永安市2019年6月9—10日強降雨天氣過程分析

翁賢東

摘要 以2019年6月9—10日永安地區的大暴雨為例，綜合分析與本次暴雨相關的環流背景和中尺度對流系統特征及物理量場特點。結果顯示，本次暴雨孕育于副熱帶高壓北部邊界和低空切變南部暖區內，500 hPa中高緯度為一脊一槽，低層850 hPa流場特征為西南暖濕氣流、北印度洋暖濕氣流和東向路徑冷空氣三股氣流的結合。東側冷平流的持續輸入和低空急流的發展導致對流層結構不穩定加劇，易出現強對流天氣。700 hPa和850 hPa等壓面的濕位勢渦度負值中心和強降水中心有很好的對應關系，說明濕對稱、對流和斜壓不穩定均對強降水系統的演變產生重要作用。

關鍵詞 永安市;強降雨天氣;過程分析

中圖分類號：P42 文獻標識碼：B 文章編號：2095–3305（2021）04–0064–02

1 強降水天氣概況

2019年6月9—10日受低層切變南側西南氣流影響，永安市普降暴雨，本次降雨過程強度大，持續時間長，為該年度進入汛期以來最強一輪降雨過程。福建歷來深受暴雨災害影響，永安市所處的閩中地區多山地丘陵，少平原地形，暴雨極易引發山體滑坡、泥石流和洪澇[1]。永安市氣象局6月9日11：20分發布暴雨黃色預警，預計未來全市部分鄉鎮仍有50 mm以上降雨，持續性暴雨導致永安市發生超警戒水位小洪水，于10日5：45分達到洪峰水位130.52 m，超警戒水位3.58 m，超保證水位0.07 m。因此，加強暴雨監測、研究和預報十分必要[2]。

2 大尺度環流背景

本次強降水天氣的影響系統主要有500 hPa低壓槽850 hPa切變和西南急流。強降雨自9日上午開始，落雨區位于850 hPa風場氣旋式切變不連續線的南部，屬于500 hPa低壓槽前、低空切變南部西南急流勢力范圍內。此時低層空氣中偏北部有顯著水平風速輻合，為強降雨提供了充足動力。觀察近地面鋒面活動和930 hPa切變發現，強降水區域位于該切變線下側和鋒面附近，為低空急流出口左側。降水最多時段正好對應西南氣流強盛階段，因此本次降水過程中，高低空配置十分有利于暴雨的出現，特別是低空急流和熱力作用對降水貢獻很大。9—10日的高度場呈現南高北低的特征，勘察加半島一帶有高壓維持，貝加爾湖低壓槽一直處于深厚發育狀態，以致北下冷空氣無法東進而持續在貝加爾湖一帶集聚。沿勘察加半島高壓的左側有南下冷空氣，和來自副熱帶高壓帶左側西南氣流一帶于福建中北部交匯，這是此次降雨的主要原因。短波槽不斷東移也是引發連續降水的因素。強冷空氣自貝加爾湖不斷分裂小槽向東南移動，與此同時，東北冷渦有東進南壓態勢。9日14：00，冷槽分為北-中-南三部分，北部分在東三省，中間部分在長江流域江浙一帶，南部分在華南南嶺一帶。9日20：00，東北冷渦和西風槽繼續東進南壓，南支槽逐漸消散。10日08：00，南北兩槽在海上合并為東亞大槽，副高勢力強大，其西脊點接近北部灣。從850 hPa低渦切變上可以看出，冷空氣在長江流域一帶十分活躍，武夷山-南嶺一帶維持低渦切變，但受冷空氣影響略有擺動。近地面冷鋒面維持在閩中地區，在高空急流軸右下側，低空急流軸左上側。高、低空急流之間的配置為強降水形成和維持提供了有利環流背景。

綜上所述，本次暴雨三股氣流來源分別是：第一，自北印度洋而來的暖濕水汽;第二，自西太平洋副熱帶高壓北側而來的暖濕氣流。以上兩股氣流是本次暴雨直接的水汽源;第三是沿東北低壓槽不斷南下的冷空氣。因此，北方干冷空氣和偏南氣流以及濕潤的西南氣流不斷在閩中地區交匯，贛湘地區維持一條和緯線平行的低空輻合線。

