2014年7月9—11日綿陽市首次區(qū)域性暴雨過程的診斷與分析

王於琪　萬叢

摘 要 以2014年7月9-11日發(fā)生在綿陽市的一次大暴雨天氣過程為例，利用常規(guī)氣象觀測資料、NCEP再分析資料、FY-2E衛(wèi)星云圖以及雷達資料對此次大暴雨過程進行了中尺度特征的診斷分析。結(jié)果表明，此次區(qū)域性大暴雨主要是副高邊緣高空低槽東移觸發(fā)形成；不穩(wěn)定的大氣層結(jié)和較高的能量環(huán)境場為強對流天氣的發(fā)生提供了有利的大氣環(huán)流條件。

關鍵詞 區(qū)域性暴雨；診斷與分析；四川省綿陽市

中圖分類號：P458.121.1 文獻標志碼：A 文章編號：1673-890X（2015）15--02

綿陽位于四川盆地西北部，涪江中上游地帶。受地貌影響，自然條件復雜，每年6-9月是暴雨多發(fā)季節(jié)。本文以2014年7月9-11日發(fā)生在綿陽市的一次大暴雨天氣過程為例，利用常規(guī)氣象觀測資料、NCEP格點再分析資料、結(jié)合雷達和衛(wèi)星資料對此次大暴雨過程進行了診斷分析。

1 過程概況

2014年7月8日20：00-11日08：00，綿陽市境內(nèi)出現(xiàn)了暴雨、大暴雨天氣過程，北川的香泉鄉(xiāng)黃江中學269 mm、安縣的桑棗鎮(zhèn)340 mm、秀水鎮(zhèn)281 mm、河清鎮(zhèn)273 mm、樂興鎮(zhèn)273 mm、豐收水庫249 mm、江油的武都鎮(zhèn)287 mm、含增鎮(zhèn)263 mm、大康鎮(zhèn)261 mm、武都鎮(zhèn)東坪村254 mm。全市314個監(jiān)測站中，有94個監(jiān)測站達到50 mm，101個監(jiān)測站達到100 mm，30個監(jiān)測站達到200 mm，1個監(jiān)測站達到300 mm，最大降雨量出現(xiàn)在安縣桑棗鎮(zhèn)340.2 mm。此次過程的特點是暴雨來勢兇猛、持續(xù)時間長、范圍和強度大。

2 環(huán)流背景分析

9日08：00中尺度分析圖上（如圖1（a）所示）500 hPa四川盆地為西南氣流控制，青藏高原東部上有低值系統(tǒng)東移；700 hPa甘肅南部到四川盆地西北部有一明顯切變，綿陽市處于西南氣流的輸送大值區(qū)，整個四川盆地位于高濕區(qū)，濕度條件較好；盆地南部是高能不穩(wěn)定區(qū)，此次過程是一次從北自南的大范圍暴雨過程。20：00（如圖1（b）所示） 500 hPa甘肅南部、四川盆地北部有明顯的負變溫區(qū)；700 hPa的切變依然存在且略有東移，綿陽市處于切變線影響區(qū)域，盆地為一致的西南氣流，高濕區(qū)范圍向東向南有所擴大；850 hPa的高能不穩(wěn)定區(qū)依然維持，陜西到達州一線有一切變，為強降水和雷暴天氣的出現(xiàn)提供了很好的大氣環(huán)流背景[1]。

同時，臺風“浣熊”位于我國東部沿海線一帶，華中地區(qū)為高壓脊，由于臺風的阻塞作用，在9-10日，副熱帶高壓在綿陽市暴雨天氣發(fā)生期間處于相對穩(wěn)定的狀態(tài)，副高西側(cè)的西南暖濕氣流和冷空氣的綿陽地區(qū)的交匯，使得綿陽地區(qū)出現(xiàn)了持續(xù)性暴雨過程。

3 物理量診斷分析

暴雨作為各種尺度系統(tǒng)相互作用的產(chǎn)物，有利的大尺度環(huán)流系統(tǒng)是其產(chǎn)生的背景，而中尺度系統(tǒng)則是產(chǎn)生暴雨的直接影響系統(tǒng)，常規(guī)資料分析很難反映產(chǎn)生暴雨的中尺度對流系統(tǒng)的演變情況，而高時空分辨率的NCEP 1°×1°分析場資料對強對流天氣的動力結(jié)構具有更為精細的刻畫能力，因此，利用NCEP再分析場結(jié)合本地探空資料對本次過程的物理量場進行“配料法”分析。

