贵州沿河一次低涡切变型暴雨过程分析＊

蔡成瑶，胡萍，严宏文

贵州沿河一次低涡切变型暴雨过程分析＊

蔡成瑶1，胡萍2，严宏文1

（1.贵州省沿河县气象局，贵州 铜仁 565300；2.贵州省铜仁市气象局，贵州 铜仁 554300）

2016-06-19夜间，贵州省沿河土家族自治县出现暴雨天气，强降雨时段较为集中，降水强度较大，持续时间长。针对此次暴雨天气过程，利用Micaps高空地面资料、NCEP再分析资料和地面自动气象站降水观测资料等进行分析，结果表明，高原槽加深发展、中低空低涡切变和低空急流、地面辐合的相互配置是产生沿河县此次暴雨天气的主要环流形势；850 hPa建立的水汽通道以及中低层强水汽辐合为此次低涡暴雨过程的形成提供了充足的水汽条件；强烈的垂直上升运动有利于水汽的辐合抬升，低层辐合、高层辐散的抽吸作用利于此次暴雨过程的发生发展。

暴雨；低涡；切变；物理量

暴雨是造成贵州地区最严重的气象灾害之一，对其过程的研究一直备受气象工作者的关注和研究，暴雨常常引发洪涝、山体滑坡等次生灾害，会造成严重的经济损失，因此，对暴雨过程的研究尤为重要。但由于沿河县地处贵州高原东北边缘斜坡、大娄山脉和武陵山脉交错地带，乌江由南至北将沿河县分割为西北、东南两大部分，西北部属大娄山脉，东南部属武陵山脉，海拔为225～1 462 m，地形尤为复杂，因此沿河县的暴雨过程预报难度较大。

因此，本文将利用Micaps、NECP再分析资料等资料，从水汽条件、动力条件、热力条件等角度来分析此次暴雨过程，总结此次过程的物理量特征，提高对沿河低涡切变型暴雨的认识，以期为今后同类过程的预报起到一定的指示意义。

1 降水实况

2016-06-19T20：00—20：20，贵州省沿河县出现了一次明显的降水过程（下简称“6·20”过程），通过初步分析，“6·20”过程是典型的低涡切变型大暴雨过程。此次过程自2016-06-18夜间开始，于2016-06-21T06：00结束，强降雨时段集中在2016-06-19夜间到2016-06-20白天，暴雨落区在沿河县大部乡镇，大暴雨中心在沿河县中部。沿河县最大日降水是板场镇洋溪站，达231.5 mm，最大小时雨强55.5 mm。此次暴雨过程持续时间长，造成全县各乡镇不同程度发生洪涝灾害，县城发生城市内涝，部分农作物被淹，市民出行困难。导致沿河县受灾人口为4 1350人，农作物受灾面积达752 hm2，倒塌房屋125间，严重损坏房屋164间，造成直接经济损失8 750万元。

2 暴雨成因分析

2.1 天气形势环流背景分析

沿河县的暴雨天气过程主要的影响系统为：沿河上空500 hPa高空持续受副高外围西南气流影响，高原多波动，不断东移南下发展影响沿河，中低空大气处于饱和状态，且在切变及低空急流的配合下不断向沿河地区输送水汽，地面 弱冷空气触发地面辐合线，产生了沿河此次低涡暴雨天气过程。

过程环流形势如图1所示，500 hPa上位于贝加尔湖西部冷涡东移，高空槽东移南压，至湖北西部—重庆东南部—贵州中部—云南东部一带，副高东移南退至桂中东—湘南一带，副高脊线位于20°N附近，西伸脊点在105°E，控制华东和华南地区。沿河县位于高空槽前，受副高外围西南气流影响，槽前西南气流增强，源源不断的水汽由孟湾和南海向沿河方向输送；700 hPa的低涡东移至重庆北部，南支切变在贵州的西北部，西南急流增强，风速达16 m/s，北支切变北抬；850 hPa低涡东移至重庆东南部—贵州东北部边缘，位于沿河附近，南支切变在贵州中部，西南急流维持在 20 m/s以上，顶部在湖北东部；沿河县位于中低空急流左 侧，利于暴雨区的水汽输送和能量的提供，且中低空沿河境内温度露点差小于等于2 ℃，大气处于饱和状态，水汽条件较好；地面辐合线位于铜仁中部一带，沿河县处于地面辐合线北侧。

图1 2016-06-20T08：00的系统配置

2.2 水汽条件分析

本地上空有大量的水汽和源源不断的水汽输送是产生此次暴雨的必要条件，而水汽的辐合主要由低层水汽通量辐合造成，尤其是850 hPa以下的边界层中占很大比例。

2.2.1 水汽含量分析

从比湿分布来看，“6·20”过程中2016-06-20T08：00沿河县700 hPa上比湿在10～12 g/kg之间，850 hPa的比湿为16 g/kg以上，温度露点差都小于2，处于水汽饱和区，有着良好的水汽条件。从风场分布来看，沿河县位于700 hPa南支切变线东南侧，急流轴左侧；850 hPa切变线处于沿河中部，西南急流的左前侧，都有良好的水汽输送条件。

