2018 年6 月22—23 日暴雨過程分析

黃億格，王劉銘

1.南昌市氣象局，江西南昌 330008；2.江西信息應用職業技術學院，江西南昌 330000

暴雨是中國南方夏季主要氣象災害之一，強降水天氣往往容易引發山洪、泥石流、山體滑坡、城鄉內澇等次生災害，對人與城市以及經濟損失巨大，諸多學者也對長江中下游一帶夏季暴雨進行了較多的研究[1-4]。有學者的研究表明，華南暖區暴雨的環流系統主要分為切變線型、低渦型和南風風速輻合型三大類型，高原槽對暖區暴雨影響明顯，其次為南支槽；較好的水汽、動力和熱力條件均為暴雨發生的關鍵條件。陳美好、闕志萍等人[5-6]對江西多個暴雨過程的天氣診斷分析表明，高能量區與中低層濕區和急流配合有利于產生對流性暴雨。

2016年6月22—23日南昌市出現了全市范圍的暴雨、大暴雨天氣，造成了嚴重的積水、內澇。針對此次特大暴雨過程，在結合中尺度環流背景和基本物理量特征分析的基礎上，嘗試建立南昌本地暴雨預報模型，有利于積累南昌地區暴雨預報經驗，提高暴雨預報準確率和增強服務效果。

1 暴雨天氣實況回顧

6月22日08:00—23日08:00，南昌市出現部分暴雨、局部大暴雨天氣。全市平均累計降水52.1 mm，有19站大于100 mm、46站大于50 mm、73站大于25 mm，以新建區西山鎮言家村174.5 mm為最大、南昌縣武陽鎮大儀農莊173.0 mm次之。出現小時雨強大于25 mm的有58站次，大于50 mm為15站次，其中以南昌縣幽蘭江陂87.1 mm/h為最大。降水較強地區主要集中在南昌中南部。

對降水時間分析后發現，此次過程小時最大雨強在22日10:00～12:00有一較小波峰，在22日20:00—23日00:00有一較大波峰，并在22日20:00～21:00出現全天小時雨強最大值。同時，小時雨強大于25 mm及50 mm也較為明顯地集中于22日20:00—23日00:00，與降水強度最大時段基本重合。因此，判斷此次過程的短時強降水主要發生在22日20:00—23日00:00。

2 形勢場及物理量條件分析

2.1 環流形勢及地面形勢分析

2.1.1 500 hPa環流形勢分析22日08:00～20:00，500 hPa江西地區主要受高空槽東移影響。22日08:00，槽區主要位于河南東部、湖北東部、江西西部至湖南南部一帶，槽底較深，溫度槽位置與高度槽相近，有利于槽區位置及強度穩定維持，贛東北地區存在風速輻散，江西地區以西南氣流為主；20:00槽體略微東移至江蘇北部、安徽東南部、江西南部至廣東北部一帶，高空槽持續影響江西中部以北上空。并且江西地區T-Td持續小于等于5 ℃，處于濕區，南昌本站T-Td在08:00為5 ℃，20:00為1 ℃，說明濕度條件轉好，水汽充沛。

2.1.2 700 hPa、850 hPa形勢分析08:00 700 hPa貴州北部至江西西北部存在弱切變，華東地區受西南暖濕氣流影響，最大風速為10 m/s，華中地區氣旋明顯；20:00切變位置穩定，持續影響贛西北地區，贛南西南氣流加強，急流頂端位于浙江杭州，最大風速達20 m/s，南昌位于顯著流線左前方，南昌地區上空出現較為明顯的風速輻散，南昌本站溫度露點差在08:00為2 ℃，20:00為1 ℃，水汽條件較好。

08:00 850 hPa急流位于廣西南部至湖南南部一帶，最大風速達12 m/s，急流頂端位于贛中西部地區，切變線位于江西與湖北交界處附近；20:00切變線位置略有南移，影響江西西北地區，急流東移至江西南部、福建中部至浙江北部一帶，最大風速維持12 m/s，南昌處于風速輻合區域，南昌本站溫度露點差維持在1℃左右，江西整體位于顯著濕區，受顯著西南氣流影響。

2.1.3 地面形勢分析在22日08:00～20:00地面輻合線位置在湖北東南部至湖南北部一線以及江西中部來回擺動，并且江西中部以北地區持續受倒槽影響，為觸發贛北地區的強降水提供了抬升觸發條件；江西地區T-Td＜5 ℃，處于顯著濕區，說明水汽充足，有利于觸發強降水。

此次過程主要受高空槽東移、中低層西南氣流以及低層切變共同影響，并且有地面輻合線和倒槽相配合。在6月22日08:00～20:00，500 hPa溫度槽與高度槽重疊，有利于系統在江西地區維持。700 hPa與850 hPa的切變線位置基本重合并且較為穩定，持續存在于贛北附近。江西在中低層受顯著西南氣流影響，500 hPa至850 hPa一致呈現T-Td＜5 ℃的特點，這說明可能出現深厚濕對流，有利于強降水的發生，該層大氣可降水量大，有利于強降水的維持。此次過程高層風速較慢，引導氣流不明顯，使各層系統移動較慢，有利于強降水長時間維持，高層切變線與低層切變線位置相接近，地面輻合線和倒槽位于高空槽及中低層切變線之間，在南昌附近重合，使得南昌地區的抬升條件較好，配合充足的水汽條件，觸發了本次的暴雨。

