2020年5月14—15日邵陽(yáng)市暴雨天氣過(guò)程分析

楊宇 付昭光

摘要 利用Micaps系統(tǒng)，對(duì)邵陽(yáng)市2020年5月14—15日常規(guī)天氣圖、衛(wèi)星云圖、雷達(dá)資料等進(jìn)行綜合分析，探究此次暴雨天氣過(guò)程成因，并對(duì)各家模式預(yù)報(bào)檢驗(yàn)分析，以期為相似天氣系統(tǒng)演變預(yù)報(bào)預(yù)警提供參考。

關(guān)鍵詞 暴雨;天氣系統(tǒng);物理量場(chǎng);衛(wèi)星云圖;雷達(dá)產(chǎn)品

中圖分類(lèi)號(hào)：P458 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095–3305（2021）05–0057–04

2020年5月14日20：00—15日20：00邵陽(yáng)市出現(xiàn)一次暴雨天氣過(guò)程，本次暴雨形成機(jī)制存在上層干冷，下層暖濕的逆溫層，大氣層結(jié)處于不穩(wěn)定狀態(tài)，配合垂直風(fēng)切變及不穩(wěn)定能量，具有對(duì)流發(fā)展?jié)搫?shì)，利于強(qiáng)降雨、強(qiáng)對(duì)流過(guò)程發(fā)生[1]。湖南省處于高空槽前，槽不斷東移南壓，且位于顯著濕區(qū)，受低空切變線及西南暖濕氣流控制，水汽條件良好，邵陽(yáng)市位于低空急流左前方，地面低壓倒槽發(fā)展，配合地面輻合線，形成低層輻合、高層輻散的影響機(jī)制[2]。邵陽(yáng)市上空有明顯強(qiáng)對(duì)流云系，不斷向東北方向發(fā)展運(yùn)動(dòng)，雷達(dá)監(jiān)測(cè)到較強(qiáng)雷達(dá)回波，反射率最大62 dBZ，以及颮線存在，為本次強(qiáng)對(duì)流天氣過(guò)程典型回波特征。同時(shí)，對(duì)比各家模式：強(qiáng)對(duì)流雨帶東北-西南向，EC模式預(yù)報(bào)暴雨區(qū)域范圍相對(duì)較小，但切變線位置相差不大，槽線位置略偏西北，由切變線及濕度判斷降雨落區(qū)，相對(duì)其他模式，EC模式預(yù)報(bào)較為接近實(shí)況[3]。

1 降水實(shí)況

2020年5月14日20：00～15日20：00邵陽(yáng)市出現(xiàn)了一次暴雨天氣過(guò)程，達(dá)暴雨量級(jí)的站點(diǎn)有24個(gè)，大雨量級(jí)站點(diǎn)有102個(gè)，最大降雨量為城步縣五團(tuán)氣象觀測(cè)站，降水量為90.6 mm。最大小時(shí)雨強(qiáng)為綏寧縣上白氣象觀測(cè)站，為47.3 mm，小時(shí)雨強(qiáng)≥30 mm站點(diǎn)有9個(gè)，此次降水過(guò)程具有時(shí)間短、強(qiáng)度大和局地性強(qiáng)等特點(diǎn)，并伴有雷電、大風(fēng)等強(qiáng)對(duì)流天氣出現(xiàn)[4-5]。

2 影響機(jī)制

2.1 環(huán)流背景及影響系統(tǒng)

從5月13日20：00～15日20：00演變趨勢(shì)（圖1）可看出：500 hPa高空?qǐng)D上位于廣西和貴州的小槽自西向東發(fā)展，湖南省處于高空槽前，槽不斷東移南壓，影響北部地區(qū)，且濕度較大;湖南省處于顯著濕區(qū)，850 hPa受低空切變線及西南暖濕氣流控制，水汽條件良好;邵陽(yáng)市位于低空急流的左前方，地面低壓倒槽發(fā)展，暖濕西南氣流北推，配合地面輻合線，有利于強(qiáng)降水過(guò)程發(fā)生。500 hPa高空槽， 850 hPa配合低空切變線，西南部觸發(fā)強(qiáng)降水。15日05：00，地面低壓倒槽發(fā)展，暖濕西南氣流北推，西南部觸發(fā)強(qiáng)降水。

