7·22暴雨過程分析

楊睿敏，李愛華，彭菊蓉

（陜西省漢中市氣象局，陜西 漢中 723000）

1 天氣概況

2013年7月22日陜西出現(xiàn)了一次區(qū)域性暴雨、大暴雨天氣過程，降水主要分布在陜北南部、關(guān)中西部、陜南西部。全省1400多個雨量站出現(xiàn)480站暴雨，90站大暴雨。兩個大暴雨中心分別在漢中的南鄭（192.3mm）和延安的富縣（176.1mm）（圖1），小時最大雨量隴縣的杜陽達56.4mm。

降水從7月21日傍晚開始，強降水時段主要在22日凌晨到上午10時，午后降水明顯減小，19時后結(jié)束。此次暴雨過程的特點是分布廣、歷時短、強度大。

2 環(huán)流背景

500hPa高空圖上（圖略），7月21日08時歐亞中高緯度地區(qū)被一寬廣的低值系統(tǒng)占據(jù)，西風(fēng)槽在蒙古中部—甘肅北部一帶；西太平洋副熱帶高壓發(fā)展強盛，陜西中南部受584dagpm高脊控制，588dagpm線在我國東部海上，北脊點越過35°N比正常年份偏北，青藏高原上在那曲—玉樹—紅原一帶有橫切變發(fā)展。21日20時副高加強西伸，588dagpm線登陸沿海，584dagpm線穿過關(guān)中，陜南中部在青藏高原中西部翹起形成高壓環(huán)流，隴南、四川一帶為兩高之間的氣旋性流場，高原橫切變向東北方向發(fā)展為東北西南向，陜西中南部處于切變線前和副高西北側(cè)的正渦度平流區(qū)，為對流上升運動的發(fā)生發(fā)展提供了有利的大尺度條件。22日08時，西風(fēng)槽南壓與同相東移的切變合并，在陜西上空偏西地區(qū)形成較深的低槽，使得幅合上升運動維持加強；后受副高阻擋低槽向東北方向收縮移出陜西，降水結(jié)束，這也是陜南東部和陜北北部降水弱的原因。

21日20時700hPa圖上（圖略），有兩條切變線分別在河套西部、甘肅東部，偏南風(fēng)水汽輸送從南海經(jīng)云貴高原一直延伸到河套以北，為未來降水提供了充足的水汽來源。22日08時切變東移在陜西西部和中北部，形成人字型低渦切變，同時偏南風(fēng)發(fā)展為急流，為暴雨的產(chǎn)生提供了很好的動力條件和水汽條件。

圖1 2013年7月22日陜西省降水量分布

3 中尺度對流條件分析

3.1 動力條件

2013年7月21日20時實況中尺度對流環(huán)境分析（圖2a），200hPa高度西風(fēng)帶急流位于40°N，陜西中南部處于西風(fēng)帶急流軸右后側(cè)的分流區(qū)，為中尺度對流系統(tǒng)的發(fā)生發(fā)展提供了有利的上升條件和高層氣流輻散條件。500hPa高度有兩個直接影響系統(tǒng)，河套以西的西風(fēng)槽、高原東部的切變線，對應(yīng)700hPa有兩段位置超前的切變線，構(gòu)成前傾槽結(jié)構(gòu)，其附近正渦度區(qū)與500hPa正渦度平流疊加，對低層強對流發(fā)生發(fā)展非常有利，21日20時強降水從西部開始。隨著影響系統(tǒng)東移，雨區(qū)東擴，雨強增大，22日08時（圖2b）500hPa槽線在關(guān)中、陜南西部與700hPa切變線幾乎重疊，同時700hPa西南氣流加強為急流，在陜北南部—關(guān)中北部一帶形成風(fēng)向、風(fēng)速強幅合區(qū)，強烈的上升運動為強降水產(chǎn)生提供了必要條件。暴雨落區(qū)在700hPa切變線附近及低空急流的左側(cè)和前方。

圖2 2013年7月21日20時、22日08時中尺度分析

3.2 層結(jié)穩(wěn)定度

21日20時探空資料顯示，漢中、西安、延安的K指數(shù)很大都在40℃以上，Si指數(shù)均為負值，上空存在不穩(wěn)定能量，大氣層結(jié)處于不穩(wěn)定狀態(tài)。高空風(fēng)分析，低層均有暖平流，300hPa附近有冷平流，非常有利未來強對流的發(fā)生發(fā)展。

