恩施州一次暴雨過(guò)程的多尺度分析

汪川乂，廖小華，張 麗

(1.湖北省恩施州氣象局，湖北 恩施 445000;2.湖北省十堰市氣象局，湖北 十堰 442000;3.湖北省武漢市氣象局，湖北 武漢 430000)

c

恩施州一次暴雨過(guò)程的多尺度分析

汪川乂1，廖小華2，張 麗3

(1.湖北省恩施州氣象局，湖北 恩施 445000;2.湖北省十堰市氣象局，湖北 十堰 442000;3.湖北省武漢市氣象局，湖北 武漢 430000)

該文利用NCEP再分析場(chǎng)資料、常規(guī)氣象觀測(cè)資料、地面加密自動(dòng)站資料、衛(wèi)星雷達(dá)資料等多種資料，從大尺度環(huán)流背景、中尺度特征以及環(huán)境條件等多個(gè)角度對(duì)恩施州2016年6月19—20日的一次暴雨過(guò)程進(jìn)行分析，并得到以下結(jié)論：此次過(guò)程是在中高緯兩槽一脊的穩(wěn)定環(huán)流形勢(shì)下，高空槽和副熱帶高壓共同作用，配合西南渦和高低空急流發(fā)生的,副高的阻擋作用導(dǎo)致此次降水持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，其位置偏南導(dǎo)致降水主要分布在恩施州南部；列車效應(yīng)致使混合型回波不斷在鶴峰經(jīng)過(guò)，結(jié)合較高的降水效率，是導(dǎo)致本次累積降水較大的直接原因；逆風(fēng)區(qū)對(duì)恩施州短時(shí)強(qiáng)降水有明顯的指示作用，中低壓對(duì)局地短時(shí)強(qiáng)降水的預(yù)警具有重要意義；在有利的天氣尺度抬升條件下，熱力、水汽、動(dòng)力條件是此次降水過(guò)程具有強(qiáng)對(duì)流特征的根本原因，地形也為此次降水增幅提供了有利條件。

暴雨；多尺度；分析

1 引言

暴雨是一種危害性極大的氣象災(zāi)害，給社會(huì)生產(chǎn)帶來(lái)了巨大的損失。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，2004—2011年，我國(guó)暴雨洪澇災(zāi)害為各災(zāi)種中對(duì)經(jīng)濟(jì)影響最大的災(zāi)害[1]。邵末蘭通過(guò)普查湖北省1961—2006年氣象災(zāi)害資料，發(fā)現(xiàn)暴雨及其衍生災(zāi)害為湖北最嚴(yán)重的氣象災(zāi)害之一，恩施因暴雨造成的直接經(jīng)濟(jì)損失占全部氣象災(zāi)害經(jīng)濟(jì)損失的比例高達(dá)46%[2]?；诒┯甑膰?yán)重危害，眾多氣象學(xué)者從其生成機(jī)理、氣候特征、預(yù)報(bào)預(yù)警、數(shù)值模擬等多方面進(jìn)行了研究，并得到很多有益結(jié)論[3-7]。林建發(fā)現(xiàn)21世紀(jì)以來(lái)南方地區(qū)暴雨過(guò)程明顯增多，但以短持續(xù)性強(qiáng)降水過(guò)程為主[8]。孫淑清指出西南渦是造成中國(guó)暴雨的一種重要天氣尺度系統(tǒng)[9]。

