鄂東暴雨天氣過程分析

葉永

摘 要：利用常規(guī)地面觀測資料、地面加密觀測資料和衛(wèi)星、雷達等，對2016年發(fā)生在湖北東部的一次暴雨天氣過程進行了分析，結(jié)果表明：此次暴雨天氣過程前期湖北回暖明顯，聚集了不穩(wěn)定能量，因此天氣劇烈，伴有強雷電、雷暴大風(fēng)，局部地區(qū)還出現(xiàn)了冰雹；東北路冷空氣的擴散對暴雨和強對流天氣的發(fā)生起重要作用；切變線東移南壓較快，但高空槽移動較慢，后傾槽降水持續(xù)時間較長。

關(guān)鍵詞：暴雨過程；切變線；后傾槽；急流

中圖分類號：P458.1+21.1 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20180631055

1 暴雨實況及影響

2016年4月2—3日，湖北省東部出現(xiàn)了中到大雨，部分地區(qū)暴雨，并伴有強雷電、雷暴大風(fēng)，崇陽縣局地還出現(xiàn)了冰雹。主要強降雨區(qū)位于興山、荊州東部、咸寧、黃石、鄂州、黃岡南部等地。據(jù)統(tǒng)計，這次過程累計雨量湖北省有20縣市出現(xiàn)50～100mm。

此次強降水和強對流天氣造成陽新、興山、當陽、黃州、鄂州、通山6縣（市、區(qū)）及神農(nóng)架林區(qū)等地局部地區(qū)受災(zāi)：局部地區(qū)出現(xiàn)漬澇，部分房屋進水，部分農(nóng)作物被淹或倒伏，少數(shù)房屋及基礎(chǔ)設(shè)施受損。據(jù)民政部門統(tǒng)計，截止4月4日13：00，此次暴雨、強對流天氣過程共造成5.8萬人受災(zāi)，緊急轉(zhuǎn)移安置198人，農(nóng)作物受災(zāi)面積6700hm2，90間房屋不同程度受損，直接經(jīng)濟損失4958萬元。

2 暴雨天氣成因分析

2.1 環(huán)流形勢和主要天氣系統(tǒng)

從4月2日20：00和3日20：00 500hPa高度場合成圖看出，中高緯為兩槽兩脊經(jīng)向環(huán)流形勢，中低緯為緯向環(huán)流型，低緯南支槽穩(wěn)定。4月2日08：00，從高原有低槽東移；2日20：00，高原槽移至川東，湖北受槽前西南氣流影響，2日白天在湖北中東部產(chǎn)生雷雨天氣；隨后低槽緩慢東移并加深，3日08：00位于重慶；由于低槽北段迅速東移帶動地面冷空氣迅速南下，3日20：00低槽壓至鄂東南至湖南北部。

4月2日08：00，500hPa低槽位于川西，溫度槽落后于高度槽，湖北有地面暖倒槽發(fā)展，850hPa暖脊自湘北經(jīng)湖北伸向陜南，湖北回暖明顯，1日高溫大部26～28℃，2日早晨低溫鄂東17～19℃。2日20：00，低槽東移至川東，溫度槽疊加于低槽之上；受冷空氣影響，925hPa有東北顯著氣流吹向湖北中北部，配合超低空南風(fēng)急流吹向湖北南部；同時850hPa冷切位于湖北中部，西南急流發(fā)展，向湖北東部和南部源源不斷輸送水汽；黃岡20：00—21：00降水量達25.7mm/h。3日08：00，低槽穩(wěn)定維持，溫度槽移至重慶，冷暖空氣在湖北中南部對峙，低層冷切和中低層西南急流穩(wěn)定少動，造成強降水天氣；陽新07：00—08：00降水量達36.3mm/h。3日20：00，隨著冷空氣東移南壓，高空槽、切變線等影響系統(tǒng)移至鄂東南，此后降水逐漸減弱結(jié)束。

