撫州市暴雨天氣過程診斷與分析

符芳 黃紫潔 劉心潔

摘要：利用常規(guī)觀測(cè)資料、高空探測(cè)資料和necp再分析資料對(duì)2021年4月24—25日撫州市1次暴雨天氣過程進(jìn)行診斷分析。結(jié)果表明：此次暴雨過程是在中高緯呈“兩槽一脊”的環(huán)流形勢(shì)下發(fā)生的，低空急流將南海的暖濕氣流不斷地輸送到暴雨區(qū)，配合低渦，形成強(qiáng)烈的輻合上升運(yùn)動(dòng)，地面冷鋒后部的冷空氣和暖濕氣流相遇，形成降水；24日在西南急流的作用下，水汽主要源于南海。隨著850hPa切變和低渦的移近，

24日20時(shí)—25日02時(shí)，水汽充沛，水汽輸送更加豐富；中高層輻散、中低層輻合強(qiáng)烈的動(dòng)力結(jié)構(gòu)，整個(gè)對(duì)流層分布著垂直上升運(yùn)動(dòng)，為此次暴雨天氣的發(fā)生提供了有利的動(dòng)力條件；此次暴雨天氣存在較強(qiáng)的不穩(wěn)定能量，層結(jié)不穩(wěn)定，有利于暴雨天氣的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：撫州市；暴雨；環(huán)流背景；物理量

撫州市位于江西中部，武夷山南麓迎風(fēng)坡，氣候濕潤(rùn)，雨量充沛，是江西省暴雨多發(fā)區(qū)[1]。暴雨易造成城市內(nèi)澇[2]、山體滑坡和泥石流等次生災(zāi)害，危及城市的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和公眾的正常生活[3]。目前，已有不少專家學(xué)者對(duì)暴雨進(jìn)行分析研究，如饒?jiān)苹ǖ葘?duì)2020年7月8—10日豐城連續(xù)性大暴雨過程分析，發(fā)現(xiàn)江西大暴雨與副熱帶高壓有關(guān)，出現(xiàn)在副高西北部多個(gè)系統(tǒng)輻合中[4]；羅冰對(duì)近年的幾次有低層的冷空氣侵入的暴雨天氣過程進(jìn)行數(shù)值模擬和診斷分析，發(fā)現(xiàn)很多暴雨天氣過程都與冷空氣侵入有密切關(guān)系，暴雨區(qū)上空有高位渦柱存在，并有自低層到高層的高位渦上傳[5]；鄭勁光等對(duì)撫州市1961—2010年暴雨分布規(guī)律和氣候特點(diǎn)進(jìn)行分析，指出暴雨?yáng)|部多于西部，北部多于南部，年暴雨次數(shù)與年降水量呈很好的正相關(guān)，夜暴雨多于晝暴雨[6]。

此次暴雨過程是2021年撫州市入汛以來首次暴雨過程，較以往暴雨過程時(shí)間有所提前。主要通過診斷分析2021年4月24—25日撫州市一次暴雨過程，加深對(duì)撫州市暴雨天氣的環(huán)流背景和物理量場(chǎng)的分析，為今后撫州市暴雨天氣預(yù)報(bào)提供參考，對(duì)提高預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)水平具有指導(dǎo)意義。

1 資料和降水概況

本文利用撫州市常規(guī)地面氣象站觀測(cè)、高空探測(cè)資料、necp再分析資料和多普勒雷達(dá)資料分析降水特征，同時(shí)利用grads軟件對(duì)再分析資料進(jìn)行繪制圖畫進(jìn)行分析。

此次連續(xù)性暴雨過程，全市平均降雨量53.6 mm，8個(gè)站點(diǎn)（7個(gè)區(qū)域站和1個(gè)國(guó)家站臨川）出現(xiàn)大暴雨，112個(gè)站點(diǎn)（108個(gè)區(qū)域站和4個(gè)國(guó)家站）出現(xiàn)暴雨，過程雨量以市轄區(qū)大乘集團(tuán)112.5 mm最大，崇仁縣孫坊鎮(zhèn)105.8 mm次之。此次暴雨過程以強(qiáng)降水為主，伴隨雷電活動(dòng)，雷電活動(dòng)主要出現(xiàn)在22時(shí)和23時(shí)，范圍在崇仁北部和臨川西南部。黎川桃上村和資溪國(guó)家站出現(xiàn)極大風(fēng)速10.4 m/s。

2 環(huán)流背景分析

從4月24—25日500hPa位勢(shì)高度場(chǎng)來看（圖1），中高緯呈“兩槽一脊”的環(huán)流形勢(shì)，在新疆北部存在低壓槽，槽后有冷平流，華北地區(qū)存在一高壓脊，低緯地區(qū)有短波槽生成，河套地區(qū)存在短波槽，槽后一直有冷平流南下，影響江南地區(qū)。在這次過程中，撫州市上空一直受西北氣流影響。中南半島和南海上空存在副熱帶高壓，呈塊狀分布，有利于孟加拉灣水汽向我國(guó)南方輸送。

