2012年7月貴州西部一次局地暴雨診斷分析

付顯榮，池再香，段 榮

(1.貴州省六枝特區(qū)氣象局，貴州 六枝 553400;2.貴州省六盤水市氣象局，貴州 六盤水 553001;3.貴州省黔西南自治州氣象局，貴州 興義 552400)

1 引言

夏季暴雨是不同尺度天氣系統(tǒng)相互作用的復雜非線性問題。為了揭示暴雨發(fā)生、發(fā)展的內(nèi)在機制和外部條件，許多氣象專家對以往發(fā)生在我國不同地區(qū)的暴雨天氣過程進行了診斷和數(shù)值模擬分析［1－3］。孫建華等［4］還對2002年中國暴雨試驗期間一次低渦切變上發(fā)生的中尺度對流系統(tǒng)進行了研究。在不同尺度的影響系統(tǒng)中，暴雨產(chǎn)生要有一定的大尺度環(huán)流背景，它可提供中尺度天氣系統(tǒng)形成的條件及環(huán)境場。陶詩言等［5］、馬艷等［6］、朱官忠［7］的研究表明，中尺度對流系統(tǒng)(MCS)才是直接造成暴雨的影響系統(tǒng)。在有利的大尺度環(huán)流背景下，只有滿足一定的物理條件，才能激發(fā)產(chǎn)生強對流天氣。陳忠明等［8］、池再香等［9－10］研究指出，西南低渦東部低空急流活動將影響低渦的維持與發(fā)展，切變線、低渦、輻合線、西風槽等也是西南地區(qū)降水天氣的常見低值系統(tǒng)。

2012年7月15日20 時—16日20 時(簡稱16日，北京時，下同)出現(xiàn)暴雨—大暴雨天氣過程。本文利用常規(guī)觀測資料、NCEP1°×1°再分析資料以及加密區(qū)域自動站降水資料，對2012年7月16日發(fā)生在貴州西部局地暴雨—大暴雨天氣過程進行診斷分析，以期更深入地認識貴州西部地區(qū)局地暴雨的成因，為預報服務提供參考依據(jù)。

2 過程概況

7月15日20 時—16日20 時，六盤水市96 個鄉(xiāng)鎮(zhèn)均出現(xiàn)不同量級的降水，其中:小雨25 個、中雨18 個、大雨26 個、暴雨24 個、大暴雨3 個，以水城縣化樂鄉(xiāng)的128.9 mm 為最大(圖1a)，其1h 雨強達58.4 mm，出現(xiàn)在16日17 時—18 時(圖1b);縣氣象觀測站以六枝的53.9 mm 為最大，其次是水城的49.9 mm，盤縣最小，只有8.3 mm的降水(圖略)。

3 暴雨過程的環(huán)境條件

3.1 500 hPa 環(huán)流背景

暴雨發(fā)生前的14日20 時，貴州為西南氣流，584 dagpm 線北界位置在貴州北部—云南北部;15日20 時，584 dagpm 線略有北抬，中高緯為兩槽一脊，588 dagpm 線位于華南，四川西南部有槽，貴州西部處于該槽前(圖2a);16日08 時，隨著588 dagpm 線東退，位于四川西南部的槽向東南移影響貴州西北部，貴州西部地區(qū)的暴雨隨之而產(chǎn)生(圖2b);16日20 時，隨著該槽南下到貴州南部，貴州西部的暴雨天氣過程結(jié)束，但四川多短波槽補充影響(圖2c)，貴州西部的降雨天氣并未結(jié)束，16日夜間還存在小到中雨量級的陣性降水。

3.2 700 hPa 風場

在暴雨發(fā)生前的14日20 時，四川西北部有切變，貴州為西南氣流;15日20 時山東—山西—四川北部有準橫切變，四川東部有西南低渦，重慶—貴州北部存在暖濕切變，貴州西南氣流較弱(圖3a);16日08 時，四川東部的西南低渦隨著暖濕切變南下到四川東南部—貴州西北部，貴州西部的暴雨隨之發(fā)生(圖3b);16日20 時，隨著西南低渦減弱消失，切變線東南移影響貴州中東部，貴州西部的暴雨天氣趨于結(jié)束，但四川仍有切變線補充，貴州西部的降水天氣維持，降水量級隨之減弱(圖3c)。

圖3 7月16日暴雨過程700 hPa 不同時次風場分布(陰影區(qū)為青藏高原，單位:m·s －1)(a)15日20 時;(b)16日08 時;(c)16日20 時

3.3 層結(jié)條件

表1 2012年7月16日暴雨過程威寧站對流條件參數(shù)

