2017年6月3—6日陜西省區(qū)域性暴雨診斷分析

張淑敏+邱寧剛+劉躍峰

摘要 應(yīng)用氣象觀測資料、FY-2D氣象衛(wèi)星資料、雷達(dá)資料，對2017年6月3—6日發(fā)生在陜西省區(qū)域性暴雨天氣過程進(jìn)行診斷分析，結(jié)果表明，西風(fēng)槽東移加強，槽前西南暖濕氣流和低槽攜帶的冷空氣交匯，為暴雨形成提供了有利條件；低層低渦、切變線、低空急流是暴雨產(chǎn)生的主要影響系統(tǒng)；衛(wèi)星云圖顯示低槽云系中有中小尺度系統(tǒng)，密實云體對應(yīng)降水大值區(qū)，雷達(dá)反射率因子強回波區(qū)與液態(tài)含水量大值區(qū)與大降水對應(yīng)一致，穩(wěn)定性降水過程雷達(dá)反射率因子與液態(tài)含水量起伏不大，降水量級偏大主要和降水云系持續(xù)時間長有很大關(guān)系。降水持續(xù)和變化與云系發(fā)展、鼎盛、消散聯(lián)系緊密。

關(guān)鍵詞 區(qū)域性暴雨；西風(fēng)槽：衛(wèi)星云圖；雷達(dá)回波；液態(tài)含水量；陜西??；2017年6月3—6日

中圖分類號 P458.1+21.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）24-0213-03

1 雨情及災(zāi)情概況

2017年6月3—6日，受西風(fēng)槽前偏南氣流和低渦切變的共同影響，陜西省出現(xiàn)了入汛以來范圍最大、強度最強的一次降水天氣過程。強降水主要出現(xiàn)在3日夜間到4日夜間。3日8：00至6日8：00，全省累計144個氣象監(jiān)測站降水量超過100 mm，主要分布于陜南中東部及關(guān)中西部，最大為寶雞麟游閣頭寺217.3mm。其中，3日8：00至4日8：00全省共3個站出現(xiàn)大暴雨（麟游閣頭寺112.1 mm、渭濱解家灘108.2 mm、渭濱高家村107.0 mm），116個站出現(xiàn)暴雨。4日8：00至5日8：00有2個站出現(xiàn)大暴雨（鎮(zhèn)安木王鎮(zhèn)117.0 mm、耀州陳家坡104.3 mm），327個站出現(xiàn)暴雨，5日8：00至6日8：00 有1個站出現(xiàn)暴雨（鳳翔漢封71.1 mm）。此次強降水過程造成渭南、咸陽、寶雞、安康、榆林5個市15個縣（區(qū)）發(fā)生洪澇災(zāi)害。渭南市富平縣、咸陽市涇陽縣受降水影響，導(dǎo)致小麥出現(xiàn)大面積倒伏，農(nóng)作物受災(zāi)嚴(yán)重；安康市漢濱區(qū)受洪澇災(zāi)害影響緊急轉(zhuǎn)移安置人口較多。截至7日8：00，銅川、寶雞、咸陽等6個市16個縣（區(qū)）22.6萬人受災(zāi)，近2 500人緊急轉(zhuǎn)移安置，逾600人需緊急生活救助；逾400間房屋不同程度損壞；農(nóng)作物受災(zāi)面積2.73萬hm2，其中絕收200 hm2以上；直接經(jīng)濟損失1.8億元（圖1）。

2 大尺度天氣背景和影響系統(tǒng)分析

3日8：00的500 hPa圖上，副熱帶高壓588 dagpm位于?？凇愀邸拈T海岸線一帶，584 dagpm位于昆明—貴陽—福州—臺北一帶，北方的貝加爾湖西側(cè)有1個中心強度為512 dagpm、溫度為-12 ℃的低渦中心，位于低渦底部的新疆中東部有低槽生成。3日20：00，副高穩(wěn)定少動，西風(fēng)槽受冷渦分裂冷空氣影響加深東移，低槽位于酒泉—西寧—阿壩一線，東高西低的環(huán)流輪廓顯現(xiàn)，4日8：00隨著冷平流的加強，低槽進(jìn)一步加深，槽線位于銀川—蘭州—汶川—九龍一線，河套處在槽前西南暖濕氣流中，此時副高主體穩(wěn)定少動，但外圍走向由緯向調(diào)整為與低槽合并，使得西南風(fēng)加強，水汽通道暢通，為陜西地區(qū)強降水天氣的發(fā)生和發(fā)展提供了不穩(wěn)定能量和充沛的水汽[1-4]。這種強降水天氣形勢一直持續(xù)到5日20：00，西風(fēng)槽穩(wěn)定少動，水汽通道一直保持暢通，導(dǎo)致降水持續(xù)時間長，累積降水量大，致災(zāi)嚴(yán)重。6日8：00，副高東退，西風(fēng)槽東移出陜西省，暴雨天氣結(jié)束。

