廣西秋冬季暴雨天氣分型及基本特征

伍 靜，李向紅，李海燕，王艷蘭*，何珊珊，王 娟

（1.桂林市氣象局，廣西 桂林 540001；2.廣州市氣象臺(tái)，廣東 廣州 511430；3.廣西氣象臺(tái)，廣西 南寧 530001）

暴雨是廣西的主要災(zāi)害性天氣之一， 多發(fā)生于汛期（4—9 月），尤其是華南前汛期（4—6 月）。 對(duì)于廣西非汛期（主要是秋冬季）而言，暴雨出現(xiàn)的頻率顯著降低。如1980—2016 年，廣西秋冬季（9 月—次年2 月） 暴雨僅出現(xiàn)33 次， 即平均每年出現(xiàn)0.89次，這是由于秋冬季我國(guó)大陸主要受冷高壓控制，抑制了對(duì)流性天氣發(fā)生的同時(shí)， 有利于北方干冷空氣南下，可顯著減少暴雨發(fā)生的概率。 盡管如此，與汛期暴雨相比， 因秋冬季暴雨存在著突發(fā)性和預(yù)報(bào)預(yù)警難等特點(diǎn)，更易給當(dāng)?shù)厝嗣駧?lái)巨大災(zāi)難和損失，所以近年來(lái)引起了學(xué)者們的關(guān)注， 從暴雨分析及預(yù)報(bào)技術(shù)等不同的角度進(jìn)行了研究[1-11]。 但是，與汛期暴雨研究[12-22]相比，廣西非汛期暴雨的研究仍相對(duì)較少，且集中在單次暴雨過(guò)程及其成因的分析，仍缺乏基于長(zhǎng)期數(shù)據(jù)的系統(tǒng)、全面的剖析。 因此，本文利用廣西37 a 站點(diǎn)觀測(cè)數(shù)據(jù)及NCEP 再分析資料，分析影響廣西秋冬季暴雨發(fā)生的主要高空系統(tǒng)， 在此基礎(chǔ)上對(duì)各類(lèi)暴雨的主要特征和形成原因進(jìn)行分析，為廣西秋冬暴雨預(yù)測(cè)及成因分析提供參考。

1 資料與方法

1.1 資料

本文所用資料包括：（1）1980—2016 年秋冬季廣西90 個(gè)雨量站日降雨量數(shù)據(jù)。（2）同時(shí)段每日4次NCEP（水平分辨率2.5°×2.5°）再分析資料的位勢(shì)高度、氣溫、相對(duì)濕度等數(shù)據(jù)。

1.2 暴雨定義、個(gè)例挑選及分類(lèi)

根據(jù)《廣西天氣預(yù)報(bào)技術(shù)和方法》[22]，將每日雨量圖上（20—20 時(shí)）廣西境內(nèi)90 個(gè)市縣氣象觀測(cè)站中有20 個(gè)站以上日雨量≥50 mm 定義為全區(qū)性暴雨，一次全區(qū)性暴雨記作一次廣西大范圍暴雨過(guò)程。

利用兩步法對(duì)暴雨個(gè)例進(jìn)行篩選。第一步：通過(guò)反查日降水量選出秋冬季暴雨過(guò)程，與此同時(shí)，根據(jù)這些過(guò)程的主要影響系統(tǒng)進(jìn)行分類(lèi)；第二步：將相同系統(tǒng)影響的過(guò)程進(jìn)行合成分析其平均場(chǎng)和距平場(chǎng)。平均場(chǎng)合成時(shí)采用格點(diǎn)對(duì)格點(diǎn)的加權(quán)平均， 而距平場(chǎng)合成時(shí)， 先用實(shí)際值減去對(duì)應(yīng)日期的氣候平均值得到距平場(chǎng)，然后按分類(lèi)對(duì)距平場(chǎng)進(jìn)行加權(quán)平均。

