黔東南山區(qū)2次大暴雨過(guò)程對(duì)比分析

龍先菊， 顧 欣， 鄧學(xué)軍， 梁 平， 謝俊英， 袁芳菊

(1.貴州省黔東南州氣象局氣象服務(wù)中心，貴州凱里 556000；2.貴州省黔東南州氣象臺(tái)，貴州凱里 556000)

黔東南山區(qū)2次大暴雨過(guò)程對(duì)比分析

龍先菊1， 顧 欣2， 鄧學(xué)軍1， 梁 平1， 謝俊英1， 袁芳菊1

(1.貴州省黔東南州氣象局氣象服務(wù)中心，貴州凱里 556000；2.貴州省黔東南州氣象臺(tái)，貴州凱里 556000)

摘要利用常規(guī)觀測(cè)資料、物理量場(chǎng)、16個(gè)縣市地面自動(dòng)站及區(qū)域站觀測(cè)資料等，對(duì)比分析了2014年7月3日夜間～4日白天與2015年6月17日夜間～18日白天黔東南州的2次大暴雨天氣過(guò)程。結(jié)果表明，2次暴雨天氣過(guò)程的主要影響系統(tǒng)是由于西太平洋高壓穩(wěn)定少動(dòng)，對(duì)高空槽、中低層江淮低渦切變、梅雨鋒西段的移動(dòng)造成阻擋，致使切變系統(tǒng)在貴州長(zhǎng)時(shí)間停滯而出現(xiàn)暴雨、大暴雨天氣過(guò)程；2次過(guò)程黔東南均受副熱帶高壓外圍偏西南氣流影響，700～850 hPa的切變線幾乎重合，中高緯度均有冷平流和高空槽的共同影響；水汽、能量、動(dòng)力等方面均具備降大暴雨條件，暴雨中心均出現(xiàn)在黔東南的西部地區(qū)，暴雨集中時(shí)段均出現(xiàn)在夜間。第2次過(guò)程的直接經(jīng)濟(jì)損失沒(méi)有第1次過(guò)程大，但2015年因滑坡泥石流掩埋死亡2人事故；第2次過(guò)程暴雨的量級(jí)比第1次過(guò)程的范圍更大、強(qiáng)度更強(qiáng)。

關(guān)鍵詞大暴雨；影響系統(tǒng)；物理量；對(duì)比分析；黔東南山區(qū)

黔東南苗族侗族自治州(以下簡(jiǎn)稱(chēng)黔東南州)位于貴州省東南部(107°17′20″～109°35′24″E、25°19′20″～27°31′40″N)，東與湖南省懷化市相鄰，南與廣西壯族自治區(qū)柳州市、河池市接壤，西連黔南布依族苗族自治州，北抵遵義市、銅仁市。黔東南總面積30 000km2，東西相距220km，南北跨度240km，地勢(shì)西高東低。貴州省地形復(fù)雜，暴雨多發(fā)，黔東南的暴雨又是貴州暴雨出現(xiàn)最多的地區(qū)。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)暴雨的研究較多[1-4]，但對(duì)黔東南地區(qū)的暴雨研究極少[2，5]，筆者利用常規(guī)觀測(cè)資料、物理量場(chǎng)、16個(gè)縣市地面自動(dòng)站及區(qū)域站觀測(cè)資料等，從天氣實(shí)況、影響系統(tǒng)、物理量場(chǎng)等方面對(duì)比分析了2014年7月3日夜間～4日白天與2015年6月17日夜間～18日白天黔東南州的2次大暴雨天氣過(guò)程，以期為黔東南州暴雨的預(yù)報(bào)提供指導(dǎo)意義。

