銅仁市一次暴雨天氣過程成因特征分析

張丹丹 黎榮 李習瑾

摘要 ? ?2018年6月21—22日在銅仁市南部出現了一次較長時間的暴雨天氣過程。本文利用MICAPS實況資料、氣象自動站監測數據和銅仁多普勒天氣雷達資料對此次暴雨過程成因進行診斷分析。分析結果表明，降水區在潮濕不穩定的西南季風氣流控制下，受高空低槽和中低層切變線共同影響，加上弱冷空氣南下與南海輸送的暖濕氣流匯合，氣流輻合形成垂直上升運動觸發不穩定能量的釋放，是導致銅仁市此次暴雨過程的主要成因。分析雷達回波反射率因子資料發現，降水區主要降水時段的反射率因子在40 dBZ以上，這次暴雨過程以積狀云為主的積云層狀云混合降水回波。

關鍵詞 ? ?暴雨;環流形勢;雷達回波;貴州銅仁

中圖分類號 ? ?P458.1+21.1 ? ? ? ?文獻標識碼 ? ?A

文章編號 ? 1007-5739（2019）23-0199-01 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 開放科學（資源服務）標識碼（OSID）

暴雨是一種災害性天氣，6—7月是貴州出現暴雨的多發季節，暴雨常引發山洪、城市內澇等洪澇災害，災害的發生往往導致重大的經濟損失及人員傷亡。暴雨的形成過程復雜多變，有學者對暴雨的形成機制進行了大量的研究[1-2]。本文將在前人研究基礎上，從天氣環流形勢、物理量特征及雷達回波等方面對2018年6月21—22日銅仁市南部暴雨天氣過程的成因進行診斷分析。

1 ? ?降水天氣實況

受高空低槽、中低層低渦切變的共同影響，地面輻合線上氣流匯合觸發，2018年6月21—22日貴州省銅仁市南部出現了一次持續時間較長、范圍較大的強降水天氣過程，同時局地伴有雷電發生。主要降水時段集中在6月22日2：00—7：00，主要降水區域出現在銅仁市南部，6月22日白天10：00降水逐漸減弱，13：00后降水過程基本結束（圖1）。

21日20：00至22日20：00，江口、思南等縣出現了局部大暴雨，局地伴有強雷電。根據銅仁市全市氣象自動站雨量監測數據統計，全市共有2個站出現大暴雨、27個站出現暴雨。暴雨到大暴雨降水量范圍為50.9～147.3 mm，降水量最大值達147.3 mm，出現在江口縣魚糧溪水庫，最大小時雨強為51 mm。此次暴雨天氣過程主要集中在江口縣，暴雨區域隨著天氣系統的演變緩慢北抬，但維持在銅仁市南部的區、縣。

2 ? ?天氣環流形勢分析

500 hPa高層短波槽東移、700 hPa低渦切變系統、850 hPa暖式切變線以及地面熱低壓和輻合線是造成銅仁市2018年6月21—22日暴雨天氣過程的主要影響系統。

500 hPa高度場上，中高緯為“兩槽一脊”，脊區位于貝加爾湖，新疆和山東半島有2個低值區，南支槽東移進入貴州省并維持在銅仁市西部，低渦西移至貴州西南部，銅仁市上空轉為由偏南氣流控制。700 hPa高度場上，低渦切變系統由云南北部向貴州東北至西南一線演變，貴州主要受西南氣流影響。850 hPa高度場上，暖式切變線維持在貴州中部偏北一線，切變線位置垂直向南偏;22日8：00，低渦中心位于貴州南部，西南風加強，懷化風速達12 m/s。從地面圖上可知，貴州由均壓場發展為熱低壓影響，地面輻合線出現，位于貴州中部至南部一線。

3 ? ?物理量分析

3.1 ? ?水汽條件分析

充足的水汽和源源不斷的水汽輸送是形成暴雨的必要條件[3]。6月21日20：00 700 hPa、850 hPa在南海、廣西、貴州、四川中西部有一水汽通量高值區，建立南海至四川一條明顯水汽輸送帶，西南氣流攜帶南海水汽不斷向廣西、貴州、四川輸送;6月21日20：00，貴州上空850 hPa，水汽通量散度為負值即水汽輻合中心區，低層水汽輻合的形勢為降水的形成提供了良好的水汽條件。