恩施州位于湖北省西南邊陲，境內(nèi)山巒疊聚，更有長(zhǎng)江的一級(jí)支流清江穿流而過(guò)，可謂地勢(shì)復(fù)雜。作為恩施自治州的主要災(zāi)害性天氣之一[10]，暴雨也引起了本地氣象工作者的重視[11-12]。2016年6月18日，湖北省梅雨期拉開序幕，同時(shí)也給恩施州帶來(lái)了一次極端暴雨天氣過(guò)程，其中鶴峰長(zhǎng)嶺、大坪等地過(guò)程雨量超過(guò)400 mm，此次極端暴雨災(zāi)害事件不僅對(duì)恩施州工農(nóng)業(yè)產(chǎn)生了直接影響，還誘發(fā)了山洪、滑坡、城市內(nèi)澇等次生災(zāi)害，導(dǎo)致恩施州各地不同程度受災(zāi)。此次過(guò)程，鶴峰站2 d累積雨量位居歷史第二位，在歷史上少見，因此本文利用NCEP再分析資料、氣象常規(guī)觀測(cè)資料以及衛(wèi)星、雷達(dá)等多種資料，對(duì)該過(guò)程進(jìn)行了多尺度分析，以探討此次過(guò)程發(fā)生的成因。由于該過(guò)程強(qiáng)降水時(shí)段主要集中在19日08時(shí)—20日08時(shí)，因此本文主要針對(duì)該時(shí)段內(nèi)天氣特征及成因進(jìn)行分析。

2 降水實(shí)況

2016年6月18日夜間，恩施州自南向北轉(zhuǎn)雨，降水持續(xù)到23日。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，19日08時(shí)—20日08時(shí)全州342個(gè)自動(dòng)站中有167站暴雨，59站大暴雨，6站特大暴雨，暴雨站數(shù)占比67.8%，24 h累積雨量最大站點(diǎn)為鶴峰長(zhǎng)嶺站(322.4 mm)。圖1a給出了該時(shí)段恩施州加密自動(dòng)站的降水情況，可見此次降水南多北少，自東南向西北呈逐漸遞減趨勢(shì)，州南部形成一條NE-SW向的強(qiáng)降水帶。此次降水具有明顯的短時(shí)強(qiáng)降水特征(小時(shí)雨強(qiáng)超過(guò)20 mm/h)，分析鶴峰長(zhǎng)嶺站和來(lái)鳳沙壩站19日04時(shí)到20日13時(shí)的小時(shí)單站降雨情況(圖1b)，發(fā)現(xiàn)有多個(gè)雨團(tuán)活動(dòng)，小時(shí)雨強(qiáng)大，兩站均有超過(guò)40.0 mm/h的小時(shí)降水，同時(shí)從圖中可見強(qiáng)降水的持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，從19日16時(shí)—20日05時(shí)兩站基本每小時(shí)均有較強(qiáng)降水，也正是長(zhǎng)時(shí)間的強(qiáng)降水直接導(dǎo)致了鶴峰和來(lái)鳳的極端累積降水。因此，這是一次歷史少見、影響范圍廣、降水強(qiáng)度大、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、并伴有強(qiáng)對(duì)流特征的一次強(qiáng)降水事件。

圖1(a)2016年6月19日08時(shí)—20日08時(shí)恩施州降水量空間分布(單位：mm)(b)2016年6月19日04時(shí)—20日13時(shí)鶴峰長(zhǎng)嶺、來(lái)鳳沙壩單站降水時(shí)間分布(單位：mm)Fig.1 (a)spatial distribution of precipitation in Enshi 2016061908—2016062008(unit: mm)(b)Changling,Shaba precipitation 2016061904—2016062013 (unit: mm)