1天氣實(shí)況

2014年7月3日20：00～4日20：00黔東南州共出現(xiàn)26鄉(xiāng)鎮(zhèn)(站)大暴雨、161鄉(xiāng)鎮(zhèn)(站)暴雨，雷山縣望豐鄉(xiāng)公統(tǒng)村降水量為148mm，為全州最大，雷山縣城大暴雨(112mm)，凱里、黃平、臺(tái)江、天柱、施秉、丹寨、麻江、劍河8個(gè)縣市城區(qū)出現(xiàn)暴雨，全州共出現(xiàn)159站大雨(圖1a)。此次暴雨和大暴雨天氣過(guò)程最強(qiáng)降雨時(shí)段出現(xiàn)在4日02：00～08：00，此次過(guò)程的主要特點(diǎn)是范圍廣，全州16縣市各地均出現(xiàn)暴雨，其中城區(qū)暴雨8站、大暴雨1站，是2014年入汛以來(lái)城區(qū)出現(xiàn)暴雨最多的一次天氣過(guò)程，分別是雷山112.1mm、凱里85.9mm、黃平74.4mm、臺(tái)江64.2mm、天柱74.1mm、施秉73.5mm、丹寨57.1mm、麻江57.4mm、劍河72.8mm；此次暴雨天氣過(guò)程最大雨強(qiáng)為黎平平寨62.1mm/h,凱里巖寨61.0mm/h次之。

2015年6月17日21:00開(kāi)始，全州自北向南出現(xiàn)陣雨或雷雨，城區(qū)麻江164mm、凱里151mm大暴雨，天柱77mm、臺(tái)江75mm、雷山71mm、黃平59mm、劍河58mm暴雨。區(qū)域自動(dòng)氣象站監(jiān)測(cè)(圖1b)顯示,全州共有29鄉(xiāng)鎮(zhèn)43站降雨量>100mm，凱里市萬(wàn)潮鎮(zhèn)194mm，為全州最大；全州共有62鄉(xiāng)鎮(zhèn)117站降雨量>50mm，強(qiáng)降水主要出現(xiàn)在清水江流域。

表12014年7月4日與2015年6月18日2次暴雨天氣過(guò)程全州16縣市降水量

Table1Precipitationin16countiesandcitieson4Jul.7 2014and18Jun. 2015

mm

從2次降水天氣過(guò)程暴雨站數(shù)(表1)來(lái)看，2014年暴雨范圍比2015年6月18日廣，站數(shù)多2站，但降雨量級(jí)較小，2次的暴雨中心均出現(xiàn)在黔東南州的西部地區(qū)，同時(shí)強(qiáng)降水時(shí)間段均出現(xiàn)在夜間，由于持續(xù)強(qiáng)降雨，同時(shí)清水江、都柳江上游黔南境內(nèi)出現(xiàn)特大暴雨、大暴雨天氣，導(dǎo)致黔東南州清水江、都柳江各支流江河及山塘、水庫(kù)、溪河等水位暴漲。

2影響系統(tǒng)對(duì)比分析

由圖2可見(jiàn)，這2次天氣過(guò)程均受到高空低槽、中低層低渦切變、梅雨鋒[6]共同影響，主要影響系統(tǒng)均是由于西太平洋高壓始終穩(wěn)定在我國(guó)東南沿海附近且少動(dòng)，對(duì)高空槽、中低層江淮低渦切變、梅雨鋒西段的移動(dòng)造成阻擋，貴州東南部處于槽前西南暖濕氣流區(qū)，水汽比較充沛，中低層低渦切變?cè)谫F州中南部強(qiáng)烈輻合上升，200hPa為強(qiáng)烈輻散區(qū)，低層輻合高層輻散的抽吸作用[3，7]導(dǎo)致貴州中南部出現(xiàn)暴雨、大暴雨天氣過(guò)程。2次過(guò)程黔東南均受副熱帶高壓外圍偏西南氣流影響，700～850hPa的切變線幾乎重合，中高緯度均有冷平流和高空槽的共同影響。

圖1　2014年7月3日20：00～4日20：00(a)和2015年17日20：00～18日20：00(b)黔東南州降雨量實(shí)況(單位： mm)Fig.1　Precipitation in Qiandongnan Prefecture during 20:00 Jul.3-20:00 Jul.4, 2014(a) and 20:00 Jun.17-20:00 Jun.18, 2015(b)

