2018年6月中旬江西南部大暴雨診斷分析及對農業影響

邱穎青，吳 靜

（1.南昌市新建區氣象局，江西 南昌 330000；2.進賢縣氣象局，江西 進賢 330000）

1 天氣實況及對農業的影響

2018年6月14 日晚—15日江西南部經歷了大范圍暴雨天氣過程。14日20時—15日20時，國家站共記錄2站次特大暴雨、12站次大暴雨、15站次暴雨，達到了致洪暴雨的標準。受此次強降水過程影響，南部地區受災嚴重，僅南昌市就有50×104人受災，緊急轉移安置人口4 768人；農作物受災面積36 881 hm2，其中成災面積13 834 hm2，絕收面積1 898 hm2；直接經濟損失2.7×108元，其中農業經濟損失1.5×108元。文章從環流形勢異常、影響系統及物理量診斷分析，總結此次致洪暴雨過程的特征，為汛期的暴雨預報提供參考。

2 天氣背景

在500 hPa從山西穿過陜西到四川東部有一深厚低壓槽，副高脊線位于北緯19°附近，槽前與副高588線之間的江南地區為強盛的西南氣流區，槽后的偏北氣流引導冷空氣到達四川盆地，而低層850 hPa在重慶附近有一低渦和切變線。低渦的東南側南寧至南昌一線有一支較強的西南急流，急流核位于長沙附近，風速達20 m/s以上。在地面天氣圖上，江南15日02時在倒槽內有氣旋波生成，有倒槽發展趨勢。15日08時500 hPa低槽東移到安徽北部、湖北中部、貴州南部一帶。850 hPa低渦東移到鄂、湘、贛交界處，其東南側的西南急流也東移到廣州、邵武到杭州一線。地面倒槽靜止鋒位于贛北，沿靜止鋒有中小尺度氣旋波生成，強降雨帶位于倒槽靜止鋒附近，造成江西省北部強烈的降水。14日20時—15日8時12 h北部降水量已超過30 mm。15日20時500 hPa低槽東移到江蘇南部、江西西北部、湖南東南部、貴州東部一帶。850 hPa低渦繼續東移到安徽東南部，且環流減弱，低渦切變線西段比東段南壓快，呈東北-西南向位于安徽南部、江西中部、湖南南部到廣西西北部一線。切變線北側的偏北氣流明顯減弱，說明低層輻合明顯減小。隨著高空低槽東移引導的冷空氣侵入，地面倒槽也東移減弱。15日20時江西省的地面倒槽也已不明顯，對應的影響江西省雨帶明顯減弱，降水強度也明顯減小。對應的15日8時—15日20時雨帶自北向南影響江西省，且呈減弱趨勢[1]。

2018年6月14 日—15日，江西大部分地區出現了暴雨，其南部地區降水量集中。其中2個地區降水量＞100 mm，3個地區降水量＞90 mm，3個地區降水量＞80 mm，2個地區降水量＞70 mm，2個地區降水量＞60 mm，其他地區以小到中雨為主。主要成因是受高空低槽和中層切變共同影響。15日6時之前，在湖南的西南和東北部生成強度為40～45 dBz的兩塊對流云團，隨著高空槽和中低層切線緩慢東移，其前側西南氣流加強發展成低空急流。受西南低空急流引導作用，7時兩塊云團合并發展成西南—東北走向的帶狀對流云帶。至8時沿著切變線位置已快速衍生成寬度達100 km，長度橫跨廣西—湖南—江西—安徽—浙江對流云帶。云帶上對流系統不斷更替生消，最終造成此次大范圍的暴雨和大暴雨天氣。至11時，流云團以降水形式對流系統的能量得到釋放，位于湖南及江西西部的對流系統開始衰減，降水也隨之趨弱[2]。

3 大氣環流的異常特征

3.1 中高緯度大氣環流異常

6月中旬500 hPa位勢高度平均場和距平分布。歐亞中高緯度呈現“兩槽一脊”的環流形勢，烏拉爾山一帶存在一槽區，且明顯偏強；蒙古國—貝加爾湖地區存在穩定的高壓脊區；鄂霍次克海—日本海的槽區，槽底一直延伸到長江中下游，較歷史同期更為深厚。