3 大尺度特征分析

3.1 環(huán)流背景

分析500 hPa環(huán)流形勢(shì)，2016年6月18日20時(shí)(圖略)歐亞中高緯呈兩槽一脊環(huán)流形勢(shì)，烏拉爾山東部75°E附近的低渦穩(wěn)定維持在40°N以北，并從中分離小槽南下，東北冷渦位于122°E、46°N附近，兩槽之間環(huán)流形勢(shì)寬廣平直，中緯度四川盆地到蘭州一帶已受到烏山低渦分離的低槽影響，副熱帶高壓呈帶狀分布，北抬至85°E、25°N附近與大陸高壓對(duì)峙。6月19日08時(shí)(圖2a)，烏山低渦略有東移，中緯度低槽已東移至重慶西部并不斷加深，恩施州位于高空槽前的輻合區(qū)域，西太副高東退到93°E、23°N附近后穩(wěn)定維持，阻擋高空槽東移，在高空槽與副高共同作用下，恩施出現(xiàn)了強(qiáng)烈降水，由于副高略微偏南，導(dǎo)致強(qiáng)降水區(qū)域主要位于恩施州南部一帶。19日20時(shí)(圖2b)可見副高穩(wěn)定維持，高空槽略有東移，低槽和副高之間輻合加強(qiáng)，槽前西南急流最大達(dá)到20m/s，導(dǎo)致恩施州強(qiáng)降水持續(xù)發(fā)展。20日08時(shí)(圖略)，隨著東北低渦東移入海，副高脊線也東退到108°E、20°N附近，恩施州處于低槽底部，降水逐漸減弱。此后雖然因中緯度不斷有小槽東移，在21—23日之間給恩施造成降水，但大范圍強(qiáng)降水時(shí)段已經(jīng)結(jié)束。

圖2 500hPa位勢(shì)高度場(chǎng)與風(fēng)場(chǎng)疊加圖(單位：dagpm，m/s)(a)2016年6月19日08時(shí)(b)2016年6月19日20時(shí)Fig.2 500hPa potential height and wind (unit: dagpm, m/s)(a)2016061908 (b) 2016061920

3.2 中低層系統(tǒng)

在槽前正渦度平流和低層暖平流的共同作用下，低層不斷減壓并產(chǎn)生輻合上升運(yùn)動(dòng)，18日20時(shí)(圖略)700 hPa在四川盆地形成西南低渦，850 hPa氣旋性環(huán)流也在重慶西部發(fā)展加強(qiáng)。在槽前西南氣流的引導(dǎo)作用下，19日08時(shí)(圖略)700 hPa西南渦東移到重慶西部，850 hPa氣旋性環(huán)流已經(jīng)閉合。19日14時(shí)(圖3a、b)受副熱帶高壓阻擋作用，西南渦穩(wěn)定維持在重慶中部，700 hPa和850 hPa的西南渦結(jié)構(gòu)完整清楚，垂直方向上偏移不大，說(shuō)明該時(shí)段西南渦在垂直方向上發(fā)展非常深厚，同時(shí)西南渦東南部的西南暖濕氣流和副熱帶高壓外圍的西南氣流輻合，700 hPa風(fēng)速發(fā)展到14 m/s，850 hPa風(fēng)速增大至12 m/s，風(fēng)向風(fēng)速的輻合均增大并達(dá)到急流強(qiáng)度，不斷向恩施州輸送水汽與不穩(wěn)定能量。此時(shí)恩施州正好處于西南渦暖式切變線和副高外圍低空急流之間的強(qiáng)烈上升運(yùn)動(dòng)區(qū)域，該時(shí)段也是恩施州強(qiáng)降水的集中階段。

圖3 2016年6月19日14時(shí)流場(chǎng)與風(fēng)場(chǎng)疊加圖(單位：m/s)(a)700 hPa(b)850 hPaFig.3 (a) the flow and the wind at 2016061914 (unit:m/s)(a)700 hPa(b)850 hPa

3.3 高空和地面

此次降水過(guò)程中200 hPa南亞高壓位置穩(wěn)定，恩施州一直處于南亞高壓東部脊線附近的分流區(qū)中，圖4a給出了19日14時(shí)的200 hPa流場(chǎng)，可以看到分流區(qū)正好位于恩施州南部上空，高層輻散的抽吸作用使低層輻合上升作用進(jìn)一步加強(qiáng)。從地面圖(圖4b)可以看到在槽前正渦度平流作用下，華中到華北都處于低壓帶中，在重慶形成一個(gè)閉合低壓中心并穩(wěn)定維持。恩施正好位于低壓中心東部，與高低空急流耦合，是形成暴雨的有利條件。同時(shí)受槽前正渦度平流和低渦東移影響，在恩施州東南部鶴峰誘發(fā)出一個(gè)中尺度低壓，該中低壓在高空輻散場(chǎng)的作用下產(chǎn)生了強(qiáng)輻合作用，形成強(qiáng)烈的垂直上升運(yùn)動(dòng)，造成了該時(shí)段的短時(shí)強(qiáng)降水。

