2019-07-12—07-14 永州市大暴雨過程診斷分析

蔣雅婷，劉 沈，李劍俊

（永州市氣象局，湖南 永州425000）

1 引言

永州市位于湖南南部，地處中亞熱帶大陸性季風濕潤氣候區，既具有溫光豐富的大陸性季風氣候特點，又有雨量充沛、空氣濕潤的海洋性氣候特征，暴雨是是永州的主要災害性天氣之一。彭莉莉等[1]分析了湖南汛期區域持續性暴雨環流型與暴雨落區關系，戴澤軍等[2]對湖南持續性區域暴雨氣候特征及暴雨落區進行了分型，姚蓉等[3]對湖南短時強降水時空分布及相關環境參數進行了統計分析，王光明等[4]對湖南短歷時暴雨雨型進行了分析，陳紅專等[5]對湖南一次持續性極端暴雨過程進行了分析，李青松等[6]對一次雙對流云團影響的強降水過程綜合分析，付煒等[7]對一次南嶺山脈前汛期強對流天氣過程進行了診斷分析，蔣麗敏等[8]對永州地區一次春季暴雨天氣過程進行了分析，但是由于天氣影響系統復雜，永州地貌復雜多樣，一直存在預報難度大的問題。2019-07-12—07-14 大暴雨過程中，天氣過程基本上預報準確，個別時段出現漏報或空報，筆者利用常規地面觀測資料、探空資料和數值預報產品資料對此次過程進行診斷分析，以期為今后預報提供參考。

2 雨情

受高空槽及中低層切變線影響，2019-07-12T20：00—07-14T20：00，永州市普降暴雨，局地大暴雨。根據永州市中小尺度氣象監測網監測，全市累計雨量大于等于300 mm的1 站次，大于等于200 mm 的24 站次，大于等于100 mm的145 站次。強降雨區域主要集中在祁陽、零陵、冷水灘、東安、雙牌等北部縣區；最大累積雨量出現在零陵的水口山（300.0 mm），各縣區區域自動站累積平均降雨量為57.7 mm（藍山）～198.4 mm（零陵）。本次降水時間長，雨強大，強雨區集中在永州市北部，南北雨量差距較大。降雨實況如圖1 所示。

圖1 降雨實況

3 環流形勢分析

本次降水從07-12T22：00 左右開始自永州市北部發展，最強時段集中在07-12T22：00—07-13T20：00，永州市中北部及西部為強降水落區。強降雨過程前期500 hPa 中高緯為兩槽一脊型，強降水過程中，低緯有南支槽維持，不斷分裂出小槽東移影響永州市，07-12T08：00 短波槽在貴州中部，最強降水時段07-12T20：00—07-13T08：00，短波槽在湘中偏北維持，07-13T20：00 后，短波槽自湘貴交界逐漸東移影響永州市。500 hPa 南支槽移動情況如圖2 所示。

分析700 hPa 形勢場可知，自07-12T08：00 開始，西南急流建立，位置偏北，07-12T20：00 隨著高空短波槽東移，急流東移南壓至永州市北部，隨后時段緩慢南壓，最強降水時段急流位于永州市中部及偏南位置，并且西南風風速維持在16～20 m/s 狀態，為暴雨區輸送充足的水汽和不穩定能量。切變系統在07-12T20：00 自湘北快速南壓至湘中偏南后，07-13T08：00—07-14T08：00 期間基本無明顯南壓，最強降水出現在切變線附近，之后降水明顯減弱，趨于結束。

圖2 500 hPa 南支槽移動情況

分析850 hPa 形勢場可知，西南急流位置較700 hPa 急流位置略偏南，最強降水時段850 hPa 急流位于永州市中部，平均風速為12～16 m/s，為暴雨區輸送充足的水汽。850 hPa切變系統位置基本與700 hPa 一致，在07-12T20：00 自湘北快速南壓至永州市北部后，07-13T08：00—07-14T20：00期間，切變線的西段在永州市中部擺動，強降水落區一直處于切變線南側，強勁西南急流中。

對比925 hPa 切變位置，自07-12T08：00 開始925 hPa切變線自湘北逐漸南壓，至07-13T20：00，925 hPa 切變線南壓至永州南部，隨后在07-14T08：00，925 hPa 切變線略有北抬，強降水落在925 hPa 切變線的南側，925 hPa 切變線的位置雖較850 hPa 略有偏南，但與700 hPa 切變位置基本重合，這與07-07—07-09 暴雨過程[9]的特點相似，同樣都是中低層切變系統基本重疊。

4 物理量場分析

4.1 水汽條件分析

分析850 hPa 比濕，強降水過程中永州市比濕一直維持在12 g/kg 以上，特別是07-12T20：00—07-13T20：00，比濕值均在14 g/kg 以上，水汽含量充足，為暴雨的發生發展提供了水汽條件的保障，此時段為永州市北部降水最強時段，可見比濕的增加顯示了充足的水汽供應，能很好對應強降水。

分析中低層水汽通量散度，07-12T20：00—07-13T 08：00 及07-14T08：00 永州市范圍內有強烈的水汽通量輻合，特別是在07-12T20：00—07-13T08：00，925 hPa 水汽通量散度最大輻合中心位于永州西北部，其逐漸東移至永州市東北并有所加強，永州市位于大值區邊緣，本地充足的水汽條件，配合強烈的水汽輻合抬升，導致永州北部的強降水。07-14T08：00 左右，雖然水汽條件仍然存在，但比濕、水汽通量散度大值區、輻合中心配合度不高，因此只有單一的水汽條件好，不能造成大范圍的強降水，在07-14 永州市南部局地有強降水，但降水強度及降水范圍明顯弱于07-13。