按照上述標(biāo)準(zhǔn)共挑選出33 次大范圍秋冬季暴雨個(gè)例， 從500、850 hPa 主要影響系統(tǒng)分析，33 次個(gè)例主要由3 類(lèi)組成， 分別為臺(tái)風(fēng)類(lèi)（11 次，占33.3%）、切變類(lèi)（16 次，占48.5%）和副熱帶高壓（簡(jiǎn)稱(chēng)“副高”）邊緣類(lèi)（6 次，占18.2%）。 而從不同季節(jié)發(fā)生次數(shù)統(tǒng)計(jì)可見(jiàn)（圖1），秋季暴雨發(fā)生25 次，占總次數(shù)的75.8%，冬季暴雨僅發(fā)生8 次，占24.2%。其中，臺(tái)風(fēng)類(lèi)和切變類(lèi)暴雨主要出現(xiàn)在9—10 月，且臺(tái)風(fēng)類(lèi)只出現(xiàn)在秋季，6 次副高邊緣類(lèi)暴雨過(guò)程主要發(fā)生在9 月—次年1 月。

圖1 廣西大范圍秋冬季暴雨月分布

2 不同暴雨類(lèi)型發(fā)生的環(huán)流背景

2.1 臺(tái)風(fēng)類(lèi)

通過(guò)分析臺(tái)風(fēng)類(lèi)暴雨的合成環(huán)流可知，200 hPa高空急流位于35°N 以北，最大風(fēng)速超過(guò)48 m·s-1，南亞高壓中心位于廣西和廣東上空，氣流輻散。500 hPa中緯地區(qū)暴雨前期為緯向環(huán)流，588 副高脊線從廣西中部穿過(guò)，副高強(qiáng)盛，隨著臺(tái)風(fēng)從海上向西北方向移動(dòng)，副高減弱東退，臺(tái)風(fēng)在海南登陸后減弱，繼續(xù)向西北方向移動(dòng)，可達(dá)廣西的西南沿海一帶，隨后強(qiáng)度繼續(xù)減弱。 副高在暴雨前1d 減弱斷裂，臺(tái)風(fēng)開(kāi)始從沿海向西北影響廣西。 暴雨當(dāng)日整個(gè)廣西西部都為臺(tái)風(fēng)環(huán)流控制， 尤其是廣西西南部位于臺(tái)風(fēng)環(huán)流中心附近。500 hPa 位勢(shì)高度距平場(chǎng)（圖2a）顯示，隨著臺(tái)風(fēng)向西北移動(dòng)，廣西上空的負(fù)距平顯著增強(qiáng)，這也是臺(tái)風(fēng)影響廣西的環(huán)流異常信號(hào)。 暴雨當(dāng)日850 hPa合成風(fēng)場(chǎng)（圖2b）顯示在廣西區(qū)域，尤其是桂南有明顯渦旋結(jié)構(gòu)，風(fēng)向風(fēng)速都存在強(qiáng)烈的輻合。低層環(huán)流形勢(shì)也可以看到，暴雨前2 日開(kāi)始，廣西西南部逐漸受臺(tái)風(fēng)環(huán)流影響并控制。另外，從地面至500 hPa 都可以看到完整的渦旋結(jié)構(gòu)， 說(shuō)明廣西上空存在深厚的輻合上升運(yùn)動(dòng)，有利于暴雨形成。

圖2 臺(tái)風(fēng)類(lèi)合成500 hPa 位勢(shì)高度距平演變（a）和暴雨當(dāng)日850 hPa（b）合成風(fēng)場(chǎng)

與汛期相比，南亞高壓中心、高空急流以及副高脊線均要稍偏南一些。隨著臺(tái)風(fēng)向西北移動(dòng)，廣西上空500 hPa 位勢(shì)高度的負(fù)距平亦顯著增強(qiáng)， 從地面至500 hPa 也可以看到完整的渦旋結(jié)構(gòu)。

2.2 切變類(lèi)