3.1 濕度條件

暴雨發(fā)生前主要有低空急流輸送進入盆地，造成了四川盆地的高濕狀態(tài)。9日08：00，綿陽西北部地區(qū)處于水汽的飽和狀態(tài)，為暴雨的發(fā)生提供了很好的水汽條件，到20：00高濕狀態(tài)依然溫度維持，且有東擴南壓趨勢，飽和區(qū)域主要移動到西部沿山的成都、雅安一帶，與此次綿陽暴雨過程的自北向南移動情況不謀而合。

3.2 能量條件

沙氏指數(shù)Si和K指數(shù)是反映大氣層結(jié)穩(wěn)定度和濕度的物理量：當Si> 0時，大氣層結(jié)穩(wěn)定，相反則為不穩(wěn)定；K值越大，低空水汽越充沛，大氣層結(jié)越不穩(wěn)定，當K>30時，有出現(xiàn)強對流天氣（短時暴雨、大風、冰雹）的可能。

3.3 動力條件

許多觀測事實都表明，強風暴天氣的發(fā)生與中尺度輻合的天氣形勢有關，尤其是低層的輻合可以改變大氣層結(jié)，有利于水汽向上輸送。垂直上升運動將水平輸送來的水汽向上輸送，同時使空氣絕熱冷卻達到飽和，并凝結(jié)成水滴降落下來。上升速度越大，降水量越大。

在綿陽中部沿山一帶為輻合上升運動大值區(qū)，這一帶除了水汽輻合外，加之地形輻合的影響，使氣流被迫沿山坡抬升或受地形的約束而聚積，有利于產(chǎn)生強的對流性天氣。

3.4 冷空氣配合

9日08：00在四川盆地北部及青海南部氣壓梯度線十分密集，盆地大部由熱低壓控制，冷空氣由北至南逐漸入侵，前期綿陽地區(qū)的降水主要為暖區(qū)內(nèi)降水，隨著冷空氣的南下，和暖濕氣流的交綏，造成了綿陽地區(qū)的又一次暴雨天氣過程，到20：00整個熱低壓推到了盆地東部、南部，后期綿陽的降水主要在梓潼、鹽亭和三臺地區(qū)，而冷空氣就是這次降雨過程不可或缺的觸發(fā)因素。

3.5 紅外云圖及雷達回波對照分析

本文主要從FY-2E紅外云圖和雷達回波對照分析此次過程。圖2（a）、（b）、（c）、（d）分別是7月9日08：00紅外云圖 、雷達組合反射率460、回波頂高 和VWP風廓線圖，從圖2（a）可以看出整個四川盆地的西北部以及川西高原東部有很強的對流云團發(fā)展，而綿陽地區(qū)處于此對流云團影響中，于此時的暴雨情況吻合。圖2（b）時7月9日08：00綿陽站的組合反射率圖，從圖上可以看出綿陽市全區(qū)位于強回波中，西部沿山一帶的回波發(fā)展最為旺盛，中心值達到了55 dBZ，高強度的反射率因子預示著災害性天氣的發(fā)生，同時在雷達導出產(chǎn)品回波頂高圖上（圖2（c））可以看到整個云團發(fā)展較為旺盛，在西北部沿山一帶最大中心值達到15 km，這利于短時的局地強對流天氣發(fā)生。

新一代天氣雷達速度方位顯示風廓線產(chǎn)品（VWP）是平均水平風隨高度變化的圖形顯示產(chǎn)品。利用其分析風廓線資料可以一定程度上揭示暴雨過程中垂直風場的相對真實結(jié)構。圖2（d）反映了9日08：00-09：00綿陽市從低層到高層的一個風速風向情況，風向隨著高度的上升是一個逆時針旋轉(zhuǎn)，對應的是風向的輻合，輻合上升越強烈，越有利于強降雨天氣的發(fā)生[2]。

4 結(jié)語

副熱帶高壓與臺風“浣熊”共同作用下在四川盆地形成了強阻塞氣流，同時副高西側(cè)的西南暖濕氣流和冷空氣在綿陽地區(qū)長時間的交綏，配合500 hPa低槽、冷空氣和中低層水汽輸送以及強的輻合上升運動共同影響造成此次區(qū)域性大暴雨過程。

綿陽市處于高能、高濕、極不穩(wěn)定狀態(tài)；低層暖濕造成大氣層結(jié)不穩(wěn)定，為強對流天氣的產(chǎn)生提供了有利的大氣環(huán)流條件；低層輻合，高層輻散的配置促進了對流運動的產(chǎn)生和發(fā)展，暴雨期間上升運動顯著增強。

參考文獻

[1]陶詩言.中國之暴雨[M].北京：科學出版社，1980.

[2]姚學祥.天氣預報技術與方法[M].北京：氣象出版社，2011.

（責任編輯：劉昀）