2016年4月20日岳陽市大暴雨成因淺析

黃騫+許麗麗

摘 要：對選取時段內(nèi)的高低空預(yù)報資料與實(shí)時資料進(jìn)行對比。輔以雷達(dá)資料，分析此次大暴雨的形成原因。

關(guān)鍵詞：大暴雨；中低層急流；低渦切變

1天氣實(shí)況

2016年4月19日20時至20日20時，岳陽市東部、南部相繼出現(xiàn)強(qiáng)降雨，24小時累計雨量分別為岳陽市區(qū)39.7mm，華容36.9mm，臨湘53mm，汨羅103.1mm，湘陰116.4mm，平江47.4mm。全市有207個區(qū)域自動站24小時累計降雨量≥25mm，其中138站≥50mm，55個站≥100mm，最大降雨出現(xiàn)在岳陽縣甘田站183.1mm，其次是岳陽縣柏祥站177.3mm。強(qiáng)降雨集中時段為20日06時至16時，最大小時雨量為48.7mm（20日11～12時）；

本次過程主要影響湘中及湘北，強(qiáng)降雨特點(diǎn)是范圍廣，強(qiáng)度大，岳陽縣、汨羅市、湘陰縣等地出現(xiàn)城市內(nèi)澇等災(zāi)情。

24小時最大降雨出現(xiàn)在桃源縣會人溪站395.8mm，次大為岳陽縣甘田站183.1mm。分析甘田站逐小時雨量，最大1小時雨量達(dá)48.7mm，出現(xiàn)在20日11～12時，其次13～14時，小時雨量為28.2mm， 20日11～14時3小時降雨92.3mm；分析柏祥站逐小時降雨量可見，其強(qiáng)降雨集中在20日07～14時，但最大小時雨強(qiáng)34.3mm。

2大氣環(huán)流背景及主要影響系統(tǒng)

此次過程發(fā)生在中高緯度呈兩槽一脊型，西太平副熱帶高壓位置偏南的環(huán)流背景下。19日20時～20日08時副熱帶高壓位于洋面上，588線北界仍位于華南沿海，584特征線位于湖南南部與廣東邊界。期間副高呈東西向帶狀。

岳陽此次大暴雨過程主要是受高空低槽、中低層切變、中低層急流及地面倒槽的共同影響。

19日20時，500hPa高空槽位于四川—重慶—貴州交界地區(qū)；700hPa西南急流明顯，在云南—湘南一線風(fēng)速達(dá)到最大（最大風(fēng)速達(dá)到22m/s），湘中及湘北地區(qū)急流風(fēng)速有所減?。ㄗ畲箫L(fēng)速為18m/s），同時在川渝交界有低渦存在；850hpa南風(fēng)急流帶來更強(qiáng)盛的水汽供應(yīng)，并且在岳陽地區(qū)有6m/s的風(fēng)速輻合，湘西北輻合更加明顯（達(dá)到16m/s），低渦位置位于渝貴地區(qū)（見圖2左）。地面處在倒槽區(qū)內(nèi)，降水于湘西北開始發(fā)展。

20日08時，副高仍為東西帶狀維持在華南沿海，強(qiáng)度稍有加強(qiáng)，北側(cè)的SW急流較之前有所加強(qiáng)，500hPa高空槽經(jīng)向度增加，槽底延伸至云南北部，另高緯的槽東移，槽后偏北風(fēng)滲透南下，與西南氣流交匯于長江流域；700hPa、850hPa低渦東出演變?yōu)闁|北—西南向冷式切變，且中低層急流均加強(qiáng)維持，850hPa切變于安徽—湘北—湘西，700hpa切變偏北于湖北—重慶（見圖2右）。地面有弱冷空氣從偏北方向影響湖南。

20日白天隨著地面北風(fēng)南下，中低層切變隨之南壓，自北向南影響湘中以北地區(qū)，主要強(qiáng)降水區(qū)位于急流軸與850hpa切變之間。

整個過程500hPa低緯高空槽加深發(fā)展，高緯高空槽迅速東移后，槽后偏北氣流南下，觸發(fā)對流；700hPa、850hPa急流加強(qiáng)重合，低渦演變成冷式切變，南壓影響整個湘中以北地區(qū)。其中20日白天岳陽中南部地區(qū)處于中低層急流軸左側(cè)，低層冷式切變線附近，配合地面倒槽及北路冷空氣影響，極大地增強(qiáng)了中低層的輻合抬升，形成了大暴雨天氣過程。