2.2 物理量場(chǎng)分析

根據(jù)14日20：00水汽通量圖（圖2）可看出：主要來(lái)源于孟加拉灣的水汽，在低空西南氣流作用下，沿著南亞、我國(guó)廣西、貴州一條帶狀通道向湖南省輸送，提供了充足水汽條件。

根據(jù)圖3可以看出，14日08：00，低層比濕大于12，存在逆溫層，逆溫層儲(chǔ)存不穩(wěn)定能量，使低層更暖更濕，高層更干更冷，并存在垂直風(fēng)切變，K指數(shù)38.9，沙氏指數(shù)-1.23，cape值4.3，Dcape值761.2，表示層結(jié)不穩(wěn)定。假相當(dāng)位溫在60～70的高能區(qū)，不穩(wěn)定能量較大。14日20：00逆溫層能量釋放，存在垂直風(fēng)切變，低層比濕大于12，上層干冷，下層暖濕，K指數(shù)37.4，為不穩(wěn)定層結(jié)，假相當(dāng)位溫在65～70的高能區(qū)，不穩(wěn)定能量較大，為對(duì)流運(yùn)動(dòng)提供能量。

2.3 衛(wèi)星云圖及雷達(dá)產(chǎn)品分析

衛(wèi)星云圖具有較高的時(shí)間、空間分辨率，可以連續(xù)跟蹤分析云系變化。雷達(dá)產(chǎn)品能夠反應(yīng)回波強(qiáng)度，降雨帶及其走向、發(fā)展形勢(shì)，分析衛(wèi)星云圖及雷達(dá)產(chǎn)品，對(duì)于判斷天氣形勢(shì)變化有重要作用，是臨近預(yù)報(bào)預(yù)警的重要依據(jù)。

14日08：00～15日20：00衛(wèi)星云圖可以看到，邵陽(yáng)市上游有明顯對(duì)流云系發(fā)展，不斷向東北方向發(fā)展運(yùn)動(dòng)（圖4）。

15日03：06，邵陽(yáng)雷達(dá)圖型號(hào)為37的組合反射率（圖5），邵陽(yáng)上空有強(qiáng)雷達(dá)回波，最大反射率62 dBz，回波頂最高達(dá)11 km（圖6），且不同仰角監(jiān)測(cè)到的雷達(dá)回波可看到存在颮線。

3 預(yù)報(bào)產(chǎn)品檢驗(yàn)

（1）根據(jù)湖南省臺(tái)預(yù)報(bào)與實(shí)況對(duì)比可知（圖7），實(shí)況：暴雨區(qū)域位于湘潭和株洲部分地區(qū)以及懷化北部以及邵陽(yáng)西北部，邵陽(yáng)西部及北部累計(jì)降雨量較大，達(dá)到大雨量級(jí)，局部暴雨，其他地區(qū)中雨量級(jí);湖南省臺(tái)預(yù)報(bào)：14日20：00至15日20：00累計(jì)降水量暴雨區(qū)域位于湘潭和株洲，邵陽(yáng)市降雨量較大地區(qū)為西北部，大雨量級(jí)，其他地區(qū)中雨量級(jí)。

暴雨點(diǎn)預(yù)計(jì)湘潭株洲與實(shí)況基本相符，懷化及邵陽(yáng)北部在夜間由黔南東北移動(dòng)的強(qiáng)對(duì)流云團(tuán)發(fā)展影響，造成局地暴雨，大雨量級(jí)區(qū)域范圍擴(kuò)大。