圖2　2014年7月3日20：00(a)和2015年6月17日20:00(b)中尺度分析Fig.2　Meso scale analysis of 20:00 Jul.3, 2014(a) and 20:00 Jun.17, 2015(b)

3災(zāi)情對(duì)比分析

3.12014年7月4日據(jù)黔東南州水利局防汛辦調(diào)查，此次強(qiáng)降雨導(dǎo)致凱里、麻江、丹寨、雷山、臺(tái)江、施秉、岑鞏等12個(gè)縣(市)55個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)55 990人受災(zāi)。全州農(nóng)作物受災(zāi)面積3 793.1hm2，成災(zāi)面積1 627.7hm2，絕收面積283.5hm2，大牲畜死亡10頭，停產(chǎn)工礦企業(yè)1個(gè)，鐵路中斷1條次，公路中斷41條次，供電中斷4條次，倒塌房屋40間，緊急轉(zhuǎn)移1 116人，沖毀塘壩3座，損壞灌溉設(shè)施66處，損壞機(jī)電泵站7座，總直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)3 850.7萬(wàn)元，其中農(nóng)林牧漁業(yè)損失2 139.2萬(wàn)元，工業(yè)交通損失488.2萬(wàn)元，水利設(shè)施損失414.0萬(wàn)元。

3.22015年6月18日據(jù)州民政局不完全統(tǒng)計(jì)，暴雨造成劍河、凱里、麻江、丹寨、錦屏、天柱、黃平、三穗等8縣市不同程度受災(zāi)，受災(zāi)總?cè)丝谶_(dá)26 419人，其中天柱縣甕洞鎮(zhèn)甕瓦村老上二組因滑坡泥石流掩埋死亡2人，緊急轉(zhuǎn)移安置人口260人；水稻、烤煙、玉米等農(nóng)作物大面積受災(zāi)，受災(zāi)面積為2 148.5hm2，其中成災(zāi)面積為1 045.9hm2；倒塌房屋8戶17間，嚴(yán)重?fù)p壞房屋15戶36間；直接經(jīng)濟(jì)損失初步估計(jì)達(dá)867.2萬(wàn)元。2次災(zāi)情的直接經(jīng)濟(jì)損失沒(méi)有2014年7月?lián)p失大，但2015年因滑坡泥石流掩埋死亡2人事故。

4物理量場(chǎng)對(duì)比分析

4.1水汽條件從實(shí)況天氣圖比濕的時(shí)空分布(表2)來(lái)看，2次強(qiáng)降雨發(fā)生前后有低空急流建立和維持[8]。2014年7月4日過(guò)程貴陽(yáng)、懷化、河池500hPa比濕維持在5～6發(fā)g/kg，700hPa比濕為10～12g/kg，850hPa比濕基本超過(guò)16g/kg，且各站各層比濕在暴雨集中時(shí)段內(nèi)(3日20：00～4日08：00)達(dá)最大。2015年6月18日過(guò)程500hPa比濕維持在1～6g/kg，700hPa比濕為8～13g/kg，850hPa比濕最大達(dá)18g/kg，且各站各層比濕在暴雨集中時(shí)段內(nèi)(18日01：00～02：00)達(dá)最大。可見(jiàn)，2015年6月18日上干下濕更明顯，所以造成暴雨的量級(jí)比2014年7月4日的更大得到證實(shí)。

表2　2014年7月4日與2015年6月18日2次過(guò)程500、700、850 hPa比濕對(duì)比

4.2K指數(shù)從黔東南周邊4個(gè)探空站資料分析(表3)來(lái)看，暴雨發(fā)生前K指數(shù)均為33～48 ℃，第2次過(guò)程明顯比第1次過(guò)程的K指數(shù)大，懷化站在暴雨發(fā)生前的20：00達(dá)48 ℃，為近2年來(lái)暴雨過(guò)程的最大值，貴陽(yáng)站2次過(guò)程的K指數(shù)均為43 ℃，到第2天08：00 2次程K指數(shù)大值區(qū)南壓至廣西，暴雨減弱并移出黔東南。

