華南前汛期一次連續(xù)性暴雨的診斷分析

張宗笛，朱 君，劉 相，楊 洋，譙 勛

（1.貴州省金沙縣氣象局 貴州，金沙 551800；2.貴州省黔西南州氣象局 貴州，興義 562400；3.貴州省織金縣氣象局 貴州，織金 552100；4.貴州省畢節(jié)市氣象局 貴州，畢節(jié) 551700）

1 暴雨實(shí)況

2016年6月11-13日之間，廣東部分地區(qū)出現(xiàn)了強(qiáng)度較大的降水過(guò)程。據(jù)監(jiān)測(cè)，強(qiáng)降雨主要集中在揭陽(yáng)、汕尾、汕頭、韶關(guān)、清遠(yuǎn)、佛山、廣州、惠州、梅州等市。為了分析這次連續(xù)性暴雨的成因,本文以陸豐市為主，陸豐市地面觀測(cè)站（59502）24h降水量（20:00-20:00）11日到13日分別為63mm、147.9mm、130.6mm。11日達(dá)到了暴雨的量級(jí)，12日、13日達(dá)到了大暴雨的量級(jí)，并且降水比較集中，11日主要集中在15時(shí)到18時(shí)降水為31.9mm，12日集中在03時(shí)到08時(shí)降水為112.6mm，13日集中在03時(shí)到09時(shí)降水量為117.3mm。本文使用常規(guī)氣象觀測(cè)資料以及每天四次的NCEP2.5°x2.5°再分析資料對(duì)這次陸豐市持續(xù)性暴雨過(guò)程的成因、環(huán)流特征和影響系統(tǒng)進(jìn)行診斷分析。

2 天氣系統(tǒng)

11日到13日都有西南低空急流的活動(dòng)，并且隨著副高北抬的過(guò)程中，西南低空急流軸也在北抬，最大風(fēng)力達(dá)到8級(jí)大風(fēng)。西南低空急流可通過(guò)水汽輸送來(lái)促進(jìn)暴雨區(qū)的低層輻合，加上200hPa南亞高壓的控制，形成底層輻合與高層輻散相耦合的有利動(dòng)力結(jié)構(gòu)，從而促進(jìn)并加強(qiáng)大氣的垂直上升運(yùn)動(dòng)；西南低空急流將北部灣的水汽輸送到暴雨區(qū)，并且風(fēng)速的輻合使暴雨區(qū)的低空形成了正的水汽平流，西南低空急流為暴雨的產(chǎn)生提供了有利的水汽條件。陸豐市處在西南低空急流的左側(cè)的氣旋性切變區(qū)，是暴雨產(chǎn)生的有利地區(qū)。6月11日（14:00~20:00）、12日（02:00~08:00）、13日（02:00~08:00）在850hPa平均風(fēng)場(chǎng)圖中廣東北部有一個(gè)氣旋性環(huán)流，與西南低空急流相結(jié)合可以引起較強(qiáng)的上升運(yùn)動(dòng)，陸豐市位于氣旋性環(huán)流的右下方，產(chǎn)生了上升動(dòng)力因素。11日和12日850hPa、700 hPa高度上在廣東東部與福建西部有一風(fēng)速輻合區(qū)為此次暴雨提供了上升運(yùn)動(dòng)，但是12日的風(fēng)場(chǎng)比11日風(fēng)場(chǎng)的更大更偏南，所以導(dǎo)致陸豐市12日的降水比11日降水多的原因；13日雖然無(wú)其他天氣系統(tǒng)影響，但是13日急流軸的北抬之后處于陸豐市上空且陸豐市位于副高邊緣也導(dǎo)致層結(jié)不穩(wěn)定，也是13日大暴雨的形成機(jī)制。西南風(fēng)低空急流與風(fēng)速輻合，低渦的共同作用下，是本次連續(xù)性暴雨產(chǎn)生，持續(xù)的主要因素。