3 動力診斷分析

3.1 強烈的垂直上升運動

暴雨一般發生于深厚層次的空氣上升運動中。自9日05：00開始，25°N ～26°N暴雨區域上空出現負值中心，自08：00起負值中心值逐步增加并且向南移動，在14：00負值中心值為-1.2 hPa/s，從近地面一直擴展至300 hPa附近，中心值達到-2.3 hPa/s，負值中心軸線自上而下向南部傾斜，強降水區南側500 hPa以下為正值區。至10日凌晨強降水區域上空負值影響范圍增加，中心值達到-2.5 hPa/s。從東西向垂直上升運動角度觀察，9日永安市暴雨上空負值中心為-1.2 hPa/s，且處于700 hPa附近，負值區一直延伸至300 hPa高度。9日14：00往后暴雨東部的上空負值區域影響范圍不斷擴大，深厚的垂直上升運動是自東向西的。10日08：00強降水上空垂直速度負值中心達到-2.3 hPa/s，中心強度為昨日同時期的2倍。中心軸線為垂直分布，大值中心延伸至300 hPa高度，東西兩側正對應正值區。這說明10日降水過程的垂直運動比9日更為強勁深厚。

3.2 高低空輻合輻散

高空氣流的劇烈輻散促進了上升運動的發展，使得對流更為強烈，為暴雨維持和加劇提供了條件。一方面，高空輻散加強了強對流中層上升運動，而上升運動又通過加強低層輻合促使對流發展。9日14：00閩北地區存在低空輻合，高空輻散的結構，低空輻合中心值為-3.8×10-5s-1，高空輻散中心值為-2.3×10-5s-1。至10日14：00，暴雨強區南退，高低空輻合輻散也隨之南退。低空散度大值中心增強至-9.7×10-5s-1，高空200 hPa的輻散強度也加強，中心值增加至19.6×10-5s-1。10日26°N附近上升運動明顯，低空輻合中心加強至-8.2×10-5s-1，高空輻散增強至7.8×10-5s-1，這說明高空的抽吸作用促進了對流的垂直運動和低層輻合。10日的高空輻散相較于前一日有顯著增強趨勢，這說明降水強度和高低空輻散、輻合的強度明顯呈現對應關系。

3.3 高空冷渦的發展

分析渦度平流時間演變，低渦切變線的南進，高低空都在切變的右側存在負渦平流，左側存在正渦度平流，負渦度中心隨時間逐步東進。9日08：00，暴雨區上空300 hPa附近出現率負渦度平流，低空850 hPa附近中心值為-9.2×10-10s-2，這表明低渦勢力在高低空均為減弱趨勢。至14：00負渦度平流中心明顯東傳，在暴雨區右側出現負值中心，暴雨區上空550 hPa出現正渦度平流中心，值為2.3×10-10s-2，但在300 hPa以上的高空仍未見負渦度平流中心，這說明高低空冷渦的發展已出現不同步趨勢，低空的變化幅度大于高空。10日08：00，暴雨區上空800 hPa附近渦度加強為-7.8×10-10s-2，對應300 hPa以上高空為正渦度平流中心，渦度平流剖面時間演變狀況表明整個過程中渦度平流正負交界處是隨著切變的東南向移動而東進，且正渦度平流值在暴雨出現前期為逐步增長的態勢。垂直方向上正渦度平流中心略向右傾，但在平流區的影響范圍卻是不斷縮小的，在強對流天氣出現前期，高空正渦度平流逐漸增加，這說明高空渦旋也在發展。這表明本次降水過程高空渦旋和低空渦旋的相互作用并非同步耦合發展。

4 結語

高低空冷渦不同步發展為本次降水過程的顯著特征，高空低渦發展比低空低渦更為旺盛，由此觸發的強對流天氣是本次降水的動力因素。另外東南—西北向的梅雨鋒區在25°N～26°N附近維持，其南側有大量水汽輸送和低層輻合高層輻散等，形成了有利的大尺度環流背景。

參考文獻

[1] 連晨方，蔡菁，何清芳.龍巖市2018年6月10日一次暴雨過程分析[J].海峽科學，2020（3）：9-17.

[2] 胡雅君，張偉，趙玉春，等.“5·7”閩南沿海暖區特大暴雨中尺度特征分析[J].氣象，2020，46（5）：629-642.

責任編輯：黃艷飛