表3 2014年7月4日和2015年6月18日2次過(guò)程500hPaK指數(shù)

Table3Comparisonof500hPaKindexonJul.4in2014andJun.18in2015℃

時(shí)間Time貴陽(yáng)Guiyang懷化Huaihua河池Hechi桂林Guilin3日08:00Jul.308:00404141413日20:00Jul.320:00434037424日08:00Jul.408:00333842364日20:00Jul.420:003938354017日08:00Jun.1708:003940333617日20:00Jun.1720:004348363518日08:00Jun.1808:003735384118日20:00Jun.1820:0039344040

4.3熱力條件分析2次過(guò)程的700、850hPa假相當(dāng)位溫θse演變(表4)可知，第2次過(guò)程的能量比第1次更強(qiáng)，能量中心最高值達(dá)82 ℃；2014年7月4日850hPaθse最初能量中心在廣西中部，82 ℃的高能舌區(qū)伸向黔西南，黔東南州θse為80 ℃左右，其后θse增大至85～88 ℃，4日08：00～20：00中心值略南壓，黔東南州θse值維持80 ℃左右，但黔東南州仍處于高能舌區(qū)中。2015年6月17日20：00 θse高能量中心在黔東南附近，700hPaθse為72～82 ℃，相對(duì)于2014年7月3日20：00的熱力條件好，在黔東南附近的貴陽(yáng)和懷化兩站850hPaθse能量值也比第1次暴雨過(guò)程大?？傮w而言，2次過(guò)程熱力條件較好，且2次過(guò)程的θse高值區(qū)均在貴州，與暴雨落區(qū)有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

4.4不穩(wěn)定指數(shù)SI指數(shù)從表5可看出，2014年7月3日08：00～20:00貴陽(yáng)、懷化、河池、桂林4站SI指數(shù)為-1.12～-3.46 ℃，2015年6月17日08：00～20:00 4站SI指數(shù)為0.29～-8.41 ℃；2015年6月18日暴雨過(guò)程比2014年7月4日暴雨過(guò)程的SI指數(shù)負(fù)值更大、大氣層結(jié)更不穩(wěn)定，且暴雨的量級(jí)也比2014年7月范圍更大、強(qiáng)度更強(qiáng)。

表4　2014年7月4日和2015年6月18日2次過(guò)程700和850 hPa假相當(dāng)位溫

表52014年7月4日與2015年6月18日2次過(guò)程SI指數(shù)對(duì)比

Table5ComparisonofSIindexonJul.4in2014andJun.18in2015

℃

4.5不穩(wěn)定指數(shù)CAPE值從表6可以看出，在暴雨來(lái)臨前，2次過(guò)程的CAPE值均比較大， 20：00除懷化站較小，貴陽(yáng)、河池、桂林均超過(guò)1 000.0J/kg，對(duì)暴雨的產(chǎn)生是極其有利的。特別是第2次過(guò)程的20：00在黔東南附近的貴陽(yáng)、河池均比第1次分別多出660.6、1 894.0J/kg，最大值出現(xiàn)在河池站，為2 121.6J/kg，所以第2次過(guò)程降水比第1次大也屬于正常。2次過(guò)程的第2天CAPE值在黔東南州減弱，大值仍維持在河池和桂林一線，隨之暴雨過(guò)程南壓至河池、桂林，暴雨移出貴州省影響廣西，貴州省暴雨結(jié)束。

表6　2014年7月4日與2015年6月18日2次過(guò)程CAPE對(duì)比

5小結(jié)

(1)2次暴雨天氣過(guò)程的主要影響系統(tǒng)是由于西太平洋高壓穩(wěn)定少動(dòng)，對(duì)高空槽、中低層江淮低渦切變、梅雨鋒西段的移動(dòng)造成阻擋，致使切變系統(tǒng)在貴州長(zhǎng)時(shí)間停滯而出現(xiàn)暴雨、大暴雨天氣過(guò)程；2次過(guò)程黔東南均受副熱帶高壓外圍偏西南氣流影響，700～850hPa的切變線幾乎重合，中高緯度均有冷平流和高空槽的共同影響。