切變類(lèi)暴雨的合成環(huán)流背景顯示，200 hPa 南亞高壓位于20°N 的南海一帶，28°N 以北為高空急流控制，急流核位于35°N 附近，暴雨日可增至48 m·s-1左右。廣西位于急流入口區(qū)右側(cè)，根據(jù)高空急流入口區(qū)右側(cè)、出口區(qū)左側(cè)為輻散區(qū)的原理推斷，廣西處在較強(qiáng)抽氣區(qū)域，有利于低層輻合，上升運(yùn)動(dòng)加強(qiáng)。與汛期切變類(lèi)暴雨不同，南亞高壓中心在中南半島北部，在暴雨前后幾天穩(wěn)定少動(dòng)，在35°～40°N有一個(gè)準(zhǔn)緯向的最大西風(fēng)帶，最大風(fēng)速約36 m·s-1，高空急流明顯比秋冬季弱。

暴雨前3 d，500 hPa 副高位于華南沿海， 到暴雨日則逐漸向東南方向撤退， 中緯度環(huán)流由偏西氣流演變?yōu)闅庑原h(huán)流， 暴雨前1 d 到暴雨日廣西上空為淺槽控制， 說(shuō)明500 hPa 以下開(kāi)始轉(zhuǎn)為氣旋性輻合流場(chǎng)， 有利于形成低層輻合高層輻散的強(qiáng)降水環(huán)流形勢(shì)。 700 hPa 環(huán)流形勢(shì)場(chǎng)與500 hPa 相似，副高中心位于華南沿海， 暴雨日廣西上空氣旋性流場(chǎng)更加明顯，但風(fēng)速較小。 850 hPa 反氣旋性環(huán)流轉(zhuǎn)變?yōu)闅庑原h(huán)流，風(fēng)切變線橫亙廣西，但風(fēng)速＜4 m·s-1，即廣西低層受切變系統(tǒng)影響，存在明顯的風(fēng)向輻合，與高層輻散相配合，有利于增強(qiáng)氣流的垂直運(yùn)動(dòng)。而汛期切變類(lèi)暴雨500 hPa 華北、 華東地區(qū)有短波槽東移，移動(dòng)和更替速度較快。暴雨當(dāng)天華北槽槽底向南延伸到30°N 左右，迫使副高東撤，廣西區(qū)域以一致的偏西氣流為主， 沒(méi)有明顯的波動(dòng)影響。 700、850 hPa 廣西區(qū)域?yàn)槲髂巷L(fēng)。 華北地區(qū)在暴雨前1 d至暴雨當(dāng)天維持著一個(gè)強(qiáng)大的高壓環(huán)流。 北風(fēng)推動(dòng)切變線快速南壓，暴雨當(dāng)天影響廣西北部。

對(duì)流層中層500 hPa 位勢(shì)高度距平場(chǎng)（圖3a）與汛期相似， 暴雨前2 d 到暴雨日廣西由正距平轉(zhuǎn)成負(fù)距平，在暴雨當(dāng)日的850 hPa 合成風(fēng)場(chǎng)（圖3b）也顯示在廣西區(qū)域風(fēng)向風(fēng)速都存在明顯的輻合，但在汛期輻合位置主要位于桂北。 這種輻合有利于低值系統(tǒng)的加強(qiáng)，說(shuō)明對(duì)流層暴雨日為低值系統(tǒng)影響，其低值系統(tǒng)為暴雨提供輻合上升運(yùn)動(dòng)等動(dòng)力條件。

圖3 切變類(lèi)合成500 hPa 位勢(shì)高度距平演變（a）和暴雨當(dāng)日850 hPa（b）合成風(fēng)場(chǎng)

2.3 副高邊緣類(lèi)

