福建中南部地區(qū)一次強(qiáng)對流天氣過程影響分析

楊富曾，鄧雙雙

（1.華安縣氣象局，福建華安 363800；2.平和縣氣象局，福建平和 363700）

1 天氣實況

2019年4月18日08時～19日08時，福建中南部出現(xiàn)中到大雨，部分地區(qū)暴雨，局部大暴雨。12個縣（市）93個站點降水量超過50 mm，2個縣（市）4個站點超過100 mm，6個縣市37個站出現(xiàn)30 mm/h以上短時強(qiáng)降水，13個站出現(xiàn)8級以上大風(fēng)。

2 環(huán)流特征和影響系統(tǒng)

4月18日20時～19日08時，高空200 hPa處在輻散區(qū)。18日20時，500 hPa上，福建中北部受槽前西南急流控制，閩南受偏西急流控制，19日08時全區(qū)轉(zhuǎn)為偏西氣流，風(fēng)速減小。18日20時，850 hPa上（圖1a），閩南受偏南氣流影響，有明顯風(fēng)速輻合，在梅州與龍巖地區(qū)也有明顯的輻合場，19日08時（圖1b），閩南轉(zhuǎn)為西南急流，存在風(fēng)速輻合，輻合區(qū)往東邊移動，為降水提供動力；925 hPa偏南風(fēng)為底層持續(xù)帶來水汽，有利于降水的發(fā)展維持；地面低壓倒槽帶來了高濕高溫的能量，使地面不穩(wěn)定能量較高。

19日08時～20時，200 hPa輻散區(qū)逐漸移入沿海；500 hPa逐漸轉(zhuǎn)為偏西到西北氣流控制。850 hPa仍受西南氣流影響，但風(fēng)速減弱；925 hPa上，南風(fēng)減弱，降水趨于結(jié)束。

3 物理量分析

3.1 動力條件

3.1.1 散度。散度是表征流體水平輻散程度的物理量[1]。18日20時，閩南850 hPa（圖2a）處-12·10-5/s輻合區(qū)，低空有較明顯輻合運動。200 hPa（圖2b）處在16～24·10-5/s輻散區(qū)。19日08時閩南仍處在低層輻合、高層輻散配置中，對上升運動的維持、降水系統(tǒng)的發(fā)展與維持有著巨大的作用。

3.1.2 垂直上升速度。18日20時至19日08時，閩南均處在垂直運動上升區(qū)，有利于水汽的垂直輸送，加上高低層對流運動強(qiáng)烈，為暴雨的發(fā)展提供有利的水汽和動力條件。

3.2 能量條件

3.2.1 假相當(dāng)位溫。假相當(dāng)位溫θse表征大氣溫度、氣壓、濕度的綜合的物理量[2]。18日20時假相當(dāng)位溫場看，700 hPa以下從廣東有一暖舌向福建延伸過來，閩南滿足Δθse（500 hPa-850 hPa）＜0的大氣層結(jié)不穩(wěn)定狀態(tài)判據(jù)，具備發(fā)生強(qiáng)對流天氣的不穩(wěn)定層結(jié)。

3.2.2 不穩(wěn)定能量。從18日20時汕頭探空圖可知，狀態(tài)曲線位于層結(jié)曲線右側(cè)，氣塊溫度高于環(huán)境溫度，整層具有正不穩(wěn)定能量，有利對流發(fā)展。11日20時K指數(shù)是37℃，沙氏指數(shù)SI為-1.02℃，閩南上空不穩(wěn)定能量很大，有利于對流發(fā)生。

3.3 水汽條件

3.3.1 比濕。比濕[3]是表征空氣濕度主要物理量之一，充沛水汽是產(chǎn)生和維持暴雨基本條件。18日20～19日08時比濕場上，閩南均處在12～14 g/kg，屬于濕度大值區(qū)。