(2)2次災(zāi)情中，2015年6月的直接經(jīng)濟(jì)損失沒(méi)有2014年7月?lián)p失大，但2015年因滑坡泥石流掩埋死亡2人事故。

(3)2次大暴雨天氣過(guò)程從發(fā)展到結(jié)束比濕條件均已超過(guò)黔東南夏季暴雨的指標(biāo)，2015年6月18日上干下濕更明顯，所以造成暴雨的量級(jí)比2014年7月4日的更大得到證實(shí)。

(4)從黔東南周邊4個(gè)探空站資料分析來(lái)看，暴雨發(fā)生前K指數(shù)均為33～48 ℃，第2次過(guò)程明顯比第1次過(guò)程的K指數(shù)大，懷化站在暴雨發(fā)生前的20：00達(dá)48 ℃，為近2年來(lái)暴雨過(guò)程的最大值。

(5)700hPa假相當(dāng)位溫θse對(duì)比分析得出，第2次過(guò)程的能量比第1次更強(qiáng)，能量中心最高值達(dá)82 ℃；同時(shí)850hPa假相當(dāng)位溫θse不斷升高，其中心北側(cè)所伸展出的高能舌區(qū)與暴雨區(qū)有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

(6)2次過(guò)程的SI指數(shù)對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，2015年7月18日暴雨過(guò)程比2014年7月4日暴雨過(guò)程的值更小、大氣層結(jié)更不穩(wěn)定，暴雨的量級(jí)也比前1次更大、強(qiáng)度更強(qiáng)。

(7)2次過(guò)程CAPE值均比較大，在20：00除懷化站較小，貴陽(yáng)、河池、桂林均超過(guò)1 000.0J/kg，對(duì)暴雨的產(chǎn)生是極其有利的。特別是第2次過(guò)程的20：00在黔東南附近的貴陽(yáng)、河池均比第1次分別多出660.6、1 894.0J/kg，最大值出現(xiàn)在河池站,為2 121.6J/kg，大氣層結(jié)極不穩(wěn)定。

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ComparativeAnalysisofTwoTimesHeavyRainProcessinQiandongnanMountainArea

LONGXian-ju1,GUXin2,DENGXue-jun1etal

(1.MeteorologicalServiceCenterofQiandongnanPrefectureMeteorolyBureau,Kaili,Guizhou556000; 2.QiandongnanPrefectureMeteorologicalObservatory,Kaili,Guizhou556000)

AbstractUsing conventional observation data, physical quantity, data of automatic station and regional station in 16 counties and cities, two times heavy rain process in Qiandongnan Prefecture during Jul.3 night-Jul.4 daytime in 2014, Jun.17 night-Jul.18 daytime in 2015 were compared and analyzed. The results showed that due to stability of Western Pacific high pressure, upper trough, Jianghuai vortex shear, movement of western part of Meiyu front was blocked, resulting in a long time stagnation of shear system in Guizhou; two times heany rain process in Qiandongnan Prefecture were affected by the subtropical high pressure periphery southwest airstream, 700 to 850 hPa shear line were almost coincided; the heaby storm center all appeared in the western region of Qiandongnan and cencentrated at night. The economc loss of the second process was less than that in the first heavy rain process. The magnitude of the second process was greater than that of the first process, and the range was larger, the intensity was stronger.

Key wordsHeavy rain; Influence system; Physical quantity; Comparative analysis; Qiandongnan mountain area

作者簡(jiǎn)介龍先菊(1976- )，女，貴州天柱人，高級(jí)工程師，從事天氣預(yù)報(bào)服務(wù)工作。

收稿日期2016-03-21

中圖分類(lèi)號(hào)S 165

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A

文章編號(hào)0517-6611(2016)12-243-04