鄂東強(qiáng)對(duì)流天氣過程分析

張葉

摘 要：利用常規(guī)資料、地面加密資料和衛(wèi)星、雷達(dá)等觀測(cè)資料，對(duì)2015年發(fā)生在鄂東的一次強(qiáng)對(duì)流天氣進(jìn)行分析，結(jié)果表明：這次過程，西南低渦外圍擾動(dòng)對(duì)于暴雨和強(qiáng)對(duì)流天氣的產(chǎn)生起到重要作用；此次強(qiáng)對(duì)流天氣過程，數(shù)值預(yù)報(bào)對(duì)西南低渦移動(dòng)路徑臨近預(yù)報(bào)調(diào)整極大，T639預(yù)報(bào)確較為準(zhǔn)確，因此應(yīng)綜合考慮各家數(shù)值預(yù)報(bào)偏差的原因；此次天氣過程，由于天氣尺度的低空急流沒有形成，水汽輸送條件不好，因此沒有形成大范圍持續(xù)性暴雨天氣。

關(guān)鍵詞：強(qiáng)對(duì)流；中尺度分析；地面輻合線

中圖分類號(hào)：S16 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20180532063

1 天氣實(shí)況及災(zāi)情

受高空低槽及中低層低渦、切變線共同影響，7月14—15日湖北省自西向東出現(xiàn)一次強(qiáng)降水過程，并伴有的雷雨大風(fēng)、短時(shí)強(qiáng)降水等強(qiáng)對(duì)流天氣。強(qiáng)降水呈東北—西南走向。降水中心主要位于孝感和黃岡地區(qū)。自動(dòng)站資料顯示，過程雨量大于等于100mm的有12站，最大降水量為安陸170.7mm。鄉(xiāng)鎮(zhèn)雨量站顯示：累計(jì)降水量超過200mm的有3站，超過100mm的有324站，最大降水為十里275.3mm。

此次強(qiáng)降雨過程造成湖北46縣（市、區(qū)）70.26萬人受災(zāi)，緊急轉(zhuǎn)移安置和需緊急生活救助4125人；農(nóng)作物受災(zāi)59610hm2，其中絕收5320hm2；倒塌房屋1189間，不同程度損壞4145間，直接經(jīng)濟(jì)損失3.55億元。

2 成因分析

2.1 環(huán)流形勢(shì)及主要影響系統(tǒng)

此次過程是一次高空低槽東移的強(qiáng)降水過程，中高緯貝湖南側(cè)有一深厚的低渦槽區(qū)，受東部日本海北部的低值系統(tǒng)阻擋，貝湖南側(cè)低渦中心位置穩(wěn)定，其南部分裂低槽東移南壓與南支槽匯合共同影響湖北省。2015年7月14日08：00，強(qiáng)降水發(fā)生前，高空低槽位于河套西部及高原上空，隨后逐漸東移，14日20：00接近湖北省西部地區(qū)，西部開始出現(xiàn)降水天氣，到15日08：00，高空低槽繼續(xù)東移加強(qiáng)，全省處于高空低槽前部，有利于上升運(yùn)動(dòng)的發(fā)生產(chǎn)生強(qiáng)降水，受海上臺(tái)風(fēng)“浪卡”阻擋，低槽移動(dòng)較慢，15日20：00低槽東移到湖北省西部，主要降水帶在湖北省江漢平原一帶，16日08：00“浪卡”北上，副高加強(qiáng)，低槽東移北收減弱，湖北省降水過程趨于結(jié)束。副高584線始終位于華南上空，輸送西南暖濕氣流，為強(qiáng)降水的發(fā)生提供有利的水汽條件。

分析7月15日08：00、20：00中低層切變線、急流和500hPa低槽、地面氣壓場(chǎng)以及衛(wèi)星云圖疊加圖，15日08：00 700、850hPa均在重慶地區(qū)有低渦存在，湖北省西部位于低渦北部受西南-東北向暖切影響，925hPa在江漢平原南部有低渦切變形成，低渦暖切北部伴有偏東急流輸送海上水汽，急流出口區(qū)位于湖北省北部，與700、850hPa暖切頂部剛好在湖北省北部匯合，此地區(qū)（特別是江漢平原北部及鄂東北）已經(jīng)有降水云系生成并加強(qiáng)，有利于該地區(qū)強(qiáng)降水的發(fā)生。15日20：00隨著低槽緩慢東移，中低層系統(tǒng)東移到湖北省東部一線，700hPa暖切轉(zhuǎn)變?yōu)槔淝校?50hPa低渦東移北抬，925hPa低渦略有北抬，主要的降水云系也發(fā)展到湖北省偏東地區(qū)，地面伴隨有冷空氣滲透南下，對(duì)湖北省鄂東北的降水有一定的加強(qiáng)作用。這次強(qiáng)降水過程的主要影響系統(tǒng)是：500hPa低槽、中低層低渦切變和偏東急流以及地面冷空氣。暴雨云團(tuán)出現(xiàn)在切變線附近及低空急流出口區(qū)。同時(shí)值得注意的是，此次過程，中低層的西南暖濕氣流發(fā)展不強(qiáng)，導(dǎo)致強(qiáng)降水以分散性的局地對(duì)流性強(qiáng)降水為主，由于過程持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，區(qū)域性累積降水強(qiáng)度也較大。

