勐臘兩次冬季強(qiáng)降水天氣過程對(duì)比分析①

錢雪瑩 殷文濤

（云南省勐臘縣氣象局 云南西雙版納 666300）

勐臘地處云南南部，瀕臨北部灣和孟加拉灣，深受太平洋東南季風(fēng)和印度洋西南暖濕氣流影響，屬于亞熱帶季風(fēng)氣候。前人對(duì)冬季降水有較多的研究。秦劍等［1］對(duì)低緯高原南支槽影響引發(fā)降水天氣進(jìn)行了深入研究。而對(duì)低緯高原冬季南支槽產(chǎn)生暴雨的原因進(jìn)行分析后，發(fā)現(xiàn)南支槽千西南暖濕氣流與低層切變和冷冷鋒共同影響會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)降水，在無明顯冷空氣和切變影響時(shí)，中低層西南急流長(zhǎng)時(shí)間維持仍然會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)降水［2-3］。

通過歐洲中心0.25°×0.25°6 h再分析資料，對(duì)勐臘2019年1月7日至9日和2021年2月7日至9日2次的強(qiáng)降水天氣過程進(jìn)行對(duì)比分析，探討2次強(qiáng)降水過程的影響系統(tǒng)、熱力條件、水汽條件、物理機(jī)制和不穩(wěn)定能量，為今后勐臘冬季強(qiáng)降水預(yù)報(bào)提供有效依據(jù)和思路。

1 降水實(shí)況

受南支槽波動(dòng)過境和冷空氣影響，勐臘縣2019年1月7至9日，2021年2月7至9日，出現(xiàn)2次強(qiáng)降水天氣過程。2019年1月7至9日降水主要集中在勐臘中部地區(qū)，全縣35.5%的觀測(cè)站過程累計(jì)降水量超過100 mm；54.8%的觀測(cè)站點(diǎn)累計(jì)降水量在99~80 mm之間，過程累計(jì)最大降水量159.6 mm。2021年2月7至9日全縣31個(gè)觀測(cè)站點(diǎn)過程累計(jì)降水量均超過70 mm，其中12個(gè)站點(diǎn)超過100 mm，最大降水量139.5 mm。

2次強(qiáng)降水天氣過程累計(jì)降水量，總體而言相差不大，超過100 mm的站點(diǎn)數(shù)量只相差1站，累計(jì)降水量99~80 mm之間的站點(diǎn)數(shù)量一致。2次強(qiáng)降水天氣過程，降水主要集中落區(qū)差異大：2019年的過程落區(qū)較為集中，主要在中部地區(qū)；2021年的過程落區(qū)分散，西部邊緣地區(qū)、中部和東南部邊緣地區(qū)都出現(xiàn)明顯降水天氣。

2 勐臘2次冬季強(qiáng)降水天氣過程對(duì)比

2.1 天氣形勢(shì)分析

2.1.1 2019年1月7日至9日

1月7日14時(shí)南支槽初步形成，位于云南省正西方位，槽線在孟灣西部86°E附近，20時(shí)南支槽逐漸加深，勐臘處在槽前，受西南氣流控制。8日08時(shí)南支槽繼續(xù)加深發(fā)展逐漸東移，攜帶孟灣暖濕氣流北上，20時(shí)移至94°E，8日勐臘持續(xù)受槽前西南氣流控制。9日南支槽減弱，勐臘逐漸轉(zhuǎn)為平直西風(fēng)控制，過程趨于結(jié)束。

2.1.2 2021年2月7至9日

6日20時(shí)槽線壓在孟灣西北方向，印度東北部地區(qū)，尼泊爾附近，7日2時(shí)南支槽加強(qiáng)東移，形成閉合低壓中心，20時(shí)閉合低壓中心移至孟加拉國(guó)西側(cè)，8日2時(shí)低壓移動(dòng)到孟灣東北部，緬甸泰國(guó)交界，此時(shí)低壓發(fā)展到最強(qiáng)盛時(shí)期，中心閉合氣壓達(dá)到553 dagpm，20時(shí)低壓中心移至云南省西部，低壓減弱。9日8時(shí)低壓中心移至版納州西側(cè)，14時(shí)移至勐臘正上方，20時(shí)東移過境。7、8日勐臘持續(xù)處在南支槽西南氣流控制，9日南支槽減弱過境，勐臘逐漸從槽前西南氣流轉(zhuǎn)槽后西北氣流控制，南支槽影響趨于結(jié)束。

