2018年8月20-22日莊浪縣一次暴雨天氣分析

邢剛 邢曉濱 江一凡

摘 要：本文利用自動(dòng)氣象站雨量觀測資料、衛(wèi)星云圖等多種觀測資料，重點(diǎn)從天氣實(shí)況與災(zāi)情、天氣形勢與影響系統(tǒng)、物理量診斷、衛(wèi)星云圖分析等角度針對2018年8月20～22日發(fā)生在莊浪縣的一次暴雨過程進(jìn)行分析，結(jié)果表明：本次暴雨過程主要受高原槽前西南氣流與新疆脊前西北冷空氣共同影響，700hPa配合有切變線，低層輻合抬升明顯，共同形成此次暴雨過程;暴雨發(fā)生過程中暖濕條件較好，水汽通道建立，水汽輻合明顯，為此次暴雨過程提供了強(qiáng)有力的暖濕條件。而且此次過程具有典型的對流不穩(wěn)定性，很好的反映了此次暴雨、強(qiáng)降水天氣的對流性特征。

關(guān)鍵詞：暴雨;水汽輻合;水汽通量;莊浪縣

一、實(shí)況與災(zāi)情

20日夜間到21日夜間，莊浪縣普降中到大雨，局地出現(xiàn)暴雨，全縣過程累計(jì)雨量有13個(gè)站超過25mm，4個(gè)站超過50mm，達(dá)到暴雨量級4站分別為：大莊58.8mm、柳梁55.4mm、韓店52.9mm、朱店50.5mm。18鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）累計(jì)雨量最大為大莊58.8mm，最小為良邑12.7mm，其中21日出現(xiàn)兩站次短時(shí)強(qiáng)降水，出現(xiàn)時(shí)間及小時(shí)降水量分別為：12～13時(shí)朱店22.9mm、14～15時(shí)陽川22.1mm。

此次降水具有以下特征：分布較均勻，暴雨落區(qū)主要在西部和南部，中部降水較弱，以中雨為主;降水持續(xù)時(shí)間短，雨強(qiáng)大，局部地方出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降水;降水范圍大，屬于一次自西向東的大范圍強(qiáng)降水過程。

二、天氣形勢和主要影響系統(tǒng)

20日08時(shí)，500hPa高原有低槽發(fā)展，莊浪縣仍位于弱脊內(nèi)，700hPa偏南風(fēng)開始發(fā)展，20日夜間至21日白天，低層有切變經(jīng)過本地，與莊浪縣主要降水時(shí)段較匹配;22日08時(shí)，500hPa低槽繼續(xù)東移，溫度場落后于高度場，平?jīng)鋈形挥诓酆笪鞅睔饬鳎?00hPa切變線東移南壓，轉(zhuǎn)為其后的偏北風(fēng)控制，莊浪縣降水已結(jié)束，天氣轉(zhuǎn)晴（圖1）。分析21日20時(shí)綜合圖（圖2），500hPa高原槽東移至平?jīng)鍪袞|部，700hPa甘肅隴東南切變線清楚，低層輻合抬升明顯，莊浪縣整層位于顯著濕區(qū)，700hPa比濕≥10g/kg，同時(shí)伴有一水汽輻合帶，說明暖濕空氣較強(qiáng)，輻合上升明顯。200hPa莊浪縣位于高空急流南側(cè)，高層輻散，具有一定的動(dòng)力抽吸機(jī)制。從各項(xiàng)不穩(wěn)定指數(shù)來分析，平?jīng)鍪袞|部位于CAPE≥600J/kg的顯著不穩(wěn)定能量區(qū)內(nèi)，850、700hPa莊浪縣均位于假相當(dāng)位溫≥75℃、70℃的高能舌內(nèi)，另外，全縣位于Ki≥40℃的不穩(wěn)定區(qū)，中部LI≤-1、東部LI≤-2，綜合各類不穩(wěn)定指數(shù)分析，可以看出21日20時(shí)，平?jīng)鍪兄袞|部大部分地方已經(jīng)處于高溫高濕和大氣不穩(wěn)定狀態(tài)下，中西部降水減弱，東部降水加強(qiáng)，莊浪縣降水趨于結(jié)束。

三、物理量診斷分析

（一）水汽條件分析

1.相對濕度和比濕。沿35.2°N做相對濕度的垂直剖面圖（圖略），20日20時(shí)，從近地層到對流層高層莊浪相對濕度均位于70%以下，水汽機(jī)制還未建立;21日08～14時(shí)，整層濕度逐漸增大，但高空仍位于50%左右，500～850hPa達(dá)80%以上，大值中心位于700～850hPa附近，呈“上干下濕”的分布特征，層結(jié)不穩(wěn)定，與主要的強(qiáng)降水時(shí)段相對應(yīng)，21日20時(shí)，近地層到500HPa，仍位于濕度大值區(qū)，500HPa以上，濕度開始減小。