2.2.2 水汽通量及水汽通量散度分析

总的来说，本地高湿并不能保证有强降水发生，比如在沿海地区虽处于高湿状态，但不一定产生降水，特别对于范围大、强度强的暴雨来说，水汽源源不断地输送到某地区，并且在该地区形成水平辐合，才是导致暴雨发生的重要水汽条件。而水汽的水平辐合指的是水汽水平输送到该地区的水汽大于输出的水汽，反之即为水汽的辐散。一般降水率=，为水汽通量散度，而水汽通量散度由水汽平流项和散度项两部分组成，风由比湿高地区吹向比湿低的地区，为湿平流，水汽平流项小于0，对水汽通量辐合有正的贡献；反之为干平流，对水汽通量辐合有负的贡献，水汽平流项大于0。

水汽通量散度垂直剖面和垂直速度时序如图2所示。分析过程发生前水汽通量散度的垂直剖面（图2（a））发现，2016-06-20T02：00，沿河县（28.2°N～29.1°N）上空水汽辐合抬升至650 hPa，其上部为水汽通量散度正值区，下部为水汽通量负值区，表明该地有大量水汽辐合上升，辐合中心位于28°～28.6°N上空850 hPa高度处，中心值达﹣50×10-6g/（cm2·hPa·s）；从水汽通量场来看，2016-06-20T 08：00，850 hPa建立了水汽通道，水汽通道路径为广西—湖南—江西—浙江一带，水汽通量中心位于湖南西部，中心值达30 g/（cm·hPa·s）。

图2 水汽通量散度垂直剖面和垂直速度时序图

从“6·20”大暴雨过程的水汽条件来看，中低层都处于水汽饱和区，都有充足的水汽供应，并在850 hPa上建立了水汽输送通道，大暴雨落区处于水汽通量梯度大的区域；沿河县上空为低层强辐合、高层辐散区域，水汽辐合中心在850 hPa高度处。

2.3 热力条件分析

从假相当位温剖面来看，2016-06-19T20：00，沿河县能量值达到最大，350 K伸展到300 hPa，处于假相当位温梯度区，最大值在近地层附近达到369 K，且在700 hPa高度有上升运动辐合中心，有利于短时强降水的发生。由于铜仁市本地没有探空站，而铜仁离湖南怀化探空站相对较近，因此选取怀化探空资料特征变化来作诊断分析。2016-06-20T 08：00时怀化探空指数为﹣0.07 ℃，指数为40 ℃，值为774.7 J/kg，中低层都是西南急流，为暴雨区提供水汽和热力输送。

2.4 动力条件分析

降水的发生除了充足的水汽条件外，还需要较强的上升运动，特别对于短期强降水来说，一定存在着特别强盛的上升运动。对降水期间的上升运动做剖面分析，从沿河县城测站（28.5°N～108.5°E）的垂直速度等值线时序（图2（b））可见，沿河县在降雨过程中从300～900 hPa均为上升运动区，在500～800 hPa为较强的上升区，最大抬升运动中心出现在2016-06-20T02：00，高度在600 hPa附近，强度达﹣55 Pa/s，之后逐渐减弱；可以看出，强上升运动为此次暴雨的发生提供了有利的动力条件。

3 结论

“6·20”暴雨过程属于暖式低涡切变型，西南急流占主导，副高控制华南、华东；500 hPa高空槽、中低层低涡切变和地面辐合线共同作用，沿河县处于北支切变南侧、南支切变东侧，西南急流左侧，中低层建立起明显的水汽输送通道，处于水汽大值辐合区，为大暴雨过程的发生提供了源源不断的水汽条件供应；低层辐合、高层辐散的抽吸作用有利于将水汽抽吸到高层，有利于暴雨过程的发生。

［1］张雪民，范学林，高省利，等.三门峡市2005-08-17暴雨天气过程分析［J］.气象与环境科学，2007，30（Suppl 1）：48-51.

［2］周秀骥，吴国雄.中国气象事业发展战略研究重大科学技术问题卷［M］.北京：气象出版社，2004.

［3］朱乾根，林锦瑞，寿绍文，等.天气学原理与方法［M］.北京：气象出版社，2000.

［4］卢瑞荆.贵州暴雨洪涝的气候特征分析［D］.兰州：兰州大学，2010．

［5］陶诗言.中国之暴雨［M］.北京：科学出版社，1980.

［6］胡萍，钟有萍，冉仙果，等.低涡切变暴雨环流特征及物理量特征分析［J］.中低纬山地气象，2019，43（5）：16-22.

［7］寿绍文.天气学分析［M］.2版.北京：气象出版社，2006.

［8］滕林，安海全，贺德军，等.一次地形加强贵州暖区暴雨成因分析［J］.中低纬山地气象，2018（1）：11-18.

P458

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2021.08.028

2095－6835（2021）08－0077－02

沿河县近20年低涡切变型暴雨过程研究（黔气科登[2020]03-19号）资助

蔡成瑶（1995—），女，大气科学本科，助理工程师，主要从事综合气象业务研究。

〔编辑：张思楠〕