2011年6月13—14日荊州市強(qiáng)降水天氣過(guò)程分析

文海松+楊輝+趙卓勛

摘要 利用MICAPS常規(guī)觀測(cè)和物理量場(chǎng)資料，從環(huán)流背景、中尺度特征分析、衛(wèi)星云圖雷達(dá)、物理量診斷等方面，對(duì)2011年6月13—14日荊州市出現(xiàn)的一次暴雨進(jìn)行分析。結(jié)果表明，此次暴雨過(guò)程是在高空低槽、中低層切變線(xiàn)、低空急流的共同作用下發(fā)生的。通過(guò)這次分析發(fā)現(xiàn)，持續(xù)性強(qiáng)降雨期間荊州市上空呈現(xiàn)深厚濕層、低空急流維持、低空切變穩(wěn)定少動(dòng)的特征，為以后預(yù)報(bào)以持續(xù)性強(qiáng)降雨過(guò)程為主的天氣提供了參考。

關(guān)鍵詞 中低層切變線(xiàn)；低空西南急流；暴雨；過(guò)程分析；湖北荊州；2011年6月13—14日

中圖分類(lèi)號(hào) P458.1+21.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2017）22-0210-02

1 天氣實(shí)況

受高空低槽東移和中低層切變線(xiàn)共同影響，荊州市2011年6月13日8：00至14日20：00之間出現(xiàn)了降水過(guò)程，強(qiáng)降水時(shí)段主要集中在13日夜間至14日白天。據(jù)統(tǒng)計(jì)，6月13日8：00至14日20：00全市120個(gè)自動(dòng)雨量站中，50～100 mm有38個(gè)站，100 mm以上有74個(gè)站；最大降水量出現(xiàn)在洪湖小港，為205.9 mm；對(duì)應(yīng)最大小時(shí)雨強(qiáng)為14日16：00，1 h降水量達(dá)47.8 mm。整個(gè)過(guò)程降水量分布比較均勻，以過(guò)程性持續(xù)降雨為主，局部伴有雷暴。

2 形勢(shì)分析

2.1 環(huán)流背景

6月13—14日500 hPa中高緯維持兩槽一脊的形勢(shì)，亞洲東岸和烏拉爾山附近有一低槽，西太平洋副熱帶高壓穩(wěn)定少動(dòng)，呈帶狀分布，在120°E處的脊線(xiàn)位置位于21°N附近，西伸脊點(diǎn)在111°E，北界在華南沿海一帶，13日8：00 500 hPa青海南部至甘肅南部有一低渦，中心位于青海南部，荊州市處于副高邊緣的西南氣流中，700 hPa切變線(xiàn)在湖北省中部一帶，850 hPa切變線(xiàn)位于江南，2條切變線(xiàn)均呈東西向，輻合區(qū)比較寬，此時(shí)荊州市南部有弱降水。

13日20：00 500 hPa低渦中心移至甘肅東南部，低渦南部的低槽延伸至云南北部，700 hPa重慶北部有低渦生成，切變線(xiàn)穩(wěn)定維持，但切變線(xiàn)南側(cè)的西南氣流明顯加強(qiáng)，貴陽(yáng)站風(fēng)速達(dá)14 m/s，850 hPa切變線(xiàn)有所北抬，位于沿江一帶，雖然切變線(xiàn)南側(cè)的西南氣流變化不是很明顯，但切變線(xiàn)北側(cè)的偏東氣流明顯加強(qiáng)，武漢站風(fēng)速為14 m/s，此時(shí)荊州市降水明顯加強(qiáng)。

14日8：00 700 hPa低渦沿切變線(xiàn)緩慢東移至湖北省西部，荊州市位于低渦的東南方向，850 hPa切變線(xiàn)依舊維持在沿江一帶，700 hPa和850 hPa切變線(xiàn)南側(cè)的西南氣流進(jìn)一步加強(qiáng)，芷江站的風(fēng)速分別達(dá)到了20、24 m/s，此時(shí)荊州市迎來(lái)本次過(guò)程最強(qiáng)降水階段。14日20：00 500 hPa荊州市轉(zhuǎn)受偏西氣流控制，700 hPa低渦移至湖北省東部，荊州市處于渦后偏北氣流控制，850 hPa切變線(xiàn)略微南壓，兩側(cè)的風(fēng)速明顯減弱，荊州市降水結(jié)束。