圖4 2016年6月19日14時(shí)200 hPa高空(a)和海平面氣壓(b)(單位：hPa，間隔2.5 hPa)Fig.4 (a) 200 hPa flow and the sea level pressure at 2016061914 (unit: hPa, interval 2.5 hPa)

4 中尺度特征

4.1 衛(wèi)星云圖分析

此次過(guò)程恩施州降水受多個(gè)雨團(tuán)活動(dòng)影響，降水強(qiáng)度分布十分不均勻。18日夜間(圖略)受西南氣流影響，鶴峰東南部有云團(tuán)發(fā)展，受其影響該地開始產(chǎn)生降水，至早上08時(shí)15分，該云團(tuán)逐漸發(fā)展，云頂亮溫已低至-48.2 ℃，給鶴峰東南部帶來(lái)了短時(shí)強(qiáng)降水，鶴峰國(guó)家站和大溪自動(dòng)站07—09時(shí)連續(xù)兩個(gè)時(shí)次的小時(shí)降水量均在30 mm/h以上，該云團(tuán)在未來(lái)3 h移到五峰境內(nèi)停滯。同時(shí)，西南渦外圍云團(tuán)也東移到咸豐上空，并于10時(shí)15分(圖5a)達(dá)到較強(qiáng)程度，咸豐境內(nèi)云頂亮溫小于-52 ℃的冷云面積達(dá)1.6×103km2，該云團(tuán)不斷東移，范圍擴(kuò)大。受副高和地形共同影響，13時(shí)15分(圖5b)該獨(dú)立云團(tuán)逐漸發(fā)展成NE-SW向云帶，強(qiáng)中心位于鶴峰，并向兩邊不斷擴(kuò)展，西與低渦主體云系相接，東與五峰強(qiáng)降水云團(tuán)相連，并繼續(xù)發(fā)展加強(qiáng)，此時(shí)建始和咸豐也有對(duì)流云團(tuán)生成并不斷發(fā)展。15時(shí)15分(圖5c)，建始、咸豐云團(tuán)也逐漸和該低渦云帶連接并發(fā)展壯大，最低云頂亮溫達(dá)-61.2℃，恩施州內(nèi)云頂亮溫低于-52 ℃的冷云面積達(dá)到8.0×103km2，至17時(shí)15分(圖5d)發(fā)展至本次過(guò)程的最強(qiáng)階段，云頂亮溫達(dá)-70.2 ℃，恩施州內(nèi)云頂亮溫小于-52 ℃的冷云面積達(dá)4×103km2，但云團(tuán)主體偏南，受影響較大區(qū)域主要是來(lái)鳳和鶴峰，云團(tuán)發(fā)展最強(qiáng)時(shí)段對(duì)應(yīng)地面中低壓影響時(shí)段。21時(shí)15分(圖略)，低渦云團(tuán)主體移出恩施州，但此時(shí)低渦后部冷切東移在南部湘西生成一對(duì)流云團(tuán)，并不斷發(fā)展擴(kuò)大，云頂亮溫達(dá)-66.2 ℃，影響來(lái)鳳南部邊界，導(dǎo)致來(lái)鳳邊界降水達(dá)到60.4 mm/h，但由于該云團(tuán)主體在湘西，影響范圍、時(shí)間相對(duì)都較小。此后受高空波動(dòng)影響，恩施州南部仍有持續(xù)降水，但降水強(qiáng)度明顯減弱，強(qiáng)降水持續(xù)時(shí)間也不長(zhǎng)。從以上分析表明，恩施州此次降水主要有3個(gè)不同的影響階段：低渦外圍云系降水、低渦前部暖切降水、低渦后部冷切降水。