3 水汽通量

6月11日（14:00~20:00）陸豐市處于水汽通量的高值區(qū)達(dá)到了20g/cm·hPa·s，表明在此期間陸豐市的水汽的水平輸送好，加上風(fēng)速輻合等動(dòng)力因素的條件下，使得水汽抬升凝結(jié)產(chǎn)生暴雨。由于水汽凝結(jié)降水且風(fēng)速不大，導(dǎo)致大氣中水汽含量的降低，使得降水量減小，這就是11日中只能形成暴雨而不能達(dá)到大暴雨的原因。12日（02時(shí)~08時(shí)）陸豐市的水汽通量值也達(dá)到了20g/cm·hPa·s，隨著西南低空急流的北抬讓陸豐市上空的風(fēng)速變大，使得850hPa高度上的水汽輸送更好，能為暴雨區(qū)提供更充足的水汽，加上更強(qiáng)的風(fēng)速輻合，所以導(dǎo)致12日陸豐市大暴雨的產(chǎn)生。13日（02時(shí)~08時(shí)）的水汽通量相對(duì)于11日、12日的是最少的，是因?yàn)?3日的風(fēng)向比11日、12日的更偏西，水汽來(lái)源只有北部灣，所以13日的水汽輸送量是最少的只有15g/cm·hPa·s，但是13日收急流軸的作用使得水汽輸送時(shí)間長(zhǎng)，有著穩(wěn)定的水汽輸送，這就使13日的降水量也達(dá)到了大暴雨的量級(jí)。

4 動(dòng)力條件診斷分析

相對(duì)渦度從22~23°N，115~116°E平均相對(duì)渦度圖（圖1）可以看出，11日集中降水的時(shí)間（圖1中06h~12時(shí)）的相對(duì)渦度在850hPa到500hPa為正值，最大值大于2×10ˉ5·Sˉ1說(shuō)明在此之前有大氣的上升運(yùn)動(dòng)，并且在300hPa高度以上為負(fù)值，這種低層為正渦度，高層為負(fù)渦度的形勢(shì)使得11日暴雨區(qū)有明顯的大氣上升運(yùn)動(dòng)；12日集中降水的時(shí)間（圖1中18h~12日00：00），此時(shí)在陸豐市的上空，最大的正渦度值只在900hPa左右，中心值也達(dá)到2×10ˉ5·Sˉ1，800 hPa-500hPa的渦度值較小，與之對(duì)應(yīng)的也是在300hPa高度以上為負(fù)值區(qū)，雖然相對(duì)渦度沒(méi)有11日的好，但是水汽條件的優(yōu)勢(shì)讓12日產(chǎn)生了大暴雨；13日集中降水的時(shí)間（12日18h~13日00h），在900hPa以上的相對(duì)渦度都為負(fù)值，說(shuō)明此時(shí)沒(méi)有明顯的大氣上升運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致渦度為負(fù)值的原因可能是在13日陸豐市上空正好被西南低空急流的急流軸所控制。高層的負(fù)值區(qū)與南亞高壓在廣東地區(qū)上空對(duì)其控制和影響相對(duì)應(yīng)。

圖1 2016年11日到13日22~23°N，115~116°E平均相對(duì)渦度垂直剖面圖（單位：Sˉ1，圖中所示時(shí)間為世界時(shí)）

5 垂直上升運(yùn)動(dòng)條件分析

11日暴雨集中降水的時(shí)期，在陸豐市上空有垂直上升運(yùn)動(dòng)，最高上升到200hPa以上，800hPa到600hPa有一個(gè)強(qiáng)中心，到達(dá)了-0.2Pa/s，在12日中，陸豐市偏西方向的上空有一個(gè)強(qiáng)中心，值達(dá)到了-0.4Pa/s，并且上升氣流貫穿了整個(gè)大氣層。13日中垂直上升運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)中心位于陸豐市的東部，雖然13日的上升運(yùn)動(dòng)是這3天內(nèi)最小的，但是13日也是具有貫穿整個(gè)大氣的上升運(yùn)動(dòng)。11日，12日貫穿整個(gè)大氣層的上升運(yùn)動(dòng)，并且12日的更強(qiáng)；以及西南低空急流帶來(lái)的水汽輸送12日也要優(yōu)于11日，為11日暴雨，12日大暴雨降水的產(chǎn)生提供了有利的條件；13日雖然上升運(yùn)動(dòng)小，但是受急流軸和副高邊緣的作用低層的水汽供應(yīng)比前2天的更久，則13日的降水量也最多。