2.2 衛(wèi)星云圖特征

4月2日13：30，重慶地區(qū)的對流云團東移進入湖北省，呈東西帶狀，影響恩施地區(qū)，帶來微量降水，隨后向東移動并逐漸減弱，18：30在武漢地區(qū)有中尺度β對流云團生成，在向東移動過程中發(fā)展加強，云頂亮溫降低，范圍擴大，南部有指狀特征，給湖北省東北部帶來降水。19：30在武漢地區(qū)中尺度β云團發(fā)展加強的同時，湖南東北部出現(xiàn)中尺度γ對流云團，迅速向東北方向移動加強，影響咸寧地區(qū)，給咸寧地區(qū)帶來冰雹、大風(fēng)、短時強降水等強對流天氣。同時貴州北部的云團迅速發(fā)展為α中尺度對流云團，向東北方向移動，影響湖北省江漢平原地區(qū)，22：30與鄂東北的中尺度β云團合并，繼續(xù)向東北方向移動，湖南北部不斷有云團生成，向東北方向移動，與此云團合并，給東部地區(qū)帶來短時強降水。21：00湖北省西部帶狀回波在神農(nóng)架地區(qū)增強，不斷有云團生成，向東移動，給興山、夷陵區(qū)、南漳等地帶來短時強降水。到4月3日11：00，東部云團逐漸移出湖北省，西部云團逐漸減弱，湖北省降水開始減弱。

2.3 雷達回波特征

4月2日12：00開始，鄂東南出現(xiàn)了多單體對流回波，最大回波強度超過45dBz，此時強回波處在旺盛發(fā)展的西南氣流中，向東北方向移動，范圍逐漸增大，且強回波范圍增大，回波強度超過50dBz的回波面積增大，18：00此回波移出湖北省，在江漢平原東部出現(xiàn)多單體回波，主體回波呈東北西南走向，回波前部有小的對流單體生成，最大回波強度約45dBz，回波向東北方向移動，影響武漢及鄂東北地區(qū)。19：00在湖南東北部出現(xiàn)2塊強對流回波，最大回波強度超過60dBz，強回撥北部出流邊界激發(fā)新的對流，強度超過55dBz，向東北方向移動，21：00進入咸寧地區(qū)，給咸寧地區(qū)帶來冰雹及雷雨大風(fēng)天氣。22：00鄂西北地區(qū)東西帶狀多單體回波加強，最大回波強度為55dBz，向東移動，由于列車效應(yīng)，給神農(nóng)架、興山、夷陵區(qū)等地帶來短時強降水。00：00鄂東南和鄂西北的回波進一步加強，同時湖南西北部有新的回波生成，迅速向東北方向移動，在石首、監(jiān)利加強，05：00回波合并，呈東西向帶狀回波橫貫全省，隨著南風(fēng)氣流發(fā)展，強回波繼續(xù)向東北方向移動，07：00湖南北部回波加強，湖北省回波開始減弱東移，到09：00強回波移出湖北省。

3 暴雨成因診斷分析

3.1 熱力條件

4月2日白天湖北省西部為多云到陰天，東部以多云轉(zhuǎn)陣雨天氣為主，白天湖北省處于地面低壓暖倒槽中，西部溫度較高（興山高溫達29.3℃），中東部以偏東氣流為主， k指數(shù)>35℃，不穩(wěn)定能量集聚，14：00后北方冷空氣南下開始影響湖北省北部，中東部k指數(shù)繼續(xù)上升，夜間江漢平原南部及鄂東南達到37℃以上，不穩(wěn)定能量繼續(xù)得到累積，θSE穩(wěn)定維334K左右。02：00后鋒面南壓到湖北省南部地區(qū)，冷暖空氣交匯，有利于在鄂東南產(chǎn)生強降水。值的注意的是，4月3日02：00在興山附近有局地k指數(shù)>35℃，可能是導(dǎo)致興山局地強降水的原因。

3.2 水汽條件

對流層低層850hPa以下有高濕舌（850hPaTd≥

14℃， 925hPaTd≥16℃）具備一定的水汽條件。850hPa 以下濕舌2日白天穩(wěn)定維持在江漢平原南部及鄂東南，為強降水提供了較為穩(wěn)定及充足的水汽；925hPa水汽通量散度負值中心沿著低渦切變從湖南東北部向北伸展到湖北省東部地區(qū)；700hPa、850hPa強的西南低空急流將暖濕氣流輸送到暴雨區(qū)，急流厚度大、強度強，為鄂東南暴雨的發(fā)生提供了充沛的水汽（圖2）。