4.2 雷達(dá)回波演變

陳鮑發(fā)通過(guò)分析2次有逆風(fēng)區(qū)現(xiàn)象的強(qiáng)對(duì)流天氣的多普勒雷達(dá)回波特征,認(rèn)為逆風(fēng)區(qū)不僅是暴雨判據(jù), 也是強(qiáng)對(duì)流天氣的判據(jù)[13]。6月18日夜間(圖略)受低渦前西南氣流影響，恩施州南部開始有零散無(wú)組織的弱回波生成并向東北方向移動(dòng)，給恩施州部分地區(qū)帶來(lái)間斷小雨，局部伴有短時(shí)強(qiáng)降水。

圖5 FY2E TBB圖(單位：K)(a：2016年6月19日10時(shí)15分；b： 19日13時(shí)15分；c： 19日15時(shí)15分；d： 19日17時(shí)15分，紅點(diǎn)即為恩施站)Fig.5 FY2E TBB (unit: K) (a:20160619 10∶15;b:13∶15; c:15∶15; d:17∶15; the red point is Enshi)

19日07—09時(shí)回波發(fā)展加強(qiáng)，回波強(qiáng)度大部在30～40 dBz之間，局部達(dá)48 dBz，主要為層狀云回波中鑲嵌積狀云回波，因此以混合性降水為主，雖然該回波強(qiáng)度不大，但降水效率很高，該時(shí)段共有6站小時(shí)雨量在30 mm以上。受副高影響，該回波在19日10時(shí)17分(圖6a)發(fā)展為NW-SE向帶狀回波，同時(shí)西南渦外圍云團(tuán)回波也東移到咸豐境內(nèi)，同時(shí)刻的雷達(dá)速度圖上可以看到明顯的逆風(fēng)區(qū)，10時(shí)42分(圖6b)的雷達(dá)速度圖尤為明顯，回波一直沿東北方向移動(dòng)，且為明顯的層積混合回波，給咸豐帶來(lái)了明顯降水。到13時(shí)32分，恩施州西南部回波發(fā)展為逗點(diǎn)狀回波并逐漸加強(qiáng)(圖6c)，東南部鶴峰則為明顯的層積混合回波，回波強(qiáng)度達(dá)48 dBz，同時(shí)鶴峰也出現(xiàn)了明顯的逆風(fēng)區(qū)(圖6d)，對(duì)應(yīng)的則是明顯的小時(shí)強(qiáng)降水，該時(shí)刻最大小時(shí)雨強(qiáng)達(dá)49.3 mm/h。16時(shí)16分(圖6f)低渦云系已移動(dòng)到鶴峰境內(nèi)，速度圖反映回波在此時(shí)形成強(qiáng)烈的輻合，與地面中低壓對(duì)應(yīng)，低渦云系繼續(xù)東移并逐漸形成列車效應(yīng)(圖6e)，混合型回波在鶴峰不斷經(jīng)過(guò)，導(dǎo)致該地持續(xù)了較長(zhǎng)時(shí)間的強(qiáng)降水，這是導(dǎo)致本次累積降水較大的直接原因。20時(shí)(圖略)低渦后部冷切回波東移影響來(lái)鳳，回波發(fā)展旺盛，最強(qiáng)回波達(dá)53 dBz，造成此次過(guò)程最大的小時(shí)雨強(qiáng)(來(lái)鳳上寨60.4 mm/h)，但對(duì)恩施州影響范圍相對(duì)較小，主要影響來(lái)鳳邊界，該冷切回波在東移過(guò)程中還影響了鶴峰，導(dǎo)致19日夜間鶴峰東南部仍然有持續(xù)降水。此次過(guò)程雷達(dá)回波強(qiáng)度并不強(qiáng)，但降水效率很高，因此在實(shí)際工作中雷達(dá)資料需與實(shí)況資料進(jìn)行對(duì)比分析。