3日8：00，在巴塘有304 dagpm低渦生成，隨著高空低槽的東移加深，4日8：00與高空槽對應(yīng)的低渦與貝湖低壓環(huán)流系統(tǒng)打通，形成貢山—成都—寧強—隴西切變線，云貴高原東側(cè)的偏南風(fēng)急流加強，急流軸中心風(fēng)速達(dá)到12～16 m/s，急流對低層不穩(wěn)定能量的釋放起到了促進(jìn)作用[5-6]。4日20：00，隨著高空槽加深南壓，冷空氣的不斷侵入，在崆峒至關(guān)中西部形成低渦，低渦切變東側(cè)的偏南風(fēng)和偏東風(fēng)合并加強，水汽和能量的不斷供給使得暴雨持續(xù)維持。5日8：00，急流發(fā)展到鼎盛時期，風(fēng)速達(dá)14～18 m/s，切變位于吳旗—黃陵—西安—佛坪一線，幾乎貫穿陜西全省，陜西省強降水持續(xù)。6日8：00，隨著高空低槽移出，低層偏南急流崩潰，降水隨之結(jié)束（圖2）。

3 水汽條件分析

氣象探空資料分析顯示，3日20：00，暴雨發(fā)生區(qū)500～850 hPa空氣相對濕度均在90%以上，暴雨雨強最大的4日20：00相對濕度達(dá)100%。3日20：00隨著偏南急流的建立、水汽的輸送，各層比濕也逐漸加大；3日20：00水汽主要集中在700 hPa以下，陜北以南比濕介于6～12 g/kg之間；4日20：00，濕舌范圍顯著擴大，河套以北均為大比濕區(qū)，大值區(qū)位于關(guān)中和陜南，850 hPa比濕增加至10～16 g/kg，垂直分布大值區(qū)主要位于700 hPa以下，見圖3。對水汽通量散度場進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)4日8：00，即強降水發(fā)生前，水汽通量散度圖上，河套西部700 hPa水汽通量散度為輻合區(qū)，中心位于四川盆地，中心值達(dá)到-24×10-7 g/（cm2·hPa·s）；4日20：00，沿著急流形成一條從華南到河套西部的水汽通量散度輻合帶，水汽輻合帶呈現(xiàn)北移且范圍擴大階段，中心值達(dá) -40×10-7 g/（cm2·hPa·s），中心區(qū)域位于渭北附近，暴雨區(qū)處在（-40～-20）×10-7 g/（cm2·hPa·s）以上；6日8：00水汽輻合大值中心向華東移動，中心值明顯減小，陜西地區(qū)的暴雨過程逐漸結(jié)束。分析水汽通量散度垂直剖面，700～925 hPa之間為水汽輻合，正好對應(yīng)了急流出現(xiàn)高度，即為暴雨區(qū)提供了水汽輸送，見圖4。源源不斷的水汽和能量使暴雨得以維持[7]。

4 動力條件分析

3日20：00到5日8：00在850 hPa流場圖上，強降水集中發(fā)生時段內(nèi)，關(guān)中至陜南西部有明顯的風(fēng)場輻合，上空存在高層輻散低層輻合的垂直結(jié)構(gòu)分布形勢，緯線沿著110°E垂直剖面圖上，輻合區(qū)主要在500 hPa以下空間，最大中心位于500～850 hPa之間，中心強度達(dá)到了-4×10-5/s，輻散層在200～300 hPa之間，強降水出現(xiàn)在輻散輻合最強時段，見圖5。垂直速度圖上，在降水區(qū)106°E與35°N附近上空有深厚的上升運動大值區(qū)，上升區(qū)從地面伸展到300 hPa附近，中心達(dá)-1.8×10-3 hPa/s，見圖6。高空的輻散、低層輻合產(chǎn)生的抽吸作用，引起低層大氣輻合性上升運動，將低層充足的水汽和不穩(wěn)定能量帶到高空，導(dǎo)致強降水發(fā)生[8]。endprint