2.2 物理量分析

2.2.1 水汽條件對22日08:00—23日08:00水汽通量特征及變化分析可發現，來自孟加拉灣的西南氣流十分強盛，江西地區持續處于水汽通量較大區域(圖1)。22日08:00江西地區的水汽通量基本達到10～12 g/(cm·s·hPa)；14—23日08:00，贛西北地區水汽通量減少，水汽條件減弱；其中14:00～20:00，南昌地區以南昌縣北部、市轄區至新建區南部一線為界，界線以北水汽通量減至4～6 g/(cm·s·hPa)，而界線以南水汽通量仍然維持在12～14 g/(cm·s·hPa)直至23日08:00。與降水14～19:00減弱，20:00至翌日00:00明顯加強并達到本次過程峰值以及降水較強地區主要集中在南昌中南部的特征對應。在整個過程中，孟加拉灣和南海為主要的水汽輸送源地。

圖1 6月22日08:00 850 hPa水汽通量

從22 日08:00—23 日02:00 850 hPa水汽通量散度場可以看出，在22日08:00江西地區處于水汽通量散度負值區，為水汽輻合區，最大輻合中心強度 為-4×10-8g/(cm2·s·hPa)(圖2)。14:00贛中地區輻合中心強度維持在-4×10-8g/(cm2·s·hPa)，在贛北地區出現水汽通量散度正值區，說明此時贛北地區水汽輻合減弱；至20:00江西地區處于水汽通量散度正值區，為水汽輻散區，因在14:00～20:00水汽條件減弱，南昌地區降水強度減弱。23日02:00～08:00江西地區水汽通量散度由南向北逐漸再次轉為負值區，水汽輻合增強，最大輻合中心強度為2×10-8kg/(cm2·s·hPa)，水汽條件再次轉好。

圖2 6月23日02:00 850 hPa水汽通量散度

圖3 暴雨預報模型

2.2.2 動力條件將22日08:00—23日08:00散度場沿116°E作垂直剖面圖，22日08:00及20:00南昌范圍內(28°～29°N)整層正負散度交替出現，低層以正值區為主，輻合上升條件弱，對流較弱。22日14:00及23日02:00南昌范圍內主要呈現低層為負值區，高層為正值區的特征。其中，22日14:00以400 hPa高度為界，其下為負散度區，負散度中心位于600 hPa左右，其上主要為正散度區；23日02:00以300 hPa高度為界，其下為負散度區，其上主要為正散度區，并且在400 hPa高度28°N～29°N附近出現了一個強負散度中心。與14:00相比，23日02:00的低層輻合上升運動更為強盛，并且與高層輻散配合，動力抬升條件更好。至23日08:00，南昌地區低層以正值區為主，對流減弱。

2.2.3 能量條件分析850 hPa假相當位溫的時空變化和分布發現，在暴雨過程中，江西持續處于θse高值區，θse維持在350 K，說明江西地區整體的能量條件較好，并且有一東西走向的θse場等值線密集區(能量鋒區)在安徽北部—浙江北部—上海一線至江西與湖北、安徽邊界處來回擺動。22日14:00一條高能舌由湖北及安徽南部延伸幾乎覆蓋整個江西地區，這支高能舌頂端與低層急流相聯系，說明此時有一股高能、高濕、不穩定的暖濕氣流影響江西地區，為暴雨的發生提供了能量條件。

3 暴雨預報模型的建立

通過對6月22日暴雨過程的分析與總結得出，當500 hPa華東地區受一深厚大槽東移影響，溫度槽位置與高度槽相近，有利于系統在江西維持；500 hPa切變線超前于700 hPa和850 hPa切變線，且均呈準東西走向；南昌附近有地面輻合線和倒槽觸發對流，使得輻合上升運動條件加強；南昌位于西南顯著氣流的左前方，500 hPa以下T-Td≤5 ℃，處于顯著濕區；高空引導氣流較弱，系統移動較慢，有利于強降水長時間維持，導致強降水中心落在南昌。因此，建立南昌本地暴雨預報模型如圖9所示。在已有的低槽切變靜止鋒型暴雨預報模型的基礎上，該模型還體現出地面輻合線和倒槽的位置對暴雨落區具有較好的指示意義。

4 結論

(1)此次過程的短時強降水主要集中在22日20:00—23日00:00，強降水主要集中在南昌縣北部、市轄區至新建區南部一帶。

(2)此次過程主要受高空槽東移、中低層西南氣流以及低層切變共同影響，高層引導氣流不明顯，各層系統移動較慢，高層切變線與低層切變線位置相接近，地面輻合線以及倒槽位于高空槽及中低層切變線之間，良好的抬升條件配合充足的水汽條件，觸發了本次的暴雨。

(3)南海和孟加拉灣持續向江西地區輸送水汽，是此次過程的主要水汽來源地。南昌地區尤其是新建區北部以南地區，水汽輻合強度長時間維持高值；高能、高濕、不穩定的暖濕氣流提供了不穩定能量，且低層輻合與高層輻散相配合，上升運動較強。充足的水汽條件、能量條件以及垂直運動條件均有利于觸發暴雨。

(4)通過此次過程初步建立適用于南昌本地的暴雨模型。在高空槽東移、西南氣流以及切變線共同影響的環流背景下，南昌地區整層濕度較大，地面輻合線及倒槽位于南昌附近，有利于南昌成為強降水中心。