5 環(huán)境場(chǎng)特征

5.1 熱力條件

圖6 恩施雷達(dá)反射率因子圖和速度圖(單位：dBz)(a：2016年6月19日10時(shí)17分；b： 10時(shí)42分；c： 13時(shí)56分；d： 13時(shí)32分；e： 17時(shí)05分f： 16時(shí)16分)Fig.6 Enshi radar reflectivity and speed (unit: dBz) (a:20160619 10∶17; b:10∶42; c:13∶56; d:13∶32; e:17∶05;f:16:)

6月18日恩施州地面氣溫不斷升高，州內(nèi)各國(guó)家站氣溫都在30 ℃以上，前期較高的基礎(chǔ)溫度積累了大量不穩(wěn)定能量，并在此次過(guò)程中釋放造成強(qiáng)降水。從19日08時(shí)恩施站探空?qǐng)D可以分析得到(圖略)，T850-500為26 ℃，說(shuō)明恩施上空為上冷下暖結(jié)構(gòu)，K指數(shù)為44 ℃，CAPE值達(dá)410.8 J/kg，而中等強(qiáng)度CAPE比極端的CAPE更有利于高降水率的形成[14]。圖7a給出了恩施站18日20時(shí)—20日20時(shí)假相當(dāng)位溫時(shí)間剖面圖，可以看出19日08時(shí)—20日02時(shí)恩施上空700 hPa以上為假相當(dāng)位溫小值區(qū)，700 hPa以下為假相當(dāng)位溫帶狀大值區(qū)，假相當(dāng)位溫隨高度減小，即大氣狀態(tài)為不穩(wěn)定層結(jié)。同時(shí)從19日14時(shí)850 hPa假相當(dāng)位溫分布圖可以看出(圖7b)恩施州處于假相當(dāng)位溫高能舌區(qū)，說(shuō)明低層大氣具有高溫高濕性質(zhì)。低層高能高濕大氣在不穩(wěn)定的環(huán)境條件下，受到動(dòng)力抬升作用，出現(xiàn)了具有強(qiáng)對(duì)流特征的降水。

5.2 水汽條件

受副高外圍西南暖濕氣流影響，恩施州水汽充足。由2016年6月19日08時(shí)850 hPa比濕場(chǎng)(圖略)可恩施州比濕達(dá)16 g/kg，同時(shí)700、850 hPa相對(duì)濕度均在90%以上，另外從探空?qǐng)D也可得知恩施500 hPa以下T-Td幾乎為0，即整層大氣濕層十分深厚，可見相對(duì)濕度和絕對(duì)濕度都較高。圖8a給出了恩施站點(diǎn)2016年6月18日20時(shí)—20日20時(shí)水汽通量散度時(shí)間剖面圖，可見在20日02時(shí)之前恩施從底層到高空水汽都是明顯的輻合狀態(tài)，而19日08—20時(shí)是水汽輻合發(fā)展最旺盛的階段，也是降水最強(qiáng)的階段，說(shuō)明水汽通量輻合對(duì)于強(qiáng)降水有較好的指示作用。對(duì)比同時(shí)刻的850 hPa水汽通量散度分布圖發(fā)現(xiàn)，恩施州位于水汽輻合大值區(qū)，且輻合區(qū)域正好是低渦活動(dòng)區(qū)域，可見此次輻合是在低渦作用下發(fā)生的。

圖7 假相當(dāng)位溫圖(a：2016年6月18日20時(shí)—20日20時(shí)假相當(dāng)位溫時(shí)間剖面圖；b：19日14時(shí)850 hPa假相當(dāng)位溫分布圖)Fig.7 these (a:2016061820—2016062020; b:2016061914 850 hPa)