4.2 動力條件分析

分析垂直速度時間分布情況，除了07-13T20：00 有間歇外，強降水過程中，永州市范圍中低層均在垂直速度的輻合區內，其中07-13T08：00 左右輻合最強，永州市位于輻合中心的西南部，該輻合中心與水汽通量散度的輻合中心基本一致，預示著強降水與強垂直上升運動中心也有很好的對應，可見強降水發生時永州范圍有強烈的上升運動；分析散度場強降水過程中，一直維持低層輻合、高層輻散形勢，低層的輻合中心和高層的輻散區與垂直速度的輻合中心位置基本一致，同樣與水汽通量散度的輻合中心對應較好，由此可見，低層的輻合上升和高空的輻散抽吸有利于強烈的上升運動，為暴雨發生提供了良好的動力條件。

4.3 熱力及不穩定條件分析

分析本次降水K指數時間演變情況，K指數數值最大36，且僅出現在07-12T20：00 一個時次，其余時段多在33～35 之間，本次降水只是以短時強降水為主，無明顯其他強對流天氣。分析850 hPa 假相當位溫可見，07-12T20：00 及07-13T20：00 永州市范圍內假相當位溫有明顯增幅，為暴雨的發生發展提供能量。從物理量診斷分析來看，其特點與07-07—07-09 暴雨過程的物理量特點[9]相同。

5 雷達圖像分析

07-12T20：00 開始降水回波在本地發展，呈偏東西向，并長時間維持，無明顯南壓跡象；07-13T05：32 左右，廣西桂林、全州（回波在本地）一帶新回波發展并東北向移動，移動速度緩慢，并且有新的回波在本地生成，影響永州中北部地區并隨時間擴大影響范圍；回波性質以混合性降水回波為主，回波強度在35～65 dBz；影響永州市的回波穩定少動，對永州市中北部產生了明顯的列車效應；07-13T20：00 后，影響中北部的降水回波明顯減弱；07-13T23：00 左右，永州市中南部逐漸有新回波發展生成；07-13T20：00—07-14T 20：00 降水回波主要影響永州市中南部，但強度及范圍均不及07-13 白天。

本次過程降水雖以穩定性降水為主，個別時段也有對流性降水產生，小時雨強最大達70 mm/h，從較大累積雨量的各區域站小時雨量分布可以看出，本次過程降雨時間長，降水回波不斷生成、東移，列車效應明顯。

6 預報偏差分析

07-12T20：00—07-14T20：00 這次永州的大到暴雨天氣過程，在07-12T20：00—07-13T08：00 北部報了大到暴雨，南部報了陣雨，漏報了永州南部縣區的中雨、大雨；07-13T08：00—20：00 北部報了大到暴雨，南部報了中到大雨，漏報了永州北部個別縣區出現的特大暴雨；07-13T 20：00—07-14T08：00 北部報了大雨，南部報了小雨，空報了永州北部出現的大雨，漏報了永州南部縣區出現的中雨、暴雨07-14T08：00—20：00 北部報了中雨，南部報了小雨，空報了永州北部個別縣區出現的中雨，漏報了永州南部縣區出現的中雨。

此次過程各模式在07-12T08：00 起報的12 h 間隔降水中，各模式在07-12 晚上報的強降水中心位置都偏北，EC模式及GRAPES 模式在07-13 白天報的降水與實況較為接近，各模式在07-13 晚上對南部縣區的強降水出現了漏報，各模式在07-14 白天預報與實況基本一致。這次過程總體而言EC 模式的預報較為準確，GFS 和GRAPES 的預報偏小，對于這次局部大到暴雨的天氣過程基本上預報準確。

分析預報偏差原因，當時只考慮到短波槽過境，切變輻合雖自湘中偏北南移，但上下層配置并不好，并沒有過多考慮925 hPa 上輻合線一直位于湘中偏南一帶，造成了07-13T20：00—07-14T20：00 的漏報，再加之模式對這次過程基本預報偏小，預報員有些依賴數值預報產品，在降水量級考慮保守些，雖然通過短時臨近預報進行彌補，但是仍然很難做到百分之百正確。

7 小結

本次強降水過程受高空槽、低空急流及中低空切變線影響；強降水落區一直處于切變線南側，強勁西南急流中，中低層切變系統基本重疊；永州本地比濕達14 g/kg 以上，且位于水汽輻合中心；低層的輻合上升和高空的輻散抽吸有利于強烈的上升運動；07-12T20：00，K指數數值最大為36，永州850 hPa 的假相當位溫最大達到78，呈高溫高濕的狀態，這些特征與07-07—07-09 暴雨過程相似。

此次過程主要以混合型降水回波為主，回波強度35～65 dBz，屬穩定性降水；回波移動方向與回波帶的走向基本一致，形成“列車效應”，是本次過程永州中北部地區產生大暴雨的直接原因；過程降水中發展的對流性單體，最大小時雨強達70 mm/h。

分析預報偏差原因，當時只考慮到短波槽過境，切變輻合雖自湘中偏北南移，但上下層配置并不好，并沒有過多考慮925 hPa 上輻合線一直位于湘中偏南一帶，造成了07-13T 20：00—07-14T20：00 的漏報，再加之模式對這次過程基本預報偏小，預報員有些依賴數值預報產品，因而在降水量級考慮保守些。