江西北部地區一次暴雨過程分析

張全　張韋唯

摘 要：2013年6月6-8日江西北部地區普降大到暴雨。文章利用常規觀測資料、探空資料以及NCEP/NCAR再分析資料（2.5o×2.5o）對此次暴雨過程的形勢背景、低空急流、物理量場、中小尺度系統和對流云團進行診斷分析，結果表明：①在有利環流條件下，α中小尺度系統（西南渦）發生、發展、移動和演變是這次暴雨產生的直接原因；②東移西南渦及低空急流為本次暴雨提供了充足的水汽和能量來源；③β中尺度強對流云團的生成、移動與強降水的發生密切相關。

關鍵詞：暴雨；西南渦；淺槽東移；低空急流；β中尺度對流云團

1 引言

暴雨預報作為當今世界氣象科學的難題之一，也是國內氣象學者攻克的主要目標。在我國天氣預報中，西南渦被認為是最強烈的暴雨系統之一，就它所造成的暴雨天氣強度、頻數和范圍而言，其重要性僅次于臺風及殘余低壓[1]。西南渦對我國暴雨的影響已有一些分析和研究，鄧雯[2]分析多年鄂南（29-31oN、114～116oE）西南渦暴雨的氣候特征和環流形勢認為：鄂南受西南渦影響而生成的暴雨占該地區暴雨總數的比例較高，5月為40%，6月達68%。韋統健等[3]研究發現：中低層有兩支不同性質的氣流流入低渦區，降水區主要發生在低渦移動方向右側的兩象限。在西南渦東移誘發的低空急流是引發暴雨的重要中尺度系統，陶詩言[4]曾利用低空急流的位置作暴雨預報，指出兩者有固定的配置，即暴雨通常發生在低空急流的左前側。有學者研究發現[5-6]，高低空急流耦合對長江中下游梅雨暴雨存在重要影響，高守亭等[6]指出，我國暴雨往往發生于高空西南急流右后方。近年來，衛星云圖和多普勒雷達技術的進步，為暴雨預報，特別是暴雨時期的短時臨近預報提供了更可靠的支撐。

2 降水實況

2013年6月6日開始江西出現一次強降雨，6日08時～8日08時全省平均降雨31.5毫米。降雨主要出現在贛北北部、萍鄉北部和撫州南部，15個縣（市、區）的121個站點累計雨量超過100毫米，其中彭澤、都昌、浮梁、鄱陽、靖安等5縣的10個站點超過200毫米，以彭澤上十嶺301.2毫米為最大。降雨強度大，對流性強，期間先后有57個縣市出現雷暴，靖安、都昌、鄱陽等3縣的8個站點3小時雨量超過100毫米。

3 環流背景分析

暴雨發生前，從2013年6月4日開始，500hPa上西太平洋副熱帶高壓開始西伸北抬增強，同時有一高原槽發展東移，700-850hPa上，有一較為深厚的西南渦位于四川盆地并發展東移；6日08時，500hPa（圖1a）115oE副高脊線位于20oN左右，588線呈近東北-西南向，115oE北界點位于24oN左右，西脊點位于106oE附近，江西北部地區位于588～584線之間，處高空槽前西南氣流中，700-850hPa（圖略）上西南渦沿長江流域東移至湖北境內，江西北部地區處西南渦東南側西南暖濕切變線附近。6日20-7日08時，副高逐漸呈近東西向分布（圖1b和圖1c），脊線有所南壓，西脊點位置穩定少動，江西北部地區處副高西側、高空槽底前部西南氣流中，有冷空氣沿脊前部的偏北氣流南下，700-850hPa西南渦逐漸東移，位于江西北部地區西南風風速明顯加大。8日08時以后（圖略），副高穩定少動，高空槽逐漸東移入海，江西北部地區處高壓脊控制，西南渦也發展入海，江西北部地區降水過程結束。

4 低空急流與物理量分析

4.1低空急流分析

低空急流是暴雨發生的重要機制，不僅可以為暴雨提供大量水汽輸送，對不穩定能量的積累和對流的發展也起到加強作用。從700、850hPa風場（圖2和圖3）可見，從5日20時-8日08時，西南急流（圖中陰影所示）強度經歷了增強、減弱、再增強、再減弱的過程。

西南急流的第一個增強階段出現在5日20時-6日08時，低空急流到達沿江以南地區，江西北部地區處急流西北側輻合區內，700-850hPa上西南風風速≥20m/s，該時段江西北部地區自西向東開始出現暴雨；從6日08-14時，低空西南急流位置有所偏南，江西北部地區上空西南風風速降至16m/s以下，偏西風分量加大，偏南風分量減??；6日14-20時，低空西南風急流緩慢增強東伸，江西北部地區降水強度顯著增強，普降大到暴雨。7日08時以后，低空急流南壓減弱，到8日08時降水結束。