圖8 水汽通量散度圖(a：2016年6月18日20時(shí)—20日20時(shí)水汽通量散度時(shí)間剖面圖(世界時(shí))；b：19日14時(shí)850 hPa水汽通量散度分布圖Fig.8 vapor flux divergence (a:20160618 20∶00—20160620 20∶00(the world); b:20160619 14∶00 850 hPa)

5.3 動(dòng)力條件

由19日08時(shí)(圖略)恩施站探空?qǐng)D可知恩施零度層高度較高(約5 km)，即此次降水主要以暖云降水為主，降水效率很高，同時(shí)抬升凝結(jié)高度很低，即主要有一點(diǎn)抬升條件便能成云致雨，而SI指數(shù)為-5.65 ℃，表明動(dòng)力條件較好。圖9a給出了恩施站點(diǎn)2016年6月18日20時(shí)—20日20時(shí)垂直速度時(shí)間剖面圖，可見整個(gè)過(guò)程恩施都有較好的抬升條件，其中19日14—20時(shí)中低層抬升條件都比較好，這也是強(qiáng)降水持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的一個(gè)原因，另外從19日14時(shí)的垂直速度分布圖可見垂直速度大值區(qū)主要位于恩施州南部，因此此次過(guò)程強(qiáng)降水區(qū)域也主要位于恩施州南部，而在鶴峰還存在一個(gè)垂直速度的大值中心，該大值中心正好可以與同時(shí)刻的地面中低壓對(duì)應(yīng)。

圖9 垂直速度圖:(a)2016年6月18日20時(shí)—20日20時(shí)垂直速度時(shí)間剖面圖(世界時(shí))；(b)19日14時(shí)850 hPa垂直速度分布圖)Fig.9 vertical velocity (a:2016061820—2016062020(the world); b:2016061914850 hPa)

6 地形的影響

地形對(duì)于降水的作用也很重要，趙玉春分析了2007年7月9—10日皖南特大暴雨發(fā)現(xiàn)大別山和皖南山區(qū)中尺度地形構(gòu)成的中尺度組合地形效應(yīng)是皖南特大暴雨形成的重要原因[15]。恩施州山地眾多、地形復(fù)雜，而此次過(guò)程鶴峰降水最多除了與副高位置偏南有關(guān)以外，和當(dāng)?shù)氐匦我灿泻艽箨P(guān)系。鶴峰位于恩施州東南部，地處迎風(fēng)坡地，是湖北省有名的暴雨中心之一。當(dāng)?shù)蜏u外圍的西南氣流和副高外圍的暖濕氣流流經(jīng)該地，受迎風(fēng)坡地形影響被迫抬升，有一定觸發(fā)作用，另外水汽在此被迫凝結(jié)，也有明顯的降水增幅作用。

7 討論和結(jié)論

恩施州暴雨多發(fā)生在西風(fēng)槽和西南渦共同作用下，但此次過(guò)程降水量之大，歷史少見。究其原因，其一是西風(fēng)槽受副高阻擋移動(dòng)緩慢，導(dǎo)致降水持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)；其二是深厚暖云層降水效率很高，結(jié)合較長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間導(dǎo)致了超乎預(yù)計(jì)的極端降水；此外，地形也有一定作用。此次過(guò)程預(yù)報(bào)效果較好，但暴雨落區(qū)和量級(jí)仍然是此次過(guò)程預(yù)報(bào)的難點(diǎn)和疑點(diǎn)，就數(shù)值預(yù)報(bào)而言，EC、日本、T639的預(yù)報(bào)落區(qū)相對(duì)較準(zhǔn)(GFS未報(bào)出)，鎖定鶴峰為暴雨中心，但忽略了來(lái)鳳南部的暴雨，降水量級(jí)也較實(shí)際偏少，且在主觀預(yù)報(bào)中也會(huì)考慮副高實(shí)際位置會(huì)否比數(shù)值預(yù)報(bào)更偏北。但通過(guò)此次過(guò)程的分析，發(fā)現(xiàn)地面中尺度低渦出現(xiàn)以后引起了持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的強(qiáng)降水，因此在前期預(yù)報(bào)量級(jí)偏小的情況下，根據(jù)中尺度低渦、逆風(fēng)區(qū)等指示性指標(biāo)結(jié)合實(shí)況資料發(fā)布訂正產(chǎn)品和預(yù)警信息十分必要。