2.2 中尺度系統(tǒng)演變特征分析

2.2.1 衛(wèi)星云圖分析

7月14日12：45對(duì)流云團(tuán)自貴州東北部經(jīng)重慶東南部向恩施地區(qū)發(fā)展，15：45對(duì)流云團(tuán)范圍擴(kuò)大、強(qiáng)度加強(qiáng)，19：15對(duì)流云團(tuán)與鄂西北云團(tuán)合并發(fā)展成南北走向云帶，之后自西向東移動(dòng)，21：15該云帶東移到湖北省東部，恩施地區(qū)又有新云帶自西南向恩施地區(qū)發(fā)展，同時(shí)鄂西北有對(duì)流云團(tuán)發(fā)展，兩者于15日01：15合并東移，移到湖北東部時(shí)云團(tuán)再度發(fā)展壯大、強(qiáng)度加強(qiáng)，15：15云團(tuán)結(jié)構(gòu)松散、強(qiáng)度減弱，19：15有對(duì)流云帶自湖南東北部向湖北東部發(fā)展，21：15影響鄂東北，造成降水再度加強(qiáng)。

2.2.2 多普勒雷達(dá)分析

14日16：00開始，受高空低槽東移和西南低渦東移影響，鄂西北和鄂西南有對(duì)流回波發(fā)展加強(qiáng)，最強(qiáng)回波中心達(dá)到55dBz，45dBz回波高度達(dá)到7km，宜昌地區(qū)和荊州地區(qū)出現(xiàn)局地暴雨天氣。14日23：00，由于西南渦仍停留在川西地區(qū)，鄂西地區(qū)的回波逐漸減弱，最強(qiáng)回波中心下降到30dBz，鄂西地區(qū)的回波轉(zhuǎn)為混合云降水回波，降水量較小。由于全省不穩(wěn)定能量較高，15日04：00，江漢平原、鄂西南有對(duì)流回波加強(qiáng)東移。15日09：00，江漢平原的對(duì)流回波發(fā)展較強(qiáng)，回波高度超過18km，強(qiáng)回波中心超過8km，孝感地區(qū)、仙桃、潛江一帶出現(xiàn)了暴雨，此強(qiáng)回波為系統(tǒng)前沿在不穩(wěn)定能量區(qū)觸發(fā)的對(duì)流所致，此時(shí)西南渦仍在湖北省西部地區(qū)。15日20：00，西南渦移至江漢平原，對(duì)應(yīng)在江漢平原至鄂東地區(qū)出現(xiàn)了一個(gè)渦帶回波。15日21：00，對(duì)應(yīng)的冷切在東移過程中掃過的位置，如監(jiān)利、通城和崇陽地區(qū)出現(xiàn)了大風(fēng)天氣。渦頭對(duì)應(yīng)的武漢、新洲和麻城一帶出現(xiàn)了暴雨天氣。15日晚上鄂東北對(duì)應(yīng)的渦頭位置出現(xiàn)了局地暴雨。16日08：00回波逐漸減弱消失。

3 暴雨成因診斷分析

3.1 熱力條件

這次降水前期湖北省天氣以晴熱為主，受副高控制，全省大部地區(qū)持續(xù)兩天溫度在35℃以上，不穩(wěn)定能量攀升。NCEP再分析資料顯示，14日08：00—15日20：00，江漢平原、鄂東北的K指數(shù)始終維持在35～40℃，850hPaθSE先后高達(dá)355K。實(shí)況探空資料（Tlog-P圖）顯示14日08：00—15日20：00，鄂東地區(qū)（武漢）CAPE值由2252.9減小到1395.8，具備強(qiáng)烈的對(duì)流不穩(wěn)定條件，不穩(wěn)定能量釋放產(chǎn)生強(qiáng)降水。

3.2 水汽條件

對(duì)流層低層特別是850hPa以下的高濕舌（比濕≥12g/kg，Td≥16℃）對(duì)強(qiáng)對(duì)流產(chǎn)生非常有利。由NCEP再分析資料分析知：14日20：00湖南850hPa首先出現(xiàn)比濕13～15g/kg、露點(diǎn)≥16℃的濕區(qū)，濕區(qū)隨西南急流向北擴(kuò)展到江漢平原，為強(qiáng)降水提供了充足的水汽；15日08：00 925hPa水汽通量散度負(fù)值中心沿著低渦切變線在江漢平原出現(xiàn)大值中心，中心發(fā)展至-30～-40。