3、物理量分析

3.1垂直速度

本次暴雨過程雨強(qiáng)較大，持續(xù)時間較長。在與暴雨相關(guān)的物理量中還是可以發(fā)現(xiàn)一些特征。比如在動力抬升條件方面：垂直上升速度（圖3.1）的特征是：1、較強(qiáng)的上升運(yùn)動，中心強(qiáng)度較強(qiáng)，且范圍相對寬廣，整個湘中地區(qū)為上升大值區(qū)，與中低層急流軸位置較為一致；2、持續(xù)時間較長，上升運(yùn)動自20日08時開始增強(qiáng)，至20日14時維持發(fā)展，一直持續(xù)到17時，才可見明顯南壓，過程維持10h，且移動緩慢，有利于雨量的累加，形成大暴雨。

3.2 K指數(shù)

從圖3.2可以看出：不穩(wěn)定指數(shù)維持高值時間較長，跨度7個小時，有利于中小尺度系統(tǒng)的生成發(fā)展，增強(qiáng)降水。

4 雷達(dá)回波特征分析

根據(jù)主要強(qiáng)降水時段來分析雷達(dá)回波特征。

（一）開始影響時段：20日零晨6～8時

從4月20日06時17分圖上（圖5.1）可以看到，此時岳陽的西南部及益陽境內(nèi)有大片的積狀云回波發(fā)展，且在沅江至汨羅一帶對流發(fā)展較為旺盛（最強(qiáng)達(dá)到50dbz以上），由西南向東北移動；但是僅僅在近半小時后，湘陰汨羅一帶的回波迅速減弱，但岳陽縣境內(nèi)則持續(xù)發(fā)展，并維持強(qiáng)回波至8時許。此時段的回波與柏祥站6～8時的較強(qiáng)降水相對應(yīng)，最大小時雨強(qiáng)34.3mm。

（二）第二階段20日10時～13時

從圖5.2可以看出，10時11分在沅江至岳陽縣一帶已形成帶狀回波，向東偏北方向移動，最強(qiáng)回波在50dbz以上。在之后的長時間內(nèi)，此回波帶不斷發(fā)展、持續(xù)影響岳陽的中南部縣市，一直維持到14時左右，時間跨度達(dá)4小時。在這段時間里，降水回波主要集中并影響益陽—岳陽中南部一帶，在層狀云回波帶里面，有小范圍的積狀云回波不斷生消，而在這個回波帶的兩側(cè)區(qū)域內(nèi)并沒有成片的降水回波。

在這個第二階段的過程中，大部分降水回波頂高在8km以下（圖5.3左），在11時前后，在岳陽縣境內(nèi)時有8km以上的大值區(qū)，其中心最高值達(dá)到了12km左右，這對強(qiáng)降水的落點(diǎn)有一定的指標(biāo)性，實(shí)況岳陽縣這個區(qū)域正是此次大暴雨過程的其中一個強(qiáng)中心區(qū)域，20日11～12時1小時雨量達(dá)48.7mm，20日11～14時3小時降雨92.3mm。

5 數(shù)值預(yù)報模式產(chǎn)品檢驗(yàn)

（1）500hPa環(huán)流預(yù)報檢驗(yàn)

對500hPa環(huán)流場進(jìn)行檢驗(yàn)，如上圖，對高緯高空槽脊線的預(yù)報，是基本一致的；對中低緯度槽線位置及強(qiáng)度預(yù)報有所差異，19日20時的實(shí)況較預(yù)報場槽線位置更接近湖南，且經(jīng)向度更大，20日08時同樣實(shí)況槽線延伸到更南的位置；對副熱帶高壓， 588線分布與實(shí)況基本一致，但對592線的位置實(shí)況更加偏西，有利于588北側(cè)西南急流的維持。

（2）850hPa系統(tǒng)及風(fēng)場檢驗(yàn)

對850hPa低渦及切變線進(jìn)行檢驗(yàn)，如圖6.2，19日20時實(shí)況低渦的位置較預(yù)報場偏東，急流的實(shí)況在湘南的最大風(fēng)速更大；20日08時，切變線的位置差異較小，但實(shí)況的北風(fēng)比預(yù)報場要強(qiáng)，實(shí)況的西南急流最大風(fēng)速比預(yù)報場小。所以，總體來說，20日白天強(qiáng)降水明顯南壓至岳陽市的中南部地區(qū)，南壓時間比預(yù)報場提前，維持時間比預(yù)報場長，更加有利于大暴雨的形成。