對(duì)比2次過程，2019年過程南支槽生成后，在逐漸東移的過程中，衰減過于明顯，未到達(dá)勐臘上方，9日在云南省西側(cè)上空已經(jīng)趨于平緩。2021年低壓系統(tǒng)形成位置，移動(dòng)路徑基本與2019年過程一致。

2.2 溫度場(chǎng)分析

2.2.1 2019年1月7日至9日

7日14時(shí)及之前，等溫線分布均勻平緩，20時(shí)自孟灣西北部出現(xiàn)一個(gè)向東北方向延伸的狹長(zhǎng)暖脊，向東北方向移動(dòng)。8日14時(shí)孟灣西北部再次生成1個(gè)暖脊，較7日相比，曲率更大，向東北延伸，此時(shí)7日的暖脊已移至緬甸上空，20時(shí)雙暖脊發(fā)展到最強(qiáng)，7日的脊線延伸7個(gè)緯度，8日脊線延伸5個(gè)緯度至孟加拉國(guó)上空。9日暖脊逐漸平緩。

2.2.2 2021年2月7至9日

低溫中心和低壓中心從生成、發(fā)展移動(dòng)至消散的路徑和時(shí)間基本一致，溫度場(chǎng)與高度場(chǎng)基本是相疊的。7日2時(shí)低壓中心，西起青藏高原地區(qū)，14時(shí)閉合低溫中心與低壓中心重疊在印度東北部、孟加拉和尼泊爾地區(qū)，低溫中心隨低壓一路東移南下。8日8時(shí)低溫中心移至孟加拉東部緬甸北部，云南省內(nèi)等溫線密集度明顯增加。密集等溫線區(qū)，隨低壓過境，逐漸壓近勐臘，8日14時(shí)至9日14時(shí)，勐臘持續(xù)處在等溫線密集區(qū)，氣溫變化劇烈。

對(duì)比2個(gè)過程，2021年過程低層受東北向冷空氣影響更為明顯，暖空氣隨孟灣槽底西南氣流北上影響勐臘，高層受青藏高原南下冷空氣影響，冷熱交換主要集中在中高層。2019年過程從中層到高層都有明顯的熱量交換過程，高層熱量交換更為突出。

2.3 水汽條件分析

2.3.1 相對(duì)濕度分析

2019年1月7日至9日，700 hpa明顯看出相對(duì)濕度大值區(qū)來自孟灣，受西南氣流影響北上，8日8時(shí)濕度大值區(qū)到達(dá)勐臘上空，隨西南氣流逐漸過境。850 hpa前期受高壓外圍西南氣流控制，水汽來源于越南沿海，后期孟灣低槽過境，相對(duì)濕度大值區(qū)偏南，沒能為低層提供較好的水汽條件。

2021年2月7日至9日，700 hpa水汽來自孟灣，隨低壓前側(cè)西南氣流北上，7日8時(shí)相對(duì)濕度大值區(qū)來到勐臘上空，隨低壓系統(tǒng)逐漸東移，9日8時(shí)濕度大值區(qū)過境。850 hpa持續(xù)受東北向氣流控制，沒有較好的水汽條件。

2.3.2 水汽通量

2019年過程中低層水汽通量數(shù)值均比2021年過程大。700 hpa水汽通量值2019年在5×10-2～18×10-2g/（cm·hpa·s）-1， 2021 年 在 2×10-2～10×10-2g/（cm·hpa·s）-1（圖1）；850 hpa水汽通量 值 2019 年 在 2×10-2～14×10-2g/（cm·hpa·s）-1，2021 年 在 （0～10） ×10-2g/（cm·hpa·s）-1。 2021年中低層的水汽通量大值區(qū)位置偏南，勐臘整體處在大值區(qū)北部，水汽通量條件明顯不如2019年。