（2）根據(jù)EC模式預(yù)報(bào)與實(shí)況對(duì)比可知（圖8），實(shí)況：暴雨區(qū)域位于湘潭和株洲部分地區(qū)以及懷化北部以及邵陽(yáng)西北部，邵陽(yáng)西部及北部累計(jì)降雨量較大，達(dá)到大雨量級(jí)，局部暴雨，其他地區(qū)中雨量級(jí);EC模式預(yù)報(bào)：強(qiáng)對(duì)流雨帶東北-西南向，EC模式預(yù)報(bào)相較于實(shí)況強(qiáng)降雨落區(qū)基本正確，暴雨區(qū)域范圍較小，切變線位置相差不大，槽線位置略偏西北，由切變線，及濕度判斷降雨落區(qū)，相對(duì)其他模式，較為接近實(shí)況。

（3）根據(jù)日本模式與實(shí)況對(duì)比可知（圖9），實(shí)況：形勢(shì)場(chǎng)上濕度不大，考慮到切變線的影響，以及湖南省處于高空槽前，槽有南壓趨勢(shì)，預(yù)報(bào)雨帶為湘中，量級(jí)偏大;日本模式預(yù)報(bào)：預(yù)報(bào)雨帶為湘中，量級(jí)偏大暴雨區(qū)域位于湘潭和株洲，邵陽(yáng)市降雨量較大地區(qū)為西北部，大雨量級(jí)，其他地區(qū)中雨量級(jí)。

（4）根據(jù)GRAPES模式與實(shí)況對(duì)比可知（圖10），實(shí)誤：暴雨區(qū)域位于湘潭和株洲部分地區(qū)以及懷化北部以及邵陽(yáng)西北部，邵陽(yáng)西部及北部累計(jì)降雨量較大，達(dá)到大雨量級(jí)，局部暴雨，其他地區(qū)中雨量級(jí)。GRAPES模式預(yù)報(bào)：降雨落區(qū)比實(shí)況略小，大雨區(qū)域較小，低空存在切變線，結(jié)合濕度以及西南暖濕氣流，落區(qū)大值區(qū)預(yù)計(jì)在湘中。

4 結(jié)論與展望

（1）本次暴雨過(guò)程是由于500 hPa低槽東移南壓，配合中低層切變線及西南暖濕氣流，低空急流不斷輸送水汽，地面低壓倒槽發(fā)展，且存在上層干冷，下層暖濕的逆溫層，大氣層結(jié)處于不穩(wěn)定狀態(tài)，配合垂直風(fēng)切變及不穩(wěn)定能量，形成低層輻合、高層輻散的影響機(jī)制共同作用下產(chǎn)生的。

（2）湖南省處于高空槽前，槽不斷東移南壓，且位于顯著濕區(qū)，受低空切變線及西南暖濕氣流控制，水汽條件良好，邵陽(yáng)市位于低空急流左前方，地面低壓倒槽發(fā)展，配合地面輻合線，有利于強(qiáng)降水過(guò)程發(fā)生。

（3）邵陽(yáng)市上空有明顯強(qiáng)對(duì)流云系發(fā)展，不斷向東北方向發(fā)展運(yùn)動(dòng)，影響邵陽(yáng)市，雷達(dá)監(jiān)測(cè)到較強(qiáng)雷達(dá)回波，反射率最大62 dBz，以及颮線存在，為本次強(qiáng)對(duì)流天氣過(guò)程典型回波特征。

（4）對(duì)比各家模式：強(qiáng)對(duì)流雨帶東北-西南向，EC模式預(yù)報(bào)暴雨區(qū)域范圍相對(duì)較小，但切變線位置相差不大，槽線位置略偏西北，由切變線及濕度判斷降雨落區(qū)，相對(duì)其他模式，EC模式預(yù)報(bào)較為接近實(shí)況。

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責(zé)任編輯：黃艷飛

Analysis of Rainstorm Process in Shaoyang City From May 14 to 15， 2020

YANG Yu et al（Dongkou Meteorological Bureau， Dongkou， Hunan 422300）

Abstract By using MICAPS system， the causes of the rainstorm process in Shaoyang City from May 14 to May 15， 2020 are explored through the comprehensive analysis of conventional weather map， satellite cloud image and radar data， and the prediction tests of various models are analyzed， so as to provide reference for the evolution of similar weather systems.

Key words Rainstorm; Weather system; Physical quantity field; Satellite cloud chart; Radar products