3.3.2 水汽通量和水汽通量散度。水汽通量表征水汽來源、水汽量的大小[4]，水汽通量散度[5]是表征大氣運動所引起的水汽集中或分散的程度。閩南18日20的850 hPa水汽通量達(dá)8～12 g·s－1·cm－1·hPa－1，水汽通量散度在-12×10－7g·s－1·cm－2·hPa－1至-16×10－7g·s－1·cm－2·hPa－1，強(qiáng)降水發(fā)生時段，閩南有較強(qiáng)水汽輸送通道存在，并且水汽在強(qiáng)降水區(qū)域聚積。

4 雷達(dá)及風(fēng)廓線特征分析

4.1 雷達(dá)特征分析

22：03組合反射率回波進(jìn)入詔安，22：09成帶狀回波，并向東南方移動，不斷加強(qiáng)，最強(qiáng)達(dá)62 dBz。從0.5°速度看，22：09風(fēng)速明顯增強(qiáng)，22：27出現(xiàn)大風(fēng)核，多站出現(xiàn)大風(fēng)。從垂直回波走向的垂直剖面可知，45～50 dBz擴(kuò)展高度不到6 km，強(qiáng)回波主要位于低層，重心較低，屬于典型熱帶海洋型回波。

4.2 風(fēng)廓線水平風(fēng)分析

風(fēng)廓線水平風(fēng)（圖3）分析發(fā)現(xiàn)，降水前2小時，200～1 000 m風(fēng)向由東南風(fēng)轉(zhuǎn)為西南風(fēng)，風(fēng)向隨高度順時針旋轉(zhuǎn)，暖平流的存在為短時強(qiáng)降水發(fā)生積聚不穩(wěn)定能量；22：00降水時，200～800 m迅速轉(zhuǎn)為偏西急流，風(fēng)速38 m/s，800 m以上高空均為偏南急流；21：54～22：12，1 200 m以下風(fēng)向由東南風(fēng)轉(zhuǎn)偏西急流再轉(zhuǎn)偏北風(fēng)，同樣也是降水最強(qiáng)階段，說明該時段有一切變過境，同時近地層風(fēng)速的突然增大及風(fēng)向的突然轉(zhuǎn)變與強(qiáng)降水開始的時間有較好的對應(yīng)關(guān)系，可作為觸發(fā)強(qiáng)降水開始的指標(biāo)。22：12，1 400 m以下轉(zhuǎn)為西北風(fēng)，1 600 m以上仍為偏南急流，說明底層有冷空氣滲透，此時降水效率降低，23：24，3 000 m以下全部轉(zhuǎn)為偏北風(fēng)，降水減弱。

4.3 風(fēng)廓線垂直速度分析

從詔安風(fēng)廓線垂直速度看，22時前各層垂直速度在1.8～-1.8，22時2 400 m垂直正速度明顯增大，下落速度加強(qiáng)，強(qiáng)降水開始；22：12垂直速度正值達(dá)到最大，降水達(dá)最強(qiáng)；23：06垂直正速度明顯減下，降水減弱。

5 總結(jié)

1）此次降水主要受到西南暖濕急流的影響，高層輻散、低層輻合為強(qiáng)降水過程提供動力條件。低層水汽輻合及較強(qiáng)水汽輸送通道存在，提供水汽條件。大氣層結(jié)處在不穩(wěn)定狀態(tài)，對發(fā)展對流非常有利。

2）雷達(dá)回波呈帶狀時，注意查看速度圖是否出現(xiàn)風(fēng)速明顯增大。對雷達(dá)回波剖面分析，強(qiáng)回波位于低層，重心低時注意短時強(qiáng)降水的發(fā)生。

3）降水開始前1～2 h風(fēng)廓線雷達(dá)可以看出大氣層結(jié)是否存在冷暖平流；且近地層風(fēng)速突然增大及風(fēng)向突然轉(zhuǎn)變與強(qiáng)降水開始時間有較好對應(yīng)關(guān)系，可作為觸發(fā)強(qiáng)降水開始指標(biāo)。風(fēng)廓線垂直速度下落速度明顯加強(qiáng)預(yù)示強(qiáng)降水開始，下落速度明顯減小預(yù)示降水結(jié)束。