3.3 水汽條件

陜西典型暴雨的水汽輸送一般有3路：500hPa來自孟加拉灣的西南氣流、700hPa來自南海的偏南氣流以及850hPa的偏東氣流。但影響這次暴雨過程的水汽輸送只有低層700～850hPa的南海水汽暢通，孟加拉灣的水汽被副高的西段阻斷。7月21日20時中尺度分析，700hPa顯著流線自南向北穿過陜西，陜西上空濕度呈飽和狀態(tài)（T－Td≤2℃），特別是中南部飽和濕層較厚，從850hPa沿伸至對流層中上部，為強降水提供了有利的濕度條件。

分析T639數(shù)值預(yù)報水汽通量散度場，可以看出這次降水過程對應(yīng)南北兩個水汽輻合中心。以漢中為例進行分析（圖3），21日20時850hPa水汽通量散度中心在漢中西南部（圖3a），中心值≤－72×10－8g·（s·cm2·hPa）－1，西部降水開始；22日02時水汽通量散度負值區(qū)東擴加強，最大負值中心達－174.8×10－8g·（s·cm2·hPa）－1（圖3b），雨區(qū)向東發(fā)展雨強明顯增大；22日05時－72×10－8g·（s·cm2·hPa）－1區(qū)覆蓋了整個漢中（圖3c），中心移至漢中中南部，最大中心－171.4×10－8g·（s·cm2·hPa）－1，強降水區(qū)隨之東移，05、06時60多站出現(xiàn)短時暴雨，最大小時雨量54.7mm，對應(yīng)水汽通量散度最大負值中心。之后水汽通量散度逐漸減小，降水減弱，當(dāng)其值由負變正時降水結(jié)束。

圖3 2013年7月21日、22日850hPa水汽通量散度（單位：10－8g·（s·cm2·hPa）－1）

4 云圖特征分析

對7月22日暴雨過程的FY2E紅外云圖分析顯示，暴雨開始前高原東部沿副高外圍有一條東北—西南向的對流云帶，對流云帶上有多個中尺度對流云團在發(fā)展（圖4）。21日23時（圖4-1）降水初期，對流云團A、C位置偏西、偏南，漢中處于其前部降水較弱，發(fā)展旺盛的對流單體B在關(guān)中西部的寶雞產(chǎn)生了強降水（小時雨量56.4mm），對流云群D影響咸陽多站出現(xiàn)短時暴雨。22日02：00（圖4-2）云團 A、C發(fā)展合并，帶給漢中強降水，云團B、D原地發(fā)展加強，寶雞、咸陽強降水持續(xù)。03：00（圖4-3）云團 AC維持，漢中強降水繼續(xù)，云團B消亡，寶雞降水明顯減弱，云團D發(fā)展加強向北向東擴展，咸陽、延安雨勢增強。05：00（圖4-4）云團 AC與南部對流復(fù)合體E合并，漢中降水再次加強，北部云團D分裂成D1、D2兩部分，D1繼續(xù)影響關(guān)中東部使較強降水持續(xù)，D2向北發(fā)展延安降水加強。06：00（圖4-5）受對流復(fù)合體ACE影響，漢中降水達到峰值，小時雨強54.7mm，云團D1、D2發(fā)散減弱，D1東移主體已出陜西，關(guān)中強降水結(jié)束，D2繼續(xù)影響延安，08：00（圖4-6）云團ACE開始分裂消亡，整個對流云帶繼續(xù)沿副高外圍西南氣流向東偏北方向移動。傍晚隨著對流云帶移出陜西全省降水結(jié)束。

圖4 2013年7月21日、22日FY2E紅外云圖

5 結(jié)論與討論

（1）西太平洋副熱帶高壓西伸北抬、西風(fēng)槽東移南壓為暴雨過程提供了有利的大尺度環(huán)流背景；500hPa高原橫切變、700hPa切變線是這次暴雨的直接影響系統(tǒng)。

（2）深厚的大氣濕層和來自南海的低空急流水汽輸送是這次暴雨的主要水汽來源。850hPa水汽通量散度負的大值區(qū)與暴雨落區(qū)有很好的對應(yīng)關(guān)系。

（3）暴雨、大暴雨落區(qū)在700hPa切變線附近及低空急流的左側(cè)和前方。

（4）中尺度對流云團的生消、合并、分裂直接導(dǎo)致降水的開始、結(jié)束，雨勢的加強和減弱。

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