3.3 動力條件

中低層的西南低空急流從2日上午開始迅速發(fā)展增強，700hPa西南急流風(fēng)速由2日08：00的10m/s發(fā)展至3日02：00的16m/s并在2日夜間至3日凌晨穩(wěn)定維持。與此同時北方冷空氣緩慢滲透南下，與不斷增強的暖濕氣流交匯，在鄂東南一帶產(chǎn)生明顯的氣旋性輻合（925hPa渦度8×10-5s-1）加之200hPa高空急流入口區(qū)右側(cè)的輻散抽吸作用（200hPa散度值達12×10-5s-1）共同觸發(fā)了對流不穩(wěn)定，導(dǎo)致產(chǎn)生強烈的上升運動，造成此次暴雨天氣。

4 強對流天氣成因分析

4.1 中尺度天氣分析

4月2日20：00—3日08：00，影響湖北省的主要天氣系統(tǒng)有500hPa低槽、南支槽、700hPa、850hPa切變線以及深厚強盛的西南急流。4月2日20：00500hPa低槽位于陜西，南支槽位于川東， 湖北省位于南支槽前強盛的西南氣流中。鄂東南位于700西南急流左側(cè)和850hPa西南急流出口。4月3日08：00500hPa低槽東移至湖北北部，700hPa和850hPa切變線東移南撤，冷空氣快速從湖北省移出，強對流迅速減弱。

從中尺度分析可以發(fā)現(xiàn)，4月2日20：00冷空氣還在華北，尚未影響湖北省，湖北省受暖倒槽影響，中低層西南急流強盛，增溫增濕明顯，積累了不穩(wěn)定能量， 東部的K指數(shù)達到了35℃，850hPa假相當位溫達到了330℃，850hPa急流出口位于湖南北部，強對流最先出現(xiàn)在湖南北部，在湖南北部出現(xiàn)了冰雹大風(fēng)天氣，在引導(dǎo)氣流西南風(fēng)的作用下，強對流回波向東北方向移動，進入湖北省咸寧地區(qū)，由于4月2日白天鄂東北有降水，地面為弱北風(fēng)，湖南北部雷暴出流在通城、崇陽、咸寧等地形成輻合，激發(fā)新的對流發(fā)展。4月3日05：00后，冷空氣進入湖北省，強對流回波南壓東移，到08：00強回波已基本移出湖北省。

4.2 T-logp圖分析

從武漢站實況探空可以發(fā)現(xiàn)，4月2日20：00整層處于飽和狀態(tài)，濕度非常高，K指數(shù)達到36℃，但是對流有效位能僅為125，700hPa西南急流風(fēng)速為12m/s，底層為偏東風(fēng)，符合短時強降水天氣發(fā)生的層結(jié)特點，到4月3日08：00，只有850hPa以下濕度較大，降水減弱。從湖南北部馬坡嶺站的實況探空可以發(fā)現(xiàn)，850～700hPa之間濕度很大，其他層次較干，850hPa和700hPa西南急流風(fēng)速達到16m/s，925hPa西南急流風(fēng)速達到10m/s，底層為偏南風(fēng)，K指數(shù)達到38℃，對流有效位能為487.6，具有雷雨大風(fēng)等強天氣出現(xiàn)的層結(jié)特點。

5 總結(jié)

本次暴雨過程先是地面暖倒槽發(fā)展，湖北回暖明顯，不穩(wěn)定能量集聚；隨后有東北路冷空氣向南擴散，南方有西南急流穩(wěn)定維持，造成湖北東部的冷切兩側(cè)風(fēng)速加大，配合中層干空氣侵入，強對流天氣發(fā)生。地面倒槽發(fā)展階段，湖北省大部處在南風(fēng)氣流中，東部處于高溫高濕區(qū)，水汽和能量不斷積累，在暖區(qū)中有陣性降水發(fā)生，但強度不大；中層干冷空氣的侵入對暴雨和強對流天氣的發(fā)生起重要作用，4月2日20：00冷空氣影響湖北省后，降水才開始發(fā)展加強；切變線東移南壓較快，但高空槽移動較慢，后傾槽降水持續(xù)時間較長。

參考文獻

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