本文利用多種資料，從多角度等對(duì)恩施州2016年6月19—20日的一次暴雨天氣過(guò)程進(jìn)行分析，并得到以下結(jié)論：

①此次過(guò)程是在中高緯兩槽一脊的穩(wěn)定環(huán)流形勢(shì)下，高空槽和副熱帶高壓共同作用，配合西南渦和高低空急流，從而形成的大范圍強(qiáng)降水。副熱帶高壓阻擋高空槽在恩施州西部停滯導(dǎo)致此次過(guò)程持續(xù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，其位置偏南導(dǎo)致降水主要分布在恩施州南部一帶。

②恩施州此次降水主要有3個(gè)不同的影響階段：低渦外圍云系降水、低渦前部暖切降水、低渦后部冷切降水。

③列車效應(yīng)導(dǎo)致混合型回波不斷在鶴峰經(jīng)過(guò)，結(jié)合較強(qiáng)的降水效率，是導(dǎo)致本次累積降水較大的直接原因。逆風(fēng)區(qū)對(duì)恩施州短時(shí)強(qiáng)降水有明顯的指示作用。

④地面中低壓在雷達(dá)速度圖和垂直速度圖上都有體現(xiàn)，中低壓出現(xiàn)后正是該地強(qiáng)降水的集中階段，表明中低壓輻合作用強(qiáng)烈，對(duì)局地短時(shí)強(qiáng)降水的提前預(yù)警具有重要意義。

⑤在有利的天氣尺度抬升條件下，不穩(wěn)定能量較高、水汽充足、動(dòng)力抬升機(jī)制較好是此次降水過(guò)程具有強(qiáng)對(duì)流特征的根本原因，地形的增幅和觸發(fā)作用也為此次過(guò)程提供了有利條件。

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Multi-scale analysis of a rainstorm in Enshi

WANG Chuanyi1，LIAO Xiaohua2，ZHANG Li3

(1 Enshi Meteorological Bureau of Hubei Province, Enshi 445000, Hubei; 2 Shiyan Meteorological Bureau of Hubei Province, Shiyan 442000, Hubei; 3 Wuhan Meteorological Bureau of Hubei Province, Wuhan 430000,Hubei)

The NCEP re-analysis data, meteorological data, automatic meteorological station data, satellite and radar data were used to analyze the rainstorm from June 2016 19 to 20 in Enshi. The results show that: the rainfall occurred under the background of two troughs and one ridge, trough and subtropical high interaction, with the occurrence of the southwest vortex and the low-level jet; the subtropical high effect caused the precipitation to continue a long time, the higher position is the reason why the precipitation is most in the southern part of Enshi; the train effect to hybrid echo in Hefeng, combined with higher precipitation efficiency, leads to the long-time precipitation; adverse wind area has obvious indication of the strong precipitation. Under advantageous weather conditions, the heat, vapor and dynamic conditions are the basic reasons for the precipitation with strong convection characteristics, and the terrain also provides favorable conditions for the rainstorm.

rainstorm; multi-scale; analysis

1003-6598(2017)02-0040-08

2016-11-23

汪川乂(1990—)，女，助工，主要從事中短期預(yù)報(bào)方法研究，E-mail: enshiwcy@163.com。

P458.1+21.1

B