漢中地區2013年7月22日致災暴雨過程分析

何豫秦 楊睿敏 劉? B

摘要 利用常規觀測資料、漢中區域站資料，對2013年7月22日漢中區域性暴雨、局地大暴雨進行了診斷分析。結果表明，500 hPa短波槽、700 hPa切變線是這次暴雨的主要影響系統，低空急流為暴雨區輸送充足的水汽和能量，東路回流冷空氣是暴雨的觸發機制;強降水一般發生在Ω高能軸下方，輻合中心和大暴雨中心重合;大范圍持久的上升運動是產生區域性暴雨的必要條件。

關鍵詞 暴雨;過程分析;漢中地區

中圖分類號 S161.6 ?文獻標識碼

A ?文章編號 0517-6611（2015）03-254-03

Analysis of Disastrous Rainstorm Process in Hanzhong Area on July 22， 2013

HE Yuqin， YANG Ruimin， LIU Yuanjun

（Hanzhong Meteorological Bureau， Hanzhong， Shaanxi 723000）

Abstract ?The regional rainstorm in Hanzhong on July 22， 2013 was analyzed by using conventional observation data and Hanzhong area station information. The results showed that： the main influence system of this storm is shortwave trough in 500 hPa and shear line in 700 hPa， the lowlevel jet transfer water vapor and energy for heavy rain area， cold air coming east is the trigger mechanism of heavy rain; In general heavy rain occurred under Ω highenergy shaft， the coincidence area of convergence center and the heavy storm; A wide range of persistent upward movement is a necessary condition of regional heavy rain.

Key words ?Heavy rain; Course analysis; Hanzhong area

基金項目 陜西省氣象局“火車頭計劃”項目（2012-2015）。

作者簡介 何豫秦（1987- ），男，陜西佛坪人，助理工程師，從事中短期天氣預報研究。

收稿日期 20141208

暴雨是造成我國氣象災害最嚴重的災害性天氣之一，一直是廣大氣象工作者關注和研究的重點。通過對暴雨天氣過程進行大量的研究和對比分析^[1-3]，得出了很多對實際預報工作有益的結論。如林建對黃淮和西南地區不同性質暴雨特征研究發現，黃淮地區是鋒面附近或鋒后的穩定性降水，西南地區屬于鋒前暖區中對流性強降水特征^[4]。對陜西省的暴雨也有大量學者研究得出了很多結論^[5-6]，如郭大梅等對陜西中南部一次突發性大暴雨過程進行分析表明，700 ?hPa高、低值位渦分別與冷、暖濕氣流相聯系，濕位渦“正負區疊加”的配置是暴雨發展的有利形勢^[5]。漢中市位于青藏高原東側、秦嶺南部，被同樣東西走向的巴山所包夾，地勢高差大，山勢陡峭，溝谷深切，峽谷、深澗和小平壩相間，形成復雜的山地地形。2013年7月22日漢中暴雨過程造成漢中市縣不同程度受災，出現房屋毀壞、通訊中斷、農作物受損等災害。其中西部山區受災較嚴重，寧強縣23個村41個村民小組1 200余戶4 400余人受災;略陽縣15個鎮受災，受災人口44 500人，直接經濟損失7 090萬元，對該市農業生產、經濟以及人們生命財產造成一定影響。筆者利用常規高空和地面資料對此次暴雨過程進行診斷分析，研究暴雨發生時漢中市天氣形勢演變和物理量場的特征，試圖揭露秦巴山地強暴雨的一些發生發展特征。

1 天氣過程概況

2013年7月21日20：00～22日20：00，漢中出現了一次區域性暴雨天氣過程，強降水主要集中在西南—東北沿線上，全市11個縣區中共10縣區出現暴雨（圖1），南鄭縣過程降雨量最大，為84.7 mm，鄉鎮加密站出現暴雨181站次，大暴雨26站次，最大降雨量為南鄭喜神192.3 mm。此次強降水中心自西南向東北移動，最強降水時段為22日02：00～07：00，其中7縣區出現了1 h≥30 mm的短時大暴雨天氣。22日20：00大部分地區降水結束。

圖1 2013年7月21日20：00～22日20：00降水量

（單位：mm）

2 形勢場分析

2.1 環流背景特征

22日08：00 500 hPa天氣圖上（圖2a），亞洲中高緯度多波動，巴爾克什湖北側和貝加爾湖北側分別存在低渦中心，低渦底部分裂冷空氣東移南下。西北太平洋副熱帶高壓西伸北抬，22日20：00脊線位于35°N、西脊點到達107°E，漢中處于副高西北側。副熱帶高壓西北側的下滑槽與東移高原槽同相位疊加，低壓槽加深加強，槽前正渦度平流所造成的低層減壓誘發了低層低值系統的生成，促使低層西南風風速加大，為暴雨的發生提供了水汽條件。700 hPa，21日08：00漢中上空為一致的偏南氣流，21日20：00甘肅南部與陜西省交界處風場上形成閉合低壓環流系統;22日08：00（圖2b），該系統演變成東北—西南向貫穿關中、陜南的切變線，風速加強至18～22 m/s;到22日20：00切變線減弱，風速也減小為6～10 m/s，切變線主要影響到鎮巴縣。850 hPa 21日20：00～22日20：00漢中地區處于東南氣流影響下，有氣旋性彎曲，有利于低層水汽輻合上升。