由副高邊緣類(lèi)暴雨高空環(huán)流場(chǎng)合成結(jié)果可知，200 hPa 南亞高壓位于南海一帶，與切變類(lèi)相似。 高空急流的分布與臺(tái)風(fēng)類(lèi)相似， 即廣西處于高空急流右側(cè)的入口區(qū)，為南亞高壓控制，有利于氣流的輻散和上升。但該類(lèi)暴雨的高空急流風(fēng)速比臺(tái)風(fēng)類(lèi)更大，暴雨當(dāng)日最大風(fēng)速達(dá)56 m·s-1。500 hPa 副高位于華南沿海一帶，暴雨前2 d 至當(dāng)日，副高加強(qiáng)西伸，脊線穩(wěn)定在23°N 左右，穿過(guò)廣西。 副高脊線往往伴有低層逆溫層[19]，特別是當(dāng)高壓脊向西伸展的過(guò)程中，逆溫更明顯。低層逆溫可使低層更暖更濕，高層更冷更干，有利于不穩(wěn)定能量的儲(chǔ)存，為暴雨的觸發(fā)提供了有利的水汽和不穩(wěn)定能量。 500 hPa 位勢(shì)高度距平場(chǎng)顯示（圖4a），廣西上空由負(fù)距平轉(zhuǎn)為正距平，說(shuō)明副高加強(qiáng)西伸。 而暴雨前3 d 至當(dāng)日廣西低層一直由副高邊緣的東南氣流控制， 說(shuō)明暴雨前期不斷有水汽從南海輸送到廣西上空，到暴雨當(dāng)日，廣西區(qū)域低層的風(fēng)速增大到8 m·s-1，存在明顯的風(fēng)速輻合（圖4b），易于形成強(qiáng)上升運(yùn)動(dòng)。

圖4 副高邊緣類(lèi)500 hPa 位勢(shì)高度距平演變（a）和暴雨當(dāng)日850 hPa（b）合成風(fēng)場(chǎng)

該類(lèi)型的暴雨與汛期差異較大，在汛期，南亞高壓中心位于菲律賓群島附近，急流位于30°N 附近，強(qiáng)度＞50 m·s-1，相對(duì)秋冬季節(jié)稍弱一些。 500 hPa 有南支槽配合，副高位置偏南，脊線位于15°N 以南，廣西區(qū)域?yàn)楦备哌吘壍奈髂蠚饬骺刂疲?00～850 hPa為一致的西南偏西氣流。

3 不同暴雨類(lèi)型形成的水汽條件

充足的水汽供應(yīng)是暴雨形成的必要條件。 無(wú)論是汛期或是非汛期，各類(lèi)暴雨事件發(fā)生前期，廣西的相對(duì)濕度基本維持在55%左右。 當(dāng)各類(lèi)暴雨相應(yīng)系統(tǒng)開(kāi)始影響廣西時(shí)（圖5），相對(duì)濕度都快速增大到80%， 其中臺(tái)風(fēng)類(lèi)和切變類(lèi)的相對(duì)濕度局部區(qū)域超過(guò)了90%，濕層深度直抵300 hPa，但汛期相對(duì)濕度達(dá)到70%就能造成暴雨， 濕層也沒(méi)有秋冬季深厚，說(shuō)明水汽條件在非汛期比汛期要嚴(yán)格。

圖5 合成的700 hPa 暴雨日相對(duì)濕度（單位：%）

低層暖平流對(duì)天氣尺度不穩(wěn)定對(duì)流的發(fā)生和局地水汽的生成起促進(jìn)作用， 有利于局地降水增強(qiáng)進(jìn)而增加暴雨發(fā)生幾率。暴雨當(dāng)日，廣西低層大部地區(qū)由暖平流控制， 且這種暖平流的控制范圍隨高度增加而增大。 北上的暖濕氣流與南下的冷空氣在廣西相遇， 使得這3 類(lèi)天氣形勢(shì)在廣西低層都出現(xiàn)冷暖平流交匯現(xiàn)象， 表現(xiàn)為較強(qiáng)的溫度梯度和充足的水汽供應(yīng)，促進(jìn)了暴雨的形成。 相比之下，秋冬季暴雨中，臺(tái)風(fēng)類(lèi)暖平流最強(qiáng)，切變類(lèi)次之，副高邊緣類(lèi)較弱。 汛期暴雨中，暖平流強(qiáng)度相對(duì)更強(qiáng)，依次為臺(tái)風(fēng)類(lèi)、副高邊緣類(lèi)、切變類(lèi)。