5 云圖及雷達(dá)資料分析

FY-2E衛(wèi)星云圖顯示，3日20：00，隨著高空槽加深東移，低槽冷空氣與槽前西南暖濕氣流交匯，在河套及西部形成了高空槽云系；4日0：00高空低槽系統(tǒng)進(jìn)一步加深，與700 hPa低渦切變移動方向一致，云系里不斷有對流性云塊發(fā)展，云系位于高空槽與槽前西南氣流交匯處，從西北向東南方向緩慢移動；直到6日8：00云系緩慢移出河套，陜西地區(qū)暴雨天氣結(jié)束[9]，見圖7（a）。西安多普勒雷達(dá)資料分析，雷達(dá)回波強度場顯示暴雨是由不斷發(fā)展的由西北向東南方向傳播的降水回波和中尺度回波對流體造成的降水。3日20：00開始在關(guān)中西部形成了分散的回波，云系影響區(qū)域不斷擴大，強度時強時弱，最大強度不足50 dBZ，移動緩慢，直到6日8：00回波隨著高空槽云系的移出而顯著減弱并消失，降水天氣隨之結(jié)束，見圖7（b）。整個降水過程垂直液態(tài)含水量VIL比較低，最高值只有4～6 kg/m2，但是分布比較均勻，4～6 kg/m2區(qū)域與回波強度40～50 dBZ區(qū)域基本一致，直到6日8：00，高空槽云系移出，回波強度減小，垂直液態(tài)含水量VIL隨之降低到最小，降水也就隨之減弱消失[10-11]，見圖7（c）。

6 陜西精細(xì)化格點預(yù)報效果分析

近年來，隨著氣象現(xiàn)代化建設(shè)的不斷發(fā)展，陜西省建成標(biāo)準(zhǔn)化區(qū)域自動氣象站、多普勒天氣雷達(dá)、降水天氣現(xiàn)象儀、三維閃電定位儀等先進(jìn)的監(jiān)測設(shè)備，初步形成了從地面到高空的立體式氣象綜合觀測網(wǎng)絡(luò)體系，氣象災(zāi)害天氣監(jiān)測現(xiàn)代化水平進(jìn)一步提高，局地災(zāi)害天氣監(jiān)測能力明顯增強。2017年汛期陜西省氣象局推出了“陜西現(xiàn)代氣象一體化智能網(wǎng)格預(yù)報平臺”，實現(xiàn)了3 km×3 km分辨率的0～10 d的精細(xì)化氣象格點預(yù)報業(yè)務(wù)，24 h內(nèi)逐1 h、1～3 d逐3 h、4～7 d逐6 h、8～10 d逐12 h氣象要素和災(zāi)害性天氣落區(qū)格點預(yù)報產(chǎn)品，針對這次2017年6月3—6日陜西區(qū)域暴雨天氣提前準(zhǔn)確預(yù)報，降水的落區(qū)和起止時間均把握較好，監(jiān)測準(zhǔn)確精細(xì)，為地方政府提供了準(zhǔn)確及時的決策服務(wù)產(chǎn)品，有效降低了暴雨災(zāi)害帶來的損失。

7 結(jié)論

（1）西風(fēng)槽東移南壓，低槽攜帶冷空氣與槽前西南氣流合并加強，冷暖空氣交匯在暴雨區(qū)附近，為暴雨形成提供了有利的環(huán)流背景場。

（2）低層低渦環(huán)流、切變輻合為暴雨發(fā)生提供了動力條件，高層輻散低層輻合的垂直結(jié)構(gòu)有利于上升運動的加強；低空急流將水汽和能量從孟加拉灣輸送到暴雨區(qū)，為暴雨發(fā)生提供了水汽和能量條件，是暴雨產(chǎn)生的重要影響系統(tǒng)，孟加拉灣是水汽的主要來源。

（3）衛(wèi)星云圖顯示低槽云系中有中小尺度系統(tǒng)，密實云體對應(yīng)降水大值區(qū)，雷達(dá)反射率因子強回波區(qū)與液態(tài)含水量大值區(qū)與大降水對應(yīng)一致，穩(wěn)定性降水過程雷達(dá)反射率因子與液態(tài)含水量起伏不大，降水量級偏大主要和降水云系持續(xù)時間長有密切聯(lián)系。降水持續(xù)和變化與云系發(fā)展、鼎盛、消散聯(lián)系緊密。

（4）“陜西現(xiàn)代氣象一體化智能網(wǎng)格預(yù)報平臺”對于2017年6月3—6日區(qū)域性暴雨天氣預(yù)報結(jié)論可用性較高，大降水落區(qū)和量級預(yù)報與實況較吻合。

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