2.2 中尺度特征分析

2.2.1 地面中尺度。6月13日14：00，在宜昌東南部有一條東北—西南向的地面中尺度輻合線(xiàn)，其強(qiáng)度比較弱，在輻合線(xiàn)附近有弱的降水發(fā)生，見(jiàn)圖1（a）。14日4：00地面輻合線(xiàn)在向東移動(dòng)的過(guò)程中，逐漸轉(zhuǎn)成西北—東南向的倒槽形勢(shì)，降水范圍和降水強(qiáng)度逐漸增大，見(jiàn)圖1（b）。在地面輻合線(xiàn)移動(dòng)經(jīng)過(guò)的地方都有弱的負(fù)變溫，證明地面有弱冷空氣侵入，有利于鋒生。地面形勢(shì)變化表明中低層和地面存在著產(chǎn)生強(qiáng)降水的動(dòng)力和熱力條件[1-2]。

2.2.2 云圖演變。由13日8：00 FY2E紅外云圖可以看出，荊州市上空為高空低槽與副高外圍之間的帶狀云系，在鄂西南有零星的小的對(duì)流云團(tuán)形成。從12：00開(kāi)始，由于熱力作用明顯，在西南地區(qū)對(duì)流活動(dòng)開(kāi)始活躍加強(qiáng)，不斷生成對(duì)流性云泡。夜間，隨著高空低槽東移逼近，中低層西南急流的加強(qiáng)，對(duì)流單體不斷發(fā)展合并，形成密實(shí)的中尺度對(duì)流云團(tuán)，見(jiàn)圖2（a）。云頂亮溫逐漸下降到-51 ℃左右，降水開(kāi)始加強(qiáng)。白天云頂亮溫進(jìn)一步下降到-75 ℃附近，見(jiàn)圖2（b），雨強(qiáng)加大，洪湖小港1 h雨量為47.8 mm。16：00以后，隨著高空低槽和中低層切變線(xiàn)東移出荊州市，對(duì)流云團(tuán)也東移到鄂東一帶，荊州市降水逐漸減弱直至結(jié)束。

2.2.3 雷達(dá)回波特征。從分析雷達(dá)基本反射率的演變情況來(lái)看，荊州市從13日8：00左右東南面開(kāi)始有回波生成，此時(shí)荊州市監(jiān)利、洪湖一帶開(kāi)始出現(xiàn)弱的陣性降水，至13：00荊州市西南面開(kāi)始有新的回波生成，并不斷自西南方往東北方緩慢移動(dòng)并加強(qiáng)，逐漸形成一條均勻的層狀性回波帶，14日6：00左右影響荊州市的回波帶發(fā)展到最強(qiáng)盛，8：00以后回波帶開(kāi)始逐漸東移，此時(shí)荊州市西北面降水開(kāi)始逐漸減弱，東南面降水維持并加強(qiáng)，至15：00左右荊州市東南面洪湖一帶回波達(dá)到最強(qiáng)，最強(qiáng)中心達(dá)50 dBZ，但范圍較窄，對(duì)應(yīng)荊州市洪湖小港站15：00—16：00 1 h降水量達(dá)47.8 mm。此后影響全市的回波帶繼續(xù)東移，至18：00左右荊州市降水過(guò)程結(jié)束。

3 物理量診斷分析

3.1 能量條件

13日8：00—20：00 850 hPa θse分布可以看出，θse能量鋒區(qū)有1個(gè)東移南壓的過(guò)程，但是假相當(dāng)位溫最大值區(qū)域中心偏南，對(duì)應(yīng)荊州市只有偏東偏南的部分地方出現(xiàn)了雷暴天氣，而且強(qiáng)度不強(qiáng)。說(shuō)明本次降水只是局部伴有雷暴，對(duì)流不強(qiáng)[3]。

3.2 水汽條件

為了分析降水前后荊州市上空水汽變化特征，選取108°～124°E，26.3°～37.4°N做相對(duì)濕度垂直空間剖面圖和水汽通量散度垂直空間剖面圖，從相對(duì)濕度垂直剖面圖可以看出，13日8：00荊州市上空從低層至500 hPa相對(duì)濕度均超80%，荊州市西南方500 hPa到700 hPa之間存在一相對(duì)濕度為88%的高值中心，20：00高值中心往東北方向移動(dòng)；由水汽通量散度垂直剖面圖可以看出，13日8：00荊州市從低層到400 hPa上空均為負(fù)散度，850 hPa和400 hPa存在負(fù)散度中心，表明水汽輻合較強(qiáng)，20：00水汽負(fù)散度中心東擴(kuò)。可見(jiàn)強(qiáng)水汽輻合帶是自西南往東北方向移動(dòng)，荊州市降水期間上空為一深厚濕層，有利于持續(xù)性強(qiáng)降水[4]。endprint

