到05：48時(shí)減弱消失。該對(duì)流回波的滯留以及減弱消失與水城站逐時(shí)降水分布一致。

圖2 貴陽雷達(dá)8日16：00時(shí)(a)和16：50時(shí)(b)回波變化趨勢

3.4 衛(wèi)星云圖分析

從FY2C云圖上看到，8日15：20時(shí)，在威寧、水城、六枝的西南部有對(duì)流云團(tuán)生成(圖4a)，該小尺度對(duì)流云團(tuán)在源地發(fā)展、加強(qiáng);16：20時(shí)該小尺度對(duì)流云團(tuán)在發(fā)展、加強(qiáng)過程中合并為一中尺度且呈東西帶狀對(duì)流云團(tuán)在水城—六枝一帶(圖4b);由于受牛棚梁子和韭菜坪山峰的阻擋，該中尺度對(duì)流云團(tuán)未向西、向北發(fā)展，而是緩慢地南下，17：20時(shí)分在水城的中部以南至六枝的中部以南地區(qū)(圖4c)，隨后該中尺度對(duì)流云團(tuán)一直維持在這一帶，造成8日夜間強(qiáng)降水主要分布在水城的中部以南至六枝的中部以南地區(qū)。由此可見，該中尺度對(duì)流云團(tuán)與此次強(qiáng)降水落區(qū)有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。9日04：20時(shí)該中尺度對(duì)流云團(tuán)減弱并東南移，到06：20時(shí)移出六盤水市(圖4d)，該市的強(qiáng)降水天氣過程隨之減弱。

3.5 地面輻合線分析

8日08：00時(shí)地面圖上，貴州省北部邊緣有弱輻合，而六盤水市為西南風(fēng)，加上高低空天氣系統(tǒng)偏北偏東，故六盤水市沒有具備強(qiáng)降水的天氣條件;到11：00時(shí)，水城站突然轉(zhuǎn)為東北風(fēng)，盤縣維持西南風(fēng)，輻合線位于水城與盤縣交界處—安順附近—遵義一線(圖5a);14：00時(shí)地面輻合線的東段南壓至貴陽以南地區(qū)，而西段仍然維持在水城與盤縣之間(圖5b)，維持在水城與盤縣交界處的輻合線位置與8日夜間的強(qiáng)降水落區(qū)有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。因此，地面圖時(shí)間尺度短，可作為短時(shí)預(yù)報(bào)的重要工具。

圖5 地面形勢場8日11：00時(shí)(a)和14：00時(shí)(b)變化特征

3.6 本地化分析

8日14：00時(shí)，根據(jù)六盤水市氣象臺(tái)開發(fā)的暴雨預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)，得到六盤水市水城和六枝上空(700hPa)的比濕為11.1g/kg，而盤縣為10.4 g/kg，說明水城和六枝上空的水汽條件比盤縣的好;且水城和六枝上空(700hPa)的總能量為70.1℃，而盤縣為68.4℃，說明水城和六枝上空的能量比盤縣的高。得出的結(jié)論是“六盤水市北部具備產(chǎn)生強(qiáng)降水的水汽、能量條件”。同時(shí)利用六盤水市各站點(diǎn)8日08：00時(shí)和14：00時(shí)的近地面溫度、水汽壓和本站氣壓計(jì)算得到，08：00時(shí)近地面能量：水城74℃、六枝73℃、盤縣68℃，到14：00時(shí)，水城80℃、六枝77℃、盤縣71℃;由此可知，六盤水市中部以北地區(qū)的能量比中部以南地區(qū)的增加明顯，為強(qiáng)降水提供了充足的水汽和能量條件。所以，暴雨預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)的提示以及近地面能量的反應(yīng)，與此次強(qiáng)降水落區(qū)有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

4 討論

在此次強(qiáng)降水天氣過程中，天氣影響系統(tǒng)偏北偏東，對(duì)六盤水市影響不明顯，但六盤水市氣象臺(tái)根據(jù)自己開發(fā)的暴雨預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)，并結(jié)合本地各站點(diǎn)近地面能量，作出“8日夜間到9日白天，全市陰有陣雨或雷雨，雨量一般中雨，北部(水城)和東部(六枝)局地有大到暴雨，個(gè)別鄉(xiāng)鎮(zhèn)有暴雨;9日夜間到10日白天，陰有陣雨，南部(盤縣)局地中到大雨?！钡念A(yù)報(bào)結(jié)論。經(jīng)與實(shí)況進(jìn)行比較，前24h，在強(qiáng)降水落區(qū)以及量級(jí)上，預(yù)報(bào)結(jié)論與實(shí)況相吻合;后24h，在強(qiáng)降水落區(qū)上，預(yù)報(bào)結(jié)論與實(shí)況相吻合，但預(yù)報(bào)量級(jí)較實(shí)況略偏大。

由于六盤水市無雷達(dá)，只能參考畢節(jié)、黔西南和貴陽的雷達(dá)資料。受地形影響，畢節(jié)雷達(dá)只能反映水城中部以北上空的對(duì)流狀況，黔西南雷達(dá)只能反映盤縣中部以南上空的對(duì)流狀況，貴陽雷達(dá)又只能反映六枝中部以東上空的對(duì)流狀況，造成水城與盤縣、水城與六枝交界處為盲區(qū)，而水城與盤縣交界處受牛棚梁子山峰阻擋，常常有對(duì)流系統(tǒng)生成、發(fā)展及停滯，易造成此處降水量級(jí)預(yù)報(bào)的偏差;并且曾多次在此處發(fā)生的強(qiáng)降水無法從雷達(dá)圖上獲取，而云圖資料時(shí)空尺度較長，且常常資料不全，給六盤水市局地暴雨短時(shí)臨近預(yù)報(bào)帶來困難。因此，六盤水市氣象臺(tái)常常根據(jù)區(qū)域自動(dòng)站降水量來判斷該盲區(qū)的降水強(qiáng)度以及持續(xù)時(shí)間進(jìn)行天氣預(yù)報(bào)服務(wù)。在服務(wù)過程中，難免有點(diǎn)被動(dòng)和偏差。

5 小結(jié)

①當(dāng)?shù)氐牡匦螚l件，特別是山脈走向，對(duì)天氣系統(tǒng)具有觸發(fā)或阻擋作用。此次強(qiáng)降水落區(qū)與牛棚梁子和韭菜坪的地形有著密切的關(guān)系。

②地面實(shí)況圖、區(qū)域自動(dòng)站、多普勒雷達(dá)、衛(wèi)星云圖等資料，對(duì)臨近預(yù)警、短時(shí)預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率的提高起到關(guān)鍵作用。

③本地化系統(tǒng)在此次強(qiáng)降水天氣過程中起到很好的指示作用。

［1］ 陶詩言，丁一匯，周曉平.暴雨和強(qiáng)對(duì)流天氣的研究［J］.大氣科學(xué)，1979，4(3)：227-238.

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［4］ 葉萌，張東，何夏江.“05.6”廣東致洪暴雨過程的預(yù)報(bào)著眼點(diǎn)［J］. 廣東氣象，2006，34(1)：35-38.

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1003-6598(2011)02-0022-04

2010-05-31

康學(xué)良(1962-)，男，工程師，主要從事氣象綜合管理工作。