3.2 ? ?垂直速度場分析

這次暴雨過程貴州上空垂直速度明顯，6月21日20：00 700 hPa、850 hPa都是上升運動，且在700 hPa、850 hPa貴州大部分地區由-10 m/s以上的負垂直速度區控制，表明貴州輻合上升運動較強且持續時間長，為暴雨的形成提供了必要的動力條件。

3.3 ? ?能量條件分析

θse分布反映大氣能量的分布，θse值越大則說明高溫、高濕，從6月21日20：00 700 hPa貴州大部分地區處于>79 K的高能舌區中，高能舌一直持續到22日20：00開始逐漸減弱;850 hPa貴州大部分地區處于>82 K的高能舌區中，南部邊緣地區 >91 K。華東部地區為一明顯的低能區，高能舌與低能區在湖北、安徽形成能量鋒區。此過程降水量最大的地區正處在能量鋒區的南側、高能舌的中心高值區附近。

3.4 ? ?穩定度條件分析

銅仁位于貴陽與懷化兩探空站之間，選取貴陽和懷化探空資料特征變化來進行診斷分析（圖2）。分析6月21—22日各特征物理量參數值，暴雨前21日20：00貴陽、懷化K指數為45、36 ℃，說明兩站周圍上空的大氣處于對流性不穩定狀態;沙氏指數分別為-4.17和-0.12，大氣處于不穩定狀態;CAPE值的演變，21日20：00貴陽、懷化上空對流不穩定能量分別為2 042.9、12.8 J/kg，22日8：00分別為150.6、40.7 J/kg。貴陽的CAPE值隨著強降雨的減弱結束也急劇下降，強盛的對流不穩定能量得到了充分釋放。

4 ? ?雷達回波分析

由雷達組合反射率因子回波圖分析可知，6月21日22：00銅仁南部邊緣地區開始有回波生成，22日1：00回波迅速發展，方向由西南向東北方向移動，在江口縣形成強回波帶。22日2：00—6：00混合云回波布滿銅仁市南部石阡、印江、思南等地，強度為25～55 dBZ，回波范圍逐漸由南往北擴大，降水范圍擴大，降水強度增強，最強回波中心區域維持在江口縣，22日4：00回波強度達50 dBZ以上。22日9：00回波范圍開始縮小，回波強度開始減弱，強度降到35 dBZ以下，降水強度明顯減弱。

雷達垂直風廓線圖較完整。降水發生前各高度層出現大量ND數據[4]，6月22日1：00 4.2 km以下ND層遭受到破壞，說明整層含水量條件較好，降水開始出現;22日2：00—6：00 1.5 km以下東南低空氣流，1.5～3.0 km為偏南到西南氣流，風隨高度順時針旋轉，說明低層出現明顯暖平流。

5 ? ?結語

（1）由于高層低渦低槽東移加深，配合中低層低渦切變系統共同作用，地面輻合線氣流匯合上升觸發不穩定能量釋放，是產生此次銅仁南部暴雨天氣過程的主要原因。

（2）建立南海至四川一條明顯的水汽輸送帶，將南海水汽源源不斷輸送到貴州中西部地區，水汽通量散度表現為低層水汽輻合的形勢，為降水的形成提供了良好的水汽條件;總溫度場顯示銅仁市該次暴雨發生過程能量充足，強降水中心處在中低空θse能量鋒區的南側、高能舌的中心高值區附近。

（3）雷達組合反射率圖和垂直風廓線圖分析可知，組合反射率回波強度的變化，風廓線ND層被破壞和風隨高度順時針轉變，與此次銅仁南部暴雨天氣過程降水時間段能很好地對應。

6 ? ?參考文獻

[1] 江吉喜，范梅珠，吳曉.我國南方持續性暴雨成因的場分析[J].氣象，1998（11）：26-31.

[2] 熊秋芬，胡江林，張耀存.梅雨鋒降水帶中不同地域大暴雨成因的對比分析[J].氣象，2006，32（7）：72-80.

[3] 陳軍，鐘有萍，周長志，等.銅仁市2012 年一次秋季大暴雨天氣過程成因分析[J].安徽農業科學，2013，41（23）：9691-9695.

[4] 夏文梅，陳楠，程婷，等.降水過程中多普勒天氣雷達風廓線產品特征[J].氣象，2008，34（10）：20-26.