水汽輸送及其輻合輻散條件可以更好地揭示各類(lèi)暴雨事件發(fā)生時(shí)廣西的水汽源地（圖6）。 與汛期臺(tái)風(fēng)暴雨類(lèi)似， 秋冬季臺(tái)風(fēng)類(lèi)暴雨事件水汽主要集中在臺(tái)風(fēng)前進(jìn)方向的右前方輻合區(qū)（圖6a），隨著臺(tái)風(fēng)系統(tǒng)將西太平洋豐富水汽向西北輸送， 使得孟加拉灣和南海成為廣西暴雨的主要水汽源地， 南海是其最大水汽源地。 暴雨前1 d 廣西上空開(kāi)始出現(xiàn)水汽輻合，水汽通量達(dá)15～20×10-6g·cm-2·hPa-1，暴雨當(dāng)日水汽通量輻合中心位于在廣西西南部， 輻合強(qiáng)中心超過(guò)20×10-6g·cm-2·hPa-1·s-1， 其強(qiáng)度與汛期臺(tái)風(fēng)類(lèi)暴雨相當(dāng)。

秋冬季切變類(lèi)暴雨前期， 廣西上空以東南氣流影響為主，而汛期切變類(lèi)暴雨以西南氣流為主。暴雨前1 d 至當(dāng)日， 廣西西南到東北出現(xiàn)一個(gè)氣旋性風(fēng)切變，此外，廣東風(fēng)速比廣西風(fēng)速大，使得廣西有風(fēng)速輻合。 低層風(fēng)切變和風(fēng)速輻合為暴雨發(fā)生提供動(dòng)力條件的同時(shí)，偏南氣流將南海的水汽輸送到廣東、廣西及貴州一帶。此外，南支槽前的西南氣流有利于將孟加拉灣水汽輸送至廣西， 最終在廣西形成水汽輻合高值區(qū)（圖6b）。

秋冬季副高邊緣類(lèi)暴雨前2 d，廣西區(qū)域的水汽通量并不高，而且處于輻散狀態(tài)，直到暴雨前1 d 才轉(zhuǎn)為輻合狀態(tài)， 副高南側(cè)的東南氣流將西太平洋和南海地區(qū)的水汽輸送到廣西， 形成一條東南西北向的水汽輸送帶（圖6c），使得廣西水汽通量逐漸增大，而汛期此類(lèi)暴雨的水汽源地還有孟加拉灣。 至暴雨的當(dāng)日，水汽通量散度大值區(qū)超過(guò)了-8×10-6g·cm-2·hPa-1·s-1，為廣西秋冬季暴雨提供了充足的水汽條件。

圖6 暴雨當(dāng)日合成850 hPa 風(fēng)場(chǎng)、水汽通量（陰影，單位：10-6 g·cm-2·hPa-1）和水汽通量散度（等值線，單位：10-6 g·cm-2 hPa-1·s-1）

3 類(lèi)秋冬季暴雨發(fā)生時(shí)廣西上空的暖濕條件表明，臺(tái)風(fēng)類(lèi)的暖濕條件最好，切變類(lèi)和副高邊緣類(lèi)相對(duì)較弱。臺(tái)風(fēng)類(lèi)和切變類(lèi)具有風(fēng)速和風(fēng)向的輻合，副高邊緣類(lèi)以風(fēng)速輻合為主。3 類(lèi)暴雨中，臺(tái)風(fēng)類(lèi)水汽通量最大，輻合最強(qiáng)，副高邊緣類(lèi)次之，切變類(lèi)相對(duì)較弱。 3 類(lèi)暴雨除了具有南海這一共同水汽源地之外，西太平洋和孟加拉灣也是臺(tái)風(fēng)類(lèi)暴雨的源地，孟加拉灣是切變類(lèi)另一源地， 西太平洋則是副高邊緣類(lèi)的另外源地。