3 物理量特征診斷分析

3.1 水汽條件

充足的水汽供應(yīng)是形成暴雨的必要條件之一。經(jīng)分析，850hPa上江南地區(qū)為濕區(qū)（T-Td≤5℃）。如圖2得出，24日14時(shí)850hPa上水汽通量在我國(guó)南海上有兩個(gè)高值中心，中心值分別為24和16，在臺(tái)灣海峽也有一個(gè)高值中心，中心值16，配合偏南風(fēng)和偏東風(fēng)輸送水汽，分別在湖南和湖北交界處，江西、湖北、安徽三省交界處出現(xiàn)次中心，中心值為10和12。到25日02時(shí)位于江西省的水汽通量大值區(qū)范圍變大，撫州北部強(qiáng)度增大，達(dá)到11，整個(gè)過程有持續(xù)的水汽供應(yīng)，25日08時(shí)撫州上空的值減弱，降水也減弱。24日14時(shí)850hPa水汽通量散度圖上可以得出（圖略），撫州上空水汽輻散，24日20時(shí)開始撫州轉(zhuǎn)為水汽輻合，25日02時(shí)同時(shí)有水汽通量高值中心配合，水汽充沛，25日08時(shí)再轉(zhuǎn)為水汽輻散。

3.2 動(dòng)力條件

850hPa上24日14時(shí)西南渦已經(jīng)移至湖南東北部，撫州市上空有一條暖氣流，低渦向東南方向移動(dòng)，

20時(shí)移至江西中西部，全市受東南風(fēng)影響，低渦東移，25日02時(shí)移至撫州市，08時(shí)移至江西南部和福建交界處，撫州市受東北風(fēng)影響。暖切和低渦造成低層氣流輻合抬升。在這次降水過程中，700hPa撫州垂直螺旋度在24日20時(shí)出現(xiàn)正垂直螺旋度，25日02時(shí)出現(xiàn)高值中心，中心值為4×10-6hPa·s-2，如圖3所示，14時(shí)減弱，與降水時(shí)段吻合。利用垂直速度沿27.0°N做垂直剖面，撫州垂直速度在500hPa以下均是負(fù)值，在700hPa出現(xiàn)強(qiáng)中心，中心值為-60×10-2hPa·s，有強(qiáng)烈的上升輻合運(yùn)動(dòng)。垂直螺旋度和垂直速度與暴雨落區(qū)、時(shí)段有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

3.3 熱力條件

假相當(dāng)位溫θse是綜合溫度、濕度和氣壓用于表征能量的一個(gè)重要參數(shù)，能有效地反映大氣中能量的分布特征，表明大氣的層結(jié)狀態(tài)[7]。發(fā)生暴雨時(shí)，

θse值一般在330k以上。分析24日14時(shí)—25日08時(shí)

850hPa的θse發(fā)現(xiàn)，如圖4所示，整個(gè)降雨過程，撫州上空的θse均高于330k，在24日20時(shí)和25日02時(shí)撫州上空的θse高于336k，為強(qiáng)降水提供的能量。結(jié)合

24日20時(shí)邵武的探空資料得出，cape狹長(zhǎng)，值為428.5J/kg，

k指數(shù)為34.7℃，濕層深厚，從地面延伸到300hPa左右，主要以強(qiáng)降水為主；500hPa與1 000hPa之間的垂直風(fēng)切變差值為14 m/s，有利于上升運(yùn)動(dòng)的維持。

4 雷達(dá)回波特征分析

11時(shí)30分撫州市上游西北方向有層積混合型降水回波移入，回波向東南方向移動(dòng)。13時(shí)04分撫州市上游西北方向的回波范圍增大，整個(gè)西北方向存在回波，強(qiáng)度≤35dbz，降水強(qiáng)度小。如圖5所示，16時(shí)02分

回波范圍增大，撫州市以北均受到回波影響，市區(qū)回波強(qiáng)度≥35dbz，降水強(qiáng)度增大，同時(shí)在安義北部有一強(qiáng)回波向東南方向移動(dòng)，回波強(qiáng)度為47.5dbz。20時(shí)

03分回波增強(qiáng)為52.5dbz，移至臨川和崇仁一帶，造成短時(shí)強(qiáng)降水，其中，16～20時(shí)臨川西北部、孫坊、大乘集團(tuán)站點(diǎn)出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降水，撫州北部受到降水回波影響。23時(shí)01分強(qiáng)回波隨著整體向東南方向移動(dòng)，移至宜黃和南城，影響范圍減小，強(qiáng)度減弱為47.5dbz，整個(gè)撫州市受到回波影響，除廣昌外。20～23時(shí)，臨川、南城西北部、宜黃北部、崇仁北部出現(xiàn)30 mm以上的降水。25日2時(shí)04分，撫州市西北方向已無新回波移來，全市回波強(qiáng)度≤32.5dbz，降水強(qiáng)度減弱。市東南部出現(xiàn)30 mm以上的降水，崇仁和臨川雨量為

10～20 mm。崇仁和臨川受到回波影響時(shí)間長(zhǎng)，強(qiáng)度強(qiáng)，故整個(gè)過程累計(jì)降水大。

5 結(jié)論

（1）此次暴雨過程是在中高緯呈“兩槽一脊”的環(huán)流形勢(shì)下發(fā)生的，低空急流將南海的暖濕氣流不斷地輸送到暴雨區(qū)，配合低渦，形成強(qiáng)烈的輻合上升運(yùn)動(dòng)，地面冷鋒后部的冷空氣和暖濕氣流相遇，形成降水。

（2）24日在西南急流的作用下，水汽主要源于南海。隨著850hPa切變和低渦的移近，24日20時(shí)～25日

02時(shí)，水汽充沛，水汽輸送更加豐富。

（3）中高層輻散、中低層輻合強(qiáng)烈的動(dòng)力結(jié)構(gòu)，整個(gè)對(duì)流層分布著垂直上升運(yùn)動(dòng)，為此次暴雨天氣的發(fā)生提供了有利的動(dòng)力條件。

（4）此次暴雨天氣存在較強(qiáng)的不穩(wěn)定能量，層結(jié)不穩(wěn)定，有利于暴雨天氣的發(fā)生。

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