注：實線表示高度場，單位為dagpm。虛線表示溫度場，單位為℃。

圖2 2013年7月22日08：00 500 hPa（a）和700 ?hPa（b）風場、高度場和溫度場

2.2 高、低空急流

此次降水過程中，200 hPa高空急流維持

東—西向分布，穩定在40°N。700 hPa低空急流中心平均風速達13 m/s，22日08：00發展最強，漢中境內偏南風風速達18 m/s;850 hPa也有8～10 m/s的東南氣流，2支低空急流分別將孟加拉灣和南海的水汽源源不斷向降水中心輸送，為暴雨的發生提供了動力、熱力和水汽條件。200 ?hPa西風急流右側的輻散區和低空急流左側的輻合區產生垂直方向上的耦合作用， 形成間接熱力環流，為大范圍暴雨的發生、發展提供了動力條件。

3 物理量分析

3.1 冷空氣特征 此次暴雨產生過程中干冷空氣的入侵，對暴雨的發生、發展有重要作用。根據海平面氣壓場（圖3）分析，21日08：00華北地區冷空氣從東北向西南方向不斷擴散，回流冷空氣插入暖濕空氣底部，迫使暖濕空氣抬升凝結，冷暖交匯處呈現東北-西南向，與雨帶走勢一致。隨著干冷空氣完全入侵到低層，垂直方向上形成上暖濕下干冷配置，減弱了大氣環流不穩定性，強降水結束。

3.2 水汽特征

根據700和850 hPa風場上看，低層暖濕氣流沿副熱帶高壓外圍輸送至暴雨區上空，且范圍廣、風速大，為暴雨的產生提供了充足的水汽和能量。從700 hPa比濕場

圖3 2013年7月21日08：00海平面氣壓場

上看，四川西南部存在比濕大值中心，受偏南風發展影響，陜西中、南部地區比濕逐漸增大， 22日02：00漢中西部出現比濕≥12 g/kg 呈東北—西南向中心（圖4a），到22日08：00，比濕一直維持在11 g/kg水平（圖4b），這一時段里降水強度達到最大，隨后比濕大值區東移出境，漢中降水強度逐漸減弱。暴雨過程強降水時間、落區與低層比濕大小和位置的對應關系較好。

圖4 2013年7月22日02：00（a）和08：00（b）700 hPa風場、比濕場

3.3 能量場特征

21日08：00，700 hPa漢中位于假相當位溫場高值區右上側，θse值為349 K，隨著太陽輻射加熱和西南暖濕氣流加強的共同作用，能量舌北伸，到22日02：00漢中地區θse值達354 K（圖5a），處于高能軸下方，因東路回流干冷空氣侵入高值區，高能軸東北—西南向呈Ω型分布特征，強降水發生，落區位于高能軸下方;隨著降水過程中能量釋放，到22日14：00，漢中中西部上空θse值迅速減小至346 K以下（圖5b），降水強度減弱。可見θse的增大減小與強降水發生時間、落區具有良好的對應關系，對于強降水預報具有一定的指示意義，強降水一般發生在Ω高能軸下方。

4 結論

中高緯度穩定的環流形勢是大暴雨發生的有利背景，中緯度“低槽副高型”是陜西產生大暴雨的基本環流形勢之一，暴雨是在大尺度和中小尺度系統相互作用下產生的，高低空

圖5 2013年7月22日02：00（a）和14：00（b）700 hPa假相當位溫場

（單位：K）

急流、低渦切變是主要影響系統。低空急流作為水汽和能量的輸送帶，對大暴雨的產生維持和發展起了重要作用，此次暴雨期間水汽的水平輸送通道始于孟加拉灣和南海，且范圍寬、風速大，在強降水發生前發展成低空急流，為暴雨的產生提供了充足的、源源不斷的水汽和能量。高空急流最大中心出口區形成間接熱力環流，陜西暴雨一般均發生在高空急流右側，此次暴雨期間高空急流呈東西向，降水就發生在直接熱力環流上升支下方。暴雨產生過程中均有干冷空氣的入侵，對暴雨的發生、發展有重要作用。比濕、假相當位溫隨時間的變化與強降水隨時間的變化幾乎保持一致，θse大值的出現預示著強降水的發生。

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