上述形勢表明，鄂霍次克海—日本海—長江中下游一帶的高空槽，比歷史同期更深厚，為冷空氣從東路不斷南下提供了條件。蒙古—貝加爾湖地區有穩定的高壓脊區，使得冷空氣不是特別強，有利于冷、暖空氣在長江中下游形成準靜止。中高緯度“兩槽一脊”的環流形勢，且環流系統較歷史同期偏強，是6月中旬江西南部暴雨過程集中的有利因素[3]。

3.2 副熱帶大氣環流異常

在西太平洋副熱帶地區也有高度正距平存在。說明西太平洋副熱帶高壓較常年相比略偏強、偏西。這種副熱帶高壓的異常特征有效地阻止了冷空氣進一步向南推進，對強降水在長江中下游的持續起到重要作用。另外，副熱帶高壓脊線位置適當，位于22°N～23°N，有利于副高西側暖濕氣流向華南、江南輸送，符合江西連續暴雨過程的環流形勢特征。

青藏高原—印度附近為負高度距平區，表明印緬槽略偏強。印緬槽偏強使得來西南暖濕氣流可以源源不斷地輸送到長江中下游，為持續的強降水提供了充足的水汽條件。

3.3 組合性異常特征

從上可知，鄂霍次克海—日本海—長江中下游一帶的高空槽，比歷史同期更為深厚，為冷空氣從東路不斷南下提供了條件；蒙古—貝加爾湖地區有穩定的高壓脊區，維持正異常，使得冷空氣不是特別強，有利于冷、暖空氣在長江中下游形成準靜止；西太平洋副高偏強、偏西，有利于阻止冷空氣的進一步南下；印緬槽的活躍和西太平洋副高的適當位置，使暖濕空氣輸送到長江中下游地區，為持續的強降雨提供了充足的水汽條件。

綜上所述，多個大氣環流系統的組合性異常，是6月中旬江西南部暴雨過程集中的環流背景和首要原因。

4 影響系統分析

此次暴雨過程發生時，歐亞中高緯度為兩槽一脊、貝加爾湖以北為一高壓脊、鄂霍茨克海為一低壓中心、500 hPa低槽正東移加深。在這樣的環流形勢下低層850 hPa有低渦沿切變線東移發展，江西處于槽前強盛的西南氣流中。副熱帶高壓呈帶狀分布，且584線的位置在我國華南沿海且少動，且在比較偏南的位置[4]。

500 hPa高空低槽逐漸東移加強，且從我國的西北一直延伸到了孟加拉灣，在低層850 hPa，西南渦和位于陜西南部的低渦處于槽前，構成了所謂的“北槽南渦”的形勢，有利于低渦的東移發展。副熱帶高壓呈帶狀分布，副熱帶高壓邊緣的強盛的西南氣流為低空急流和西南渦的發展創造了條件。

14日20時—16日8時，西南渦從位于湖南西部，低渦沿切變線經湖南北部、湖南北部移到湖北東部。同時位于兩湖盆地的一個小的低渦也在沿切變線東移的過程中融入了西南渦中，從而在湖南東部、湖北南部形成了一個大的低渦。主要的降水云系在低渦的右前方。

4.1 暴雨系統的風場、水汽場和不穩定場分析

從700 hPa和850 hPa風場上看，大暴雨發生的區域在700 hPa低空急流軸的左側和850 hPa急流軸的前部。14日08時850 hPa贛衢州站風速達20 m/s，南昌站風速達20 m/s，建陽站18 m/s，不僅風速大而且存在明顯的風速輻合。

從850 hPa低空南風急流位置來看，由于低空南風急流風速遠大于其北方的北風分量，而且比濕大，因而850 hPa南風急流是暴雨所需水汽的最大提供者。由于暴雨區位于比濕大值區的北側，南風急流可將大濕度的空氣向暴雨區輸送，有利于低空對流不穩定層結的維持。

