2017年8月17日至19日崇州強降水天氣過程成因分析

周正斌 劉 怡 徐 洋 肖 濤 盧 杰 唐 婷 童紅梅

1 天氣概況

2017年8月17日8：00至19日8：00，崇州市出現了一次明顯雷雨天氣過程，過程雨量大到暴雨，部分鄉鎮大暴雨，其中，累積雨量100 mm以上站點3個，50 mm以上站點8個，最大累積雨量出現在雞冠山鄉薤子坪達134．2 mm。從24 h降雨量來看，17日8：00至18日8：00，強降水主要集中在崇州市中部和西部沿山區域，最大小時雨強出現在18日1：00，雞冠山鄉薤子坪達44．3 mm；18日8：00至19日8：00，強降水主要集中在崇州市東部平壩區域，最大小時雨強在4：00，崇州經開區達53．6 mm。總體來看，此次降水局地性強，小時雨強和累積雨量大，持續時間長，影響范圍廣（如圖1所示）。

2 環流背景

500 hPa高度圖上（圖2），17日8：00，盆地受到明顯反氣旋式環流控制，到17日20：00，盆地逐漸轉變為受副高外圍偏西南氣流影響，層結開始向不穩定轉換，一直到18日20：00，盆地始終處于受副熱帶高壓外圍偏西南氣流影響。

圖1 17日8:00至19日8:00，24 h分段累計雨量

圖2 17日20:00（a）、18日20:00（b）500 hPa位勢高度場、溫度場、風場

700 hPa（圖2a），17日8：00川西高原上存在一條明顯的切變線，盆地大部受到偏西南氣流影響，到17日20：00，川西高原切變線仍然穩定維持，盆地大部仍然受到西南氣流控制，風速明顯增大。18日8：00，切變線已東移南亞，盆地大部仍然受到西南氣流影響，風速略有減弱，18日20：00，盆地西部和西南部有一氣旋輻合。

圖2a 17日20:00（a）、18日20:00（b）700 hPa位勢高度場、溫度場、風場

此次強降水天氣過程，西太平洋副熱帶高壓外圍偏西南氣流擾動和川西高原切變線緩慢東移南亞產生動力條件，低層偏南暖濕氣流向盆地源源不斷輸送水汽和能量；低層輻合和地形抬升作用有利于垂直運動的建立和維持；穩定的西太平洋副熱帶高壓和中低層強偏南氣流的長時間維持是此次暴雨天氣過程持續時間較長的原因。

3 探空圖分析

從8月17日8：00的探空圖上看（圖3）。

溫江站表現為上干下濕，層結為弱不穩定，有利于對流的發展，此時溫江站700 hPa為西南風，850 hPa為東南風，風速較小。隨著低層偏南氣流加強以及白天的升溫導致溫江站的不穩定能量得到了很大地累積，到了17日20：00，溫江站的不穩定能量得到了很大地累積，CAPE值飆升至2 778．9，層結也轉為不穩定層結，層結仍為上干下濕狀態，粗理查遜數一直維持在一個較高的水平，非常有利于分散性強對流、雷雨和大風天氣的發生。至18日8：00，隨著降水天氣過程的產生，不穩定能量得到釋放，層結趨于較穩定狀態，且整層水汽含量明顯升高。至18日20：00，隨著白天溫度的升高，不穩定能量再一次得到累積，但強度明顯減弱，層結仍然處于不穩定狀態。

4 物理量診斷

本地較高的水汽含量、源源不斷地水汽供給以及水汽在低層的輻合是區域性暴雨天氣過程產生的必要條件。從850 hPa比濕場（圖4）可見，從17日8：00到19日8：00，崇州市本地水汽條件都非常好，850 hPa比濕場均在15 g/kg以上。從850 hPa水汽通量散度場（圖5）可見，從17日20：00到22日20：00，崇州市低層都存在明顯的水汽通量散度輻合區，尤其是18日0：00開始水汽輻合達到最強。17日8：00，主要的低層水汽輻合區在崇州市北部和東南部，之后向東移動，17日20：00，低層水汽輻合區明顯向東移動，但位置還是位于西部沿山地區，至18日8：00，輻合區逐漸由東向西移動，與17日夜晚降水落區主要位于西部沿山相吻合，18日20：00，輻合區仍然維持在崇州市西部沿山。由此可見，低層水汽通量輻合區的位置與強降水落區非常一致。

圖4 17日20:00（a）、18日20:00（b）、850 hPa比濕場

圖5 17日20:00（a）、18日20:00（b）850 hPa水汽通量散度場

5 結論

從天氣系統、物理量場、探空圖等方面對2017年8月17日至19日崇州發生的強降水天氣過程進行了分析，結果發現此次降水天氣過程是西太平洋副熱帶高壓西伸588線西伸點基本穩定維持，對高原切變線明顯的阻擋是本次強對流天氣過程有利的環流形勢；低層西南暖濕氣流向盆地提供了源源不斷輸送水汽和能量；低層輻合和地形抬升作用有利于垂直運動的建立和維持；從T-logp圖分析可見，本次強降水天氣過程發生在層結不穩定且高能高濕的條件下，中低層垂直風切變明顯，風場輻合區與崇州市降水大值區有較好地對應關系；從物理量場診斷可見，在本次強降水天氣過程中，本地水汽條件較好，且有水汽輸送，并在盆地西北部形成強水汽通量輻合，配合高低層強烈的抽吸作用共同產生了此次暴雨天氣。