3.3 動(dòng)力條件

925hPa的偏東急流由14日20：00的8m/s迅速發(fā)展增強(qiáng)，15日08：00 925hPa的偏東急流風(fēng)速達(dá)12～16 m/s，配合中低層低渦切變線，在急流出口區(qū)形成低層輻合，高層輻散（500hPa）的有利形勢(shì)。隨著地面冷空氣的侵入，干冷、暖濕空氣在此交匯，觸發(fā)了對(duì)流不穩(wěn)定，導(dǎo)致產(chǎn)生強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng)，造成此次強(qiáng)降水天氣。

4 強(qiáng)對(duì)流天氣成因分析

4.1 中尺度天氣分析

7月14日08：00有淺槽影響恩施地區(qū)，配合中低層切變發(fā)展，K指數(shù)在湖北中西部達(dá)到35℃以上，850hPa有暖脊自鄂西南伸向鄂東北西部，此時(shí)鄂西南地區(qū)有對(duì)流云團(tuán)發(fā)展。14日20：00，川西—重慶地區(qū)有低渦形成，低渦東側(cè)切變伸到湖北西部，925hPa在湖北西部形成南北向切變線，對(duì)應(yīng)南北向云帶，850hPa暖脊東移南壓，K指數(shù)大值區(qū)也南壓到湖北南部，500hPa冷槽穩(wěn)定，從河套地區(qū)伸向鄂西北。15日08：00，500hPa高空槽帶動(dòng)西南渦東移，其東側(cè)切變線伸到湖北東部，同時(shí)中低層西南風(fēng)速加大形成西南急流，對(duì)應(yīng)湖北中東部云團(tuán)發(fā)展加強(qiáng)。15日20：00，高空槽繼續(xù)帶動(dòng)低渦東移，850hPa急流消失，在700hPa急流的左側(cè)、沿低渦左側(cè)冷式切變線形成對(duì)流云帶，之后低渦逐漸減弱填塞，東移出省。

從laps逐3h再分析場(chǎng)的中尺度分析可以發(fā)現(xiàn)，7月14日14：00，高空低槽、中低層切變和急流等影響系統(tǒng)配置較好，925hPa水汽通量散度在湖北東部有明顯輻合；17：00 850hPa急流減弱消失，925hPa水汽輻合不明顯但在鄂東南風(fēng)速垂直切變較大，從實(shí)況來看，15日14：00—20：00在湖北東部出現(xiàn)了大風(fēng)天氣。

4.2 T-logp圖分析

從7月14日08：00—20：00宜昌站探空?qǐng)D可以看出，14日08：00—14：00，宜昌站中低層風(fēng)向隨高度順轉(zhuǎn)，有暖平流，6km以上干空氣明顯，對(duì)流不穩(wěn)定能量較大；14：00以后6km以上的干空氣轉(zhuǎn)濕，低層暖平流減弱，不穩(wěn)定能量減小。

從7月14日14：00—15日20：00武漢站探空?qǐng)D可以看出，14日14：00，武漢站低層暖平流明顯，不穩(wěn)定能量較大；15日14：00，上濕下干，不穩(wěn)定能量變負(fù)，抑制了對(duì)流性天氣的發(fā)展，對(duì)應(yīng)武漢站14：00—15：00出現(xiàn)25.8mm的強(qiáng)降水后雨強(qiáng)迅速減弱，15：00—16：00雨強(qiáng)僅為2.7mm；15日20：00，不穩(wěn)定能量消失，低層一致轉(zhuǎn)為偏北風(fēng)，降水結(jié)束。

綜合來看，降水自西向東發(fā)展的過程中，也伴隨著高能區(qū)的東移，上干下濕有利于對(duì)流性天氣的發(fā)生，但探空?qǐng)D沒有出現(xiàn)有利于雷暴大風(fēng)出現(xiàn)的喇叭口特征，因此本次過程以短時(shí)強(qiáng)降水為主。

5 小結(jié)

此次強(qiáng)對(duì)流天氣過程的主要天氣尺度系統(tǒng)是高空低槽和西南渦，再對(duì)應(yīng)衛(wèi)星云圖和中尺度天氣綜合分析，可以確定暴雨和強(qiáng)對(duì)流關(guān)鍵區(qū)。預(yù)報(bào)難點(diǎn)是中層引導(dǎo)氣流不明顯，低層西南低渦移動(dòng)路線不易確定。此次強(qiáng)對(duì)流天氣過程，西南低渦外圍擾動(dòng)對(duì)于暴雨和強(qiáng)對(duì)流天氣的產(chǎn)生起到重要作用，在確定暴雨落區(qū)時(shí)，需要分析和把握暴雨天氣和西南渦位置的對(duì)應(yīng)關(guān)系。此次強(qiáng)對(duì)流天氣過程數(shù)值預(yù)報(bào)很不穩(wěn)定，因此在預(yù)報(bào)中要多分析預(yù)報(bào)結(jié)論調(diào)整的原因，不能偏信一家。

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