4 不同類(lèi)型暴雨形成的大氣穩(wěn)定條件

定義500 hPa 與850 hPa 的假相當(dāng)位溫差值為Δθse：

Δθse可以反映大氣層結(jié)是否穩(wěn)定。 Δθse＜0 ℃為對(duì)流性不穩(wěn)定，Δθse＞0 ℃則為對(duì)流性穩(wěn)定。

3 類(lèi)秋冬季暴雨前期廣西上空θse數(shù)值皆維持在較高水平，汛期暴雨的θse相對(duì)較低一點(diǎn)。 越臨近暴雨日臺(tái)風(fēng)類(lèi)和切變類(lèi)的θse數(shù)值越大，與之不同的是， 副高邊緣類(lèi)暴雨的θse值雖然前期也一直增大，但其在暴雨當(dāng)天則略有減小。 對(duì)比3 種類(lèi)型暴雨當(dāng)天的Δθse和850 hPa 的θse發(fā)現(xiàn)（圖7），臺(tái)風(fēng)類(lèi)最高，即不穩(wěn)定能量最強(qiáng)，切變類(lèi)次之，副高邊緣類(lèi)最低。說(shuō)明廣西低層的不穩(wěn)定能量在暴雨前期已經(jīng)不斷積累，這也是暴雨形成的一個(gè)潛在條件。

圖7 Δθse（陰影）與850 hPa θse 合成值（直線）（單位：℃）

秋冬季節(jié)， 臺(tái)風(fēng)暴雨前期廣西區(qū)域Δθse＜0 ℃，說(shuō)明廣西上空處于對(duì)流不穩(wěn)定狀態(tài)， 在廣西西部Δθse＜-5 ℃，對(duì)流比較旺盛，至暴雨當(dāng)日，臺(tái)風(fēng)抵達(dá)廣西西南部沿海時(shí)，在有利的暖濕空氣配合下，不穩(wěn)定能量被迫抬升并釋放，形成暴雨。切變類(lèi)暴雨的Δθse變化與臺(tái)風(fēng)暴雨相似，在暴雨前期廣西上空的Δθse＜0 ℃，也為弱對(duì)流不穩(wěn)定層結(jié)，暴雨前1 d 到暴雨日廣西東北上空Δθse＞0 ℃，大氣是對(duì)流穩(wěn)定的，只有廣西西部Δθse＜0 ℃為弱對(duì)流不穩(wěn)定層結(jié)，說(shuō)明秋冬季切變類(lèi)暴雨過(guò)程中多數(shù)過(guò)程的對(duì)流性較弱。 而副高邊緣暴雨的Δθse在暴雨前2 d 至暴雨當(dāng)日廣西上空Δθse＞0 ℃，這可能與逆溫有關(guān)，進(jìn)一步分析110°E的絕對(duì)地轉(zhuǎn)動(dòng)量（M）和位溫（θ）的垂直剖面[23]發(fā)現(xiàn)（圖8），廣西上空（22°～26°N）等M 線的斜率小于等于θ 線的斜率， 表明這類(lèi)暴雨是由對(duì)稱(chēng)性不穩(wěn)定引起的。

圖8 副高邊緣類(lèi)沿110°E 的M-θ 的垂直剖面

秋冬季3 類(lèi)暴雨的降水機(jī)制與汛期是一致的，即臺(tái)風(fēng)類(lèi)暴雨和切變類(lèi)暴雨以對(duì)流性不穩(wěn)定機(jī)制影響為主， 而副高邊緣類(lèi)暴雨則以對(duì)稱(chēng)性不穩(wěn)定機(jī)制為主。