2.水汽通量散度。進(jìn)一步分析700hPa水汽通量散度，21日08時(shí)，云南西南有一水汽輻合中心，其值達(dá)-12，莊浪位于水汽通量輻合區(qū)，自西向東降水增強(qiáng)，為此次本地局地暴雨的發(fā)生、發(fā)展提供了有利的水汽條件;21日20時(shí)，大的水汽輻合中心位于甘南——四川一帶，莊浪縣水汽輻合減弱，值位于0～10，降水減弱;22日08時(shí)，水汽輻合區(qū)移出本地，全縣降水結(jié)束。

（二）熱力、動(dòng)力條件分析

1.渦度。21日08時(shí)，莊浪縣整層無明顯渦度平流;14～20時(shí)，寧夏高空有正渦度大值中心不斷東移南壓，莊浪縣高低層均為正渦度，最大值達(dá)20以上，暴雨區(qū)從高空到低層均有正渦度平流輸送，有利于垂直上升運(yùn)動(dòng)的維持和加強(qiáng);22日08時(shí)，正渦度大值中心東移南壓減弱，降水結(jié)束。

2.溫度平流。21日08時(shí)，莊浪縣高空有冷平流，強(qiáng)中心位于300hPa附近（圖3—1），至20時(shí)，莊浪縣上空強(qiáng)中心下降至500hPa附近（圖3—2），冷空氣不斷下沉，近地面多日以來持續(xù)高溫，與高層冷空氣相遇上冷下暖，層結(jié)不穩(wěn)定，有利于垂直上升運(yùn)動(dòng)的維持和加強(qiáng);22日08時(shí)，莊浪縣高低空均受冷平流控制（圖3—3、圖3—4），無明顯上升運(yùn)動(dòng)，降水結(jié)束。

四、中尺度云圖分析

分析21～22日紅外云圖的演變情況發(fā)現(xiàn)，21日08時(shí)在蘭州、白銀一帶有一對流云團(tuán)A東移發(fā)展加強(qiáng)，11時(shí)，在甘肅省西南部有新的云團(tuán)B發(fā)展北移，此時(shí)對流云團(tuán)A已至莊浪縣，帶來降水，13時(shí)兩云團(tuán)合并，14時(shí)成為一個(gè)新的發(fā)展強(qiáng)盛的對流云團(tuán)C，強(qiáng)中心位于莊浪縣東部——崇信一帶，這與午后的強(qiáng)降水有很好的一致性;之后對流云團(tuán)C在東移過程中不斷減弱，莊浪縣降水開始減弱，同時(shí)，甘肅省西南部不斷有新的對流云團(tuán)在東移北抬的過程中發(fā)展加強(qiáng)合并，至20時(shí)，形成新的發(fā)展強(qiáng)盛的對流云團(tuán)D，強(qiáng)中心位于我市中東部，此時(shí)莊浪縣無明顯對流云團(tuán)，降水基本停止，而平?jīng)鰱|南部迎來強(qiáng)降水，這與平?jīng)鍪幸归g的降水分布有很好的一致性，東移南壓至23時(shí)，對流云團(tuán)D主體已移出平?jīng)?，平?jīng)鰱|部主要強(qiáng)降水也開始減弱;后期，降水結(jié)束時(shí)段，平?jīng)鋈猩峡諢o對流云團(tuán)，天氣轉(zhuǎn)晴。

五、結(jié)束語

此次過程主要受高原槽前西南氣流與新疆脊前西北冷空氣共同影響，700hPa配合有切變線，低層輻合抬升明顯，共同形成此次暴雨過程。

從相對濕度、水汽通量和水汽通量散度場均可以反映出此次過程中，暖濕條件較好，水汽通道建立，水汽輻合明顯，為此次暴雨過程提供了強(qiáng)有力的暖濕條件。

另外，分析探空圖和中尺度紅外云圖可以看出，此次過程具有典型的對流不穩(wěn)定性，很好的反映了此次暴雨、強(qiáng)降水天氣的對流性特征。

關(guān)于本地強(qiáng)降水和暴雨的預(yù)報(bào)，已基本具備相對成熟的思路，但夏季強(qiáng)對流天氣的預(yù)報(bào)仍然存在一定的難度，特別是強(qiáng)降水量級的把握，仍需要深入仔細(xì)的研究。

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作者簡介：邢剛（1993—1）男，漢族，甘肅省會(huì)寧縣人，本科，助理工程師，從事縣級氣象綜合業(yè)務(wù)工作。