3.3 動(dòng)力條件

為了分析降水期間荊州地區(qū)渦度和散度的分布特征，選取104.0°～124.0°E，25.5°～34.8°N做渦度和散度垂直空間剖面圖，從渦度和散度垂直剖面圖上可以看出，13日8：00荊州市西南方低層存在正渦度中心（負(fù)散度中心），與之相對(duì)應(yīng)的是高層強(qiáng)的負(fù)渦度（對(duì)應(yīng)散度圖里為高層強(qiáng)的正散度中心）區(qū)域，13日20：00低層正渦度中心（負(fù)散度中心）與高層負(fù)渦度中心（正散度中心）往東北方向移動(dòng)，可見(jiàn)降水期間荊州市處于低層輻合高層輻散的動(dòng)力條件下，有利于荊州市強(qiáng)降水的維持[5]。

4 數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品檢驗(yàn)評(píng)價(jià)

4.1 降水預(yù)報(bào)檢驗(yàn)

在24 h預(yù)報(bào)時(shí)效內(nèi)，對(duì)德國(guó)、日本、T639 3家數(shù)值預(yù)報(bào)對(duì)荊州站點(diǎn)格點(diǎn)預(yù)報(bào)值與實(shí)況分別進(jìn)行比較，可看出荊州市實(shí)況為暴雨量級(jí)，德國(guó)預(yù)報(bào)為暴雨量級(jí)，比較準(zhǔn)確；日本預(yù)報(bào)為大雨量級(jí)，與實(shí)況相比偏小1個(gè)量級(jí)；T639預(yù)報(bào)為特大暴雨量級(jí)，與實(shí)況相比偏大2個(gè)量級(jí)。

4.2 環(huán)流形勢(shì)檢驗(yàn)

4.2.1 副高檢驗(yàn)。T639、EC對(duì)13日8：00與13日20：00的副高脊線(xiàn)位置預(yù)報(bào)（21°N附近）均把握較好，但與實(shí)況相比強(qiáng)度均稍微偏弱。

4.2.2 切變線(xiàn)與急流檢驗(yàn)。T639、EC對(duì)13日20：00 850 hPa急流預(yù)報(bào)均預(yù)報(bào)出有一支偏東急流影響荊州市，但與實(shí)況相比均偏弱（風(fēng)速偏?。?；EC對(duì)850 hPa的切變預(yù)報(bào)與實(shí)況基本重合，T639預(yù)報(bào)850 hPa切變明顯偏南；T639、EC對(duì)14日8：00 850 hPa切變急流預(yù)報(bào)與實(shí)況相比均明顯偏北；總的來(lái)說(shuō)，這次過(guò)程EC對(duì)切變的預(yù)報(bào)比T639更準(zhǔn)確，2家數(shù)值模式均預(yù)報(bào)850 hPa切變有北抬的過(guò)程，實(shí)況顯示850 hPa切變穩(wěn)定少動(dòng)，維持在荊州市附近?？梢?jiàn)，2家模式預(yù)報(bào)強(qiáng)降水落區(qū)與實(shí)況相比要偏北。

5 結(jié)論

通過(guò)對(duì)2011年6月13—14日荊州市強(qiáng)降水天氣過(guò)程的分析，進(jìn)一步明確了強(qiáng)降水發(fā)生所具備的基本條件，并從中得到了以下體會(huì)或啟示。

（1）此次降水云帶呈東北—西南向，強(qiáng)降水期間云帶在低空西南急流的引導(dǎo)下自西南往東北方向移動(dòng)。

（2）低空西南急流的加強(qiáng)發(fā)展以及低空切變線(xiàn)的穩(wěn)定少動(dòng)為這次強(qiáng)降雨天過(guò)程的發(fā)生起到了不可忽視的作用。

（3）此次強(qiáng)降雨為持續(xù)性穩(wěn)定性降水，對(duì)流不明顯，特征為深厚濕層、低空急流維持、低空切變穩(wěn)定少動(dòng)，在地面上表現(xiàn)為靜止鋒降水。

6 參考文獻(xiàn)

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