5 不同類(lèi)型暴雨發(fā)生發(fā)展的動(dòng)力作用機(jī)制

低空輻合、高空輻散有利于強(qiáng)降水的產(chǎn)生。秋冬季臺(tái)風(fēng)類(lèi)合成散度場(chǎng)顯示（圖9a），廣西上空850 hPa在暴雨前1 d 由輻散轉(zhuǎn)為輻合，并不斷增強(qiáng)，至暴雨當(dāng)日，輻合中心強(qiáng)度增至15×10-6s-1，強(qiáng)的輻合容易形成上升運(yùn)動(dòng)。200 hPa 流場(chǎng)顯示暴雨前1 d 至當(dāng)日廣西位于南亞高壓西側(cè)的分流區(qū)， 為反氣旋輻散流場(chǎng)； 高空急流位置東移后廣西位于急流入口的右側(cè)區(qū)域，進(jìn)一步加強(qiáng)了高層輻散。 200 hPa 散度場(chǎng)表現(xiàn)出與流場(chǎng)演變相配合的特征， 暴雨當(dāng)日南亞高壓在華南地區(qū)維持時(shí)，在廣西高空形成超過(guò)6×10-6s-1的正輻散中心，且與850 hPa 的輻合中心垂直，這種高層輻散在垂直方向上通過(guò)抽吸作用， 激發(fā)和維持廣西區(qū)域的上升運(yùn)動(dòng)，對(duì)降水有很大的貢獻(xiàn)。

圖9 3 類(lèi)暴雨合成的散度場(chǎng)（a～c，陰影為200 hPa，線條為850 hPa，單位：10-6 s-1）、渦度平流（d～f，陰影為500 hPa，線條為850 hPa，單位：10-11 s-2）及90°～120°E垂直速度剖面（g：22°N，h：25°N，i：25°N，單位：10-2 hPa·s-1）

相比之下， 秋冬季的切變類(lèi)暴雨和副高邊緣類(lèi)暴雨無(wú)論是低層輻合還是高層輻散都比臺(tái)風(fēng)類(lèi)暴雨要弱得多（圖9b、9c），但在整個(gè)廣西區(qū)域也存在明顯的低層輻合與高層輻散相疊加的結(jié)構(gòu)， 有利于暴雨的產(chǎn)生。而與汛期暴雨的輻合輻散相比，各類(lèi)秋冬季暴雨散度絕對(duì)值要稍大一點(diǎn)， 說(shuō)明秋冬季暴雨的動(dòng)力條件比汛期暴雨要強(qiáng)。

合成秋冬季3 類(lèi)暴雨發(fā)生當(dāng)日500、850 hPa 位勢(shì)高度上渦度平流（圖9d～9f）可知，500 hPa 正渦度平流和850 hPa 負(fù)渦度區(qū)都與暴雨落區(qū)分布呈現(xiàn)很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，即在廣西區(qū)域低層呈負(fù)渦度平流，高層為正渦度平流。 根據(jù)ω 方程，渦度平流隨位勢(shì)高度增加有利于產(chǎn)生上升運(yùn)動(dòng)和激發(fā)暴雨災(zāi)害性天氣，這也是形成暴雨的一個(gè)強(qiáng)信號(hào)。與切變類(lèi)和副高邊緣類(lèi)暴雨較相比， 無(wú)論是低層負(fù)渦度平流還是高層正渦度平流，臺(tái)風(fēng)類(lèi)暴雨都要強(qiáng)得多。暴雨期間低層均為負(fù)渦度平流加強(qiáng)，反氣旋性環(huán)流加強(qiáng)，高層均為正渦度平流加強(qiáng)，氣旋性環(huán)流加強(qiáng)，這種高低空配置有利于形成強(qiáng)上升運(yùn)動(dòng)進(jìn)而觸發(fā)暴雨天氣。此外，3 類(lèi)暴雨在廣西的渦度平流都隨高度增加， 其中臺(tái)風(fēng)類(lèi)最強(qiáng)、切變類(lèi)次之、副高邊緣類(lèi)最弱。 汛期暴雨亦是如此，但渦度平流稍弱，這也說(shuō)明了秋冬季暴雨的動(dòng)力條件比汛期暴雨要強(qiáng)。