從15日20時850 hPa的水汽場看，比濕的大值區在湖南、江西中南部、廣東、廣西一帶，位于暴雨區的西南部。由于低空急流將大量的水汽源源不斷地輸往暴雨區，在暴雨區與北方氣流幅合，觸發對流不穩定能量的釋放，產生強的上升運動。從水汽通量圖看，水汽通量的最大值軸線從湖南南部一直延伸到安徽省的北部地區，這說明了低空急流是這次暴雨水汽輸送的最大提供者，同時也反映了急流的強度大。

4.2 強天氣威脅指數和cape指數

分析6月14日20時—6月16日20時的溫度對數壓力和強天氣威脅指數，在最強的CAPE中心位于上饒地區浙贛鐵路沿線從343.1到2 941急劇增強，達到罕見的值，強天氣威脅指數在15日、16日在降水集中期時都在300 mm以上。到16日8時則有一個432的超大的強天氣威脅指數中心值位于南昌，可見連續2 d上饒地區都處在非常不穩定的強高溫高濕區，其結果是促使和組織位于不穩定且有水汽源源不斷供給的地面輻合線附近呈波狀排列的云團得以強烈發展并導致地面暴雨、短時強降水的發生。

5 結語

（1）本次大暴雨產生是在歐亞中高緯度為兩槽一脊，高空低槽從我國西北地區一直延伸到了孟加拉灣的形勢下產生的。主要影響系統是西南渦、低空急流、江淮切變。2個低渦在沿切變線東移的過程中結合形成了一個大低渦，然后低渦配合低空急流造成了上饒地區區域大暴雨。

（2）中高緯度呈現“兩槽一脊”的環流形勢，系統均較歷史偏強。中低緯度印緬槽和西太平洋副熱帶高壓位置適當，且偏強。多個大氣環流系統的組合性異常是6月中旬江西南部暴雨過程集中的首要原因，并且為14日晚—15日致洪暴雨發生發展提供了有利的環流背景。

（3）西南急流、低渦切變線和邊界層弱冷空氣，是14日晚—15日致洪暴雨發生發展的主要影響系統。暴雨區主要集中在風速前沿的氣旋性切變處和低渦移動的右前方及中心附近。邊界層內弱冷空氣的侵入，是降水進一步加大的重要因素。

（4）此次致洪暴雨的動力條件、水汽條件十分符合典型的暴雨形成條件，且物理量場的中心大值區與江西南部基本一致，對暴雨預報有很好的指示作用。

（5）高空槽和中低層切線緩慢東移，其前側西南氣流加強發展成低空急流，受西南低空急流引導作用，對流云團合并發展快速衍生成寬度100 km，長度達數千千米對流云帶，云帶上對流系統不斷更替生消，是造成大范圍的暴雨和大暴雨天氣的主要原因。

（6）通過對這次大暴雨過程濕位渦的診斷分析可知，有正壓不穩定，反映了暴雨過程位勢不穩定能量釋放的過程。

（7）700 hPa和850 hPa的西南急流與濕位渦的斜壓項的增強有很好的對應關系，風的垂直切變和位溫的水平分布達到最佳配置時，暴雨出現增幅，對流層低層斜壓項的負值中心和正壓項的正值中心與大暴雨的中心和移動相一致。

（8）此次大暴雨過程的物理機制可以理解為，高層的位渦氣流（代表冷空氣）向南擴展，低層的高位渦氣流（代表暖空氣）在低空急流作用下向北輸送，在冷暖空氣的交匯處形成斜壓鋒區，產生斜壓不穩定，觸發不穩定能量的釋放，使得暴雨增幅。因此，對流層低層濕位渦分布特征特別是斜壓部分對暴雨落區和增幅的預報具有一定的指導意義。

（9）逆風區的出現時間早于強度演變和最大降水落區1～2 h，可作為暴雨識別及落區短時預報的判據之一。

（10）回波強度是識別判斷中尺度系統，分析降水類型、強度和移動趨勢的有力工具，此次降水類型為混合型降水，在基本反射率回波圖上表現為回波強度面積較大，回波強度的空間梯度變化不大，影響萍鄉地區降水時間較長的是強度為30 dBz層狀云降水，地面降水資料也反映出此種特性。

（11）在主汛期江西上空處于高溫高濕不穩定層結中，容易出現強降水，因此強天氣威脅指數和CAPE數值對預報某區域的暴雨、大暴雨及強降水天氣有現實可用性。