圖1 延21.3°N 101.4°E剖面2019、2021年K指數(shù)對(duì)比圖

2.3.3 水汽通量散度

分析700 hpa水汽通量散度，2019年過程9日起水汽通量散度才逐漸呈現(xiàn)負(fù)值，水汽輻合明顯，2時(shí)水汽輻合達(dá)到最強(qiáng)，勐臘中部上空水汽散度超過-80×108g/（cm·hpa·s）-1。2021年過程水汽通量輻合情況明顯優(yōu)于2019年，7日20時(shí)700 hpa水汽呈現(xiàn)輻合形式，并逐漸加強(qiáng)，8日2時(shí)勐臘上空出現(xiàn)水汽通量強(qiáng)輻合區(qū)，北部上空中心水汽通量散度值超過-120×108g/（cm·hpa·s）-1，8日全天水汽通量散度維持小于-40×108g/（cm·hpa·s）-1。

2.3.4 低空急流

2次過程700 hpa都有低空急流配合，2次過程急流的位置強(qiáng)度也基本一致。2次過程7日勐臘均處在急流的右方，8、9日急流南移，在水汽和動(dòng)力方面都給降水帶來有利條件。

2.4 動(dòng)力條件分析

2.4.1 散度

對(duì)比2次過程，2次過程各層之間的輻合輻散情況有利于垂直運(yùn)動(dòng)的發(fā)展，2019年強(qiáng)輻合區(qū)在中高層，逐漸下降至中低層。2021年過程強(qiáng)輻合區(qū)出現(xiàn)中低層，隨后強(qiáng)輻合區(qū)逐漸抬升，低層出現(xiàn)強(qiáng)輻散區(qū)，中低層形式非常有利于垂直運(yùn)動(dòng)發(fā)展。2021年各層輻合輻散的強(qiáng)度大于2019年過程。

2.4.2 垂直速度

對(duì)比2次過程，低中高3層都有較明顯的上升運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)，氣層抬升的強(qiáng)度大。強(qiáng)上升運(yùn)動(dòng)的時(shí)段集中在8日，2021年范圍和強(qiáng)度都超過2019年。

2.5 K指數(shù)分析

K指數(shù)反映大氣的層結(jié)穩(wěn)定情況。K指數(shù)越大，層結(jié)越不穩(wěn)定，K指數(shù)>35說明層結(jié)存在不穩(wěn)定能量。從對(duì)比圖能明顯看出2019年過程的不穩(wěn)定能量更有利于降水，整個(gè)過程K指數(shù)維持在32~38之間，7日20時(shí)至8日8時(shí)，K指數(shù)>35，層結(jié)更不穩(wěn)定。2021年過程整體層結(jié)不穩(wěn)定能量弱，7日白天不穩(wěn)定能量較好達(dá)到35以上，有利于對(duì)流發(fā)生發(fā)展，其他時(shí)段K指數(shù)較低，層結(jié)較為穩(wěn)定。

3 小結(jié)

2次冬季強(qiáng)降水過程都是南支槽配合冷空氣引發(fā)的，動(dòng)力和熱力條件都有利于降水過程。水汽條件分析，從相對(duì)濕度、水汽通量、水汽通量散度分析來看，由于冬季降水水汽條件明顯不如夏季降水的，水汽主要來源于南支槽。2019年過程水汽條件是優(yōu)于2021年。

動(dòng)力條件分析，兩次過程的動(dòng)力條件較好。較低層輻合較高層輻散，垂直速度上升區(qū)強(qiáng)度大范圍廣20。21年過程動(dòng)力條件優(yōu)于2019年過程。不穩(wěn)定能量分析，2次過程各個(gè)層結(jié)都有不穩(wěn)定能量的釋放，2019年層結(jié)更不穩(wěn)定，相較2021年更有有利于強(qiáng)降水的產(chǎn)生。