由秋冬季暴雨合成垂直速度沿90°～120°E 的緯向剖面圖（圖9g～9i）可知，各類(lèi)暴雨在廣西區(qū)域的上升速度都很強(qiáng)，均超過(guò)了0.2×10-2hPa·s-1，且上升的高度都超過(guò)了200 hPa，其中臺(tái)風(fēng)類(lèi)、動(dòng)變類(lèi)的最強(qiáng)上升速度在850 hPa 上下， 而副高邊緣類(lèi)的最強(qiáng)上升速度位于500～600 hPa， 這與主要影響系統(tǒng)相對(duì)應(yīng)。 這種強(qiáng)上升運(yùn)動(dòng)為暴雨的發(fā)展提供了充分的動(dòng)力保障。除了臺(tái)風(fēng)類(lèi)暴雨外，另兩類(lèi)暴雨在汛期的上升速度要稍小一點(diǎn)， 再一次證明秋冬季暴雨的動(dòng)力條件比汛期暴雨要強(qiáng)。 500 hPa 以下垂直速度隨著高度增大， 這將會(huì)使得等M 面的坡度更小（圖8），因此容易產(chǎn)生對(duì)稱(chēng)不穩(wěn)定[24]。

6 結(jié)論

廣西秋冬季暴雨的形成機(jī)制與汛期暴雨基本相同，但也有所不同。 主要結(jié)論如下：

（1）按天氣學(xué)分型，廣西秋季暴雨可分為3 類(lèi)：臺(tái)風(fēng)類(lèi)、切變類(lèi)和副高邊緣類(lèi)。其中臺(tái)風(fēng)類(lèi)和切變類(lèi)暴雨發(fā)生次數(shù)最多，且主要出現(xiàn)在9—10 月，副高邊緣類(lèi)暴雨最少，時(shí)間分布比較均勻。

（2）環(huán)流形勢(shì)上高層都有高空急流，但臺(tái)風(fēng)類(lèi)的高空急流要偏北一些， 切變類(lèi)和副高邊緣類(lèi)的則要偏南一些，致使廣西處于分流區(qū)；中層在暴雨期間，前兩者副高減弱東退，而第三者副高是加強(qiáng)西伸；低層主要影響系統(tǒng)存在明顯的差異。

（3）水汽源地不盡相同。3 類(lèi)暴雨具有南海這一共同水汽源地，此外，臺(tái)風(fēng)類(lèi)暴雨的源地還有西太平洋和孟加拉灣，孟加拉灣是切變類(lèi)另一源地，西太平洋則是副高邊緣類(lèi)的另外源地。 3 類(lèi)暴雨的相對(duì)濕度都很高，其中臺(tái)風(fēng)類(lèi)水汽通量最大，輻合最強(qiáng)，副高邊緣類(lèi)次之，切變類(lèi)相對(duì)較弱。

（4）3 類(lèi)暴雨在形成暴雨過(guò)程中廣西低層大部地區(qū)由暖平流控制， 且這種暖平流的控制范圍隨高度增加而增大， 其中臺(tái)風(fēng)類(lèi)暖平流最強(qiáng)， 切變類(lèi)次之，副高邊緣類(lèi)較弱。

（5）臺(tái)風(fēng)類(lèi)暴雨和切變類(lèi)暴雨具有風(fēng)速和風(fēng)向的輻合，副高邊緣類(lèi)以風(fēng)速輻合為主。暴雨形成機(jī)制也不同， 臺(tái)風(fēng)類(lèi)暴雨和切變類(lèi)暴雨以對(duì)流性不穩(wěn)定機(jī)制為主， 副高邊緣類(lèi)暴雨則以對(duì)稱(chēng)性不穩(wěn)定機(jī)制為主。

（6）秋冬季暴雨與汛期暴雨的主要影響系統(tǒng)位置稍有差異，無(wú)論是水汽條件，還是動(dòng)力條件，秋冬季暴雨比汛期暴雨的要求都要嚴(yán)格。 其中副高邊緣類(lèi)暴雨500 hPa 氣流有所不同， 秋冬季暴雨為東南氣流影響，汛期暴雨為西南氣流影響，其水汽源地也略有不同，在汛期還多了一處孟加拉灣水源地。