4.2物理量分析

4.2.1不穩定能量

5日20時-8日08時，K指數（圖略）經歷了一個增大、減小、再增大、再減小的演變過程，≥32℃的兩個大值分布分別出現在6日02-08時和6日20時-7日02時，反映大氣穩定度的變化和低空西南急流的演變基本一致。低空急流越強，大氣層結越不穩定，越有利于對流的形成和發展。

4.2.2垂直速度

從500、700、850hPa的垂直速度分布圖看出，6日08時（圖略），江西北部地區為較弱的垂直上升運動區，垂直速度<1Pa·s-1，此時上升運動大值中心仍位于湖南-湖北地區，且從低空-高空向東南方向傾斜；6日20時（圖2），上升運動中心向東移動至江西北部地區，中心向上、向下同時發展，使其從低空-高空傾斜度減小，近乎垂直，此時江西北部地區上升運動強勁，垂直速度≥2Pa·s-1，對流深厚，降水明顯增強；7日08時（圖略），上升運動有所減弱，中心東移，此時江西北部地區仍有雷雨天氣，但強度明顯減弱；8日08時，江西北部地區轉為下沉運動區，降水隨之結束。

5 中小尺度系統分析

5.1 中小尺度低渦

從700-850hPa（圖略）上知，有α中尺度渦旋即西南渦發展沿長江流域發展東移，850hPa上直徑約400km，且在700hPa上渦旋直徑有所增加，約500km。6日08時，中尺度渦位于湖北西部，江西北部地區處其東南側正渦度區，造成了第一階段強降水；6日20時，中尺度渦東移至湖北東部，此時700hPa與850hPa中心幾乎重合，江西北部地區處渦旋中心附近大的正渦度區，造成了該地區第二階段的強降水天氣。7日08時，中尺度渦繼續東移至安徽地區，江西北部地區處低渦南部，仍為正渦度區，但明顯減弱，此時降水量和降水時間都有明顯減弱和縮短。

5.2 中小尺度云團

從FY-2E紅外（IR1）衛星云圖分析（圖略）知，與α中尺度西南低渦配合，有明顯呈氣旋性分布的對流云團，西南低渦向西南方向伸展的切變附近有一條對流云帶，在此對流云帶上有多個云頂亮溫<200k的β中尺度強對流云團生成并隨西南低渦東移而不斷發展演變。

6日08時，西南低渦西南側有兩個β尺度對流云團開始影響江西北部地區，該地區出現強降水過程，由于位置偏離，云團1偏西，云團2偏東，降水落區也主要集中在該地區的西部和東部；6日14-20時（圖略），云團1和2云團減弱，江西北部地區降水也隨之減弱；6日20-18時，西南低渦東移，中心西南側出現一較強β尺度對流云團且位于江西北部上空，該云團云頂亮溫較之前兩個云團更低，造成該地區雨勢明顯增強，大部普降大到暴雨；7日08時，主體云團東移，降水隨之東移。

6 結論

2013年6月6-8日江西北部地區普降大到暴雨。本文利用常規觀測資料、探空資料以及NCEP/NCAR再分析資料（2.5o×2.5o）對此次暴雨過程的形勢背景、低空急流、物理量場、中小尺度系統和對流云團進行診斷分析，得出以下結論：

6.1在有利環流條件下，α中小尺度系統（西南渦）發生、發展、移動和演變是這次暴雨產生的直接原因；

6.2東移西南渦及低空急流為本次暴雨提供了充足的水汽和能量來源；

6.3β中尺度強對流云團的生成、移動與強降水的發生密切相關。

6.4K指數與垂直速度分布與演變與降水區有很好的對應。

參考文獻：

[1]王作述.一次西南低渦暴雨的數值試驗研究.85～906～O8課題組，暴雨科技、業務試驗和天氣動力學理論的研究.北京：氣象出版社，1986，257-267.

[2]鄧雯，西南渦與鄂南暴雨的關系及其預報.河南氣象，2003（1）：18-19.

[3]韋統健，薛建軍.影響江淮地區的西南渦中尺度結構特征.高原氣象，1996，15（4）：456-463.

[4]陶詩言.中國夏季副熱帶天氣系統若干問題的研究[M].北京：科學出版社，1965.

[5]朱乾根，周偉燦，張海霞.高低空急流耦合對長江中游強暴雨形成的機理研究[J].南京氣象學院學報，2001，24（3）：308—3l4.

[6]高守亭，陶詩言.高空急流加速和低層鋒生[J].大氣科學，1991，15（2）：11—21.

作者簡介：

張全（1988— ），男，江西南昌人，學士，主要從事中短期天氣預報研究；

通訊作者：張韋唯（1986— ），女，廣西宜州人，講師，碩士，主要從事城市發展研究。

（作者單位：1.民航江西空管分局氣象臺

2.廣西科技大學鹿山學院）