4 動力條件

4.1 垂直上升運動條件

由圖4 看出，16日14 時貴州西部為強的垂直上升運動(圖4a)，到17 時，垂直上升運動繼續(xù)增強(圖4b)，為暴雨的產(chǎn)生創(chuàng)造了有利條件;20 時貴州西部的垂直上升運動開始減弱，到23 時減弱為18 hPa·s－1，而貴州東北部和西南部垂直上升運動開始增強，其中心值為28 hPa·s－1(圖略);17日02時，貴州東北部和西南部垂直上升運動開始減弱，而東南部垂直上升運動開始增強，其中心值為30 hPa·s－1，到05 時東南部垂直上升運動繼續(xù)增強，其中心值為34 hPa·s－1(圖略);08 時，貴州較強的垂直上升運動減弱，強中心向東移，并移出貴州。隨著垂直上升運動強中心的移動，強降水落區(qū)也呈自西向東移動?？傊?，垂直上升運動的變化與強降水落區(qū)有很好的對應關(guān)系。

圖4 7月16日暴雨過程沿26°N的垂直速度剖面圖(單位:hPa·s －1)(a)16日14 時;(b)16日17 時

4.2 地形作用

朱乾根等研究得到地形與降水關(guān)系很密切，地形使系統(tǒng)性的風向發(fā)生改變，從而在某些地方產(chǎn)生地形輻合輻散，因而影響垂直運動和降水。

貴州西部自南向北處于烏蒙山脈地區(qū)，在烏蒙山脈上，水城縣北部與赫章縣南部交界處有2 901 m的韭菜坪主峰。結(jié)合貴州西部暴雨發(fā)生前500 hPa高空槽和700 hPa 西南低渦和切變線的位置，可以判斷高空槽、西南低渦切變線在四川自西(北)向東(南)移動進入貴州西北部的赫章縣后受該主峰的影響，影響系統(tǒng)從該主峰的東側(cè)自西北向東南影響貴州，加上水城東部與六枝西部之間為海拔1 300 m左右的河谷，有利用該區(qū)域上空的水汽積聚。由此可見，此次貴州西部暴雨落區(qū)與該地形的作用有很好的對應關(guān)系。

5 小結(jié)

利用常規(guī)觀測資料、NCEP1° ×1°再分析資料以及加密區(qū)域自動站降水資料，對2012年7月16日貴州西部局地暴雨天氣過程的環(huán)境條件和動力條件進行診斷分析，得到以下結(jié)論:

①在暴雨發(fā)生前，500 hPa 層有高空槽東移，700 hPa 層有西南低渦沿切變線向南移動等特征。

②在暴雨發(fā)生前，大氣層結(jié)處于高能不穩(wěn)定的狀態(tài)下，水汽輸送通道暢通，有充沛的水汽向暴雨區(qū)上空輸送，有利于強降水的持續(xù)。

③700 hPa 上的西南低渦沿切變線向南移動是造成貴州西部地區(qū)局地暴雨的直接原因，由加密區(qū)域自動站降水資料顯示，該中小尺度天氣系統(tǒng)的演變對貴州西部局地暴雨落區(qū)具有重要的指示意義。因此，綜合利用這些資料，可使短時臨近預報更加準確。

④在此次暴雨過程中，韭菜坪主峰引導天氣系統(tǒng)由其東側(cè)向下游移動，同時水城東部與六枝西部之間為河谷地形，使水汽在此處積聚，有利于此處的上升運動增強。所以，此次強降水落區(qū)與地形有密切的關(guān)系。

［1］鄒波，陳忠明.一次西南低渦發(fā)生發(fā)展的中尺度診斷［J］.高原氣象，2000，19(2):141－149.

［2］周祖剛，張維桓，成新喜，等.“93·8”魯西南大暴雨的數(shù)值模擬［J］.高原氣象，1999，18(2):171－1788.

［3］陳忠明，閔文彬，繆強，等.高原渦與西南渦耦合作用的個例診斷［J］.高原氣象，2004，23(1):75－80.

［4］孫建華，張小玲，齊琳琳，等.2002年中國暴雨試驗期間一次低渦切變上發(fā)生發(fā)展的中尺度對流系統(tǒng)研究［J］.大氣科學，2004，28(5):675－697.

［5］陶詩言，丁一匯，周曉平.暴雨和強對流天氣的研究［J］.大氣科學，1979，4(3):227－238.

［6］馬艷，程麟生.暴雨中尺度系統(tǒng)不穩(wěn)定理論的數(shù)值試驗［J］.高原氣象，1996，15(4):414－424.

［7］朱官忠.山東盛夏的一次強風暴過程的中尺度分析［J］.氣象，1991，17(12):22－26.

［8］陳忠明，閔文彬.西南低渦活動的統(tǒng)計研究［A］.青藏高原氣象學研究文集［C］.北京:氣象出版社，2004:162－170.

［9］池再香，杜正靜，趙群劍，等.中尺度西南渦、切變線對“07·7”貴州西部暴雨影響的分析與模擬［J］.高原氣象，2010，29(4):919－938.

［10］池再香，趙群劍，熊方，等.2007年貴州西部一次強降水天氣過程的中尺度特征［J］.廣東氣象，2011，33(1):20－23.