7·22暴雨过程分析

2013-08-28杨睿敏李爱华彭菊蓉

绿色科技 2013年10期

杨睿敏，李爱华，彭菊蓉

（陕西省汉中市气象局，陕西汉中 723000）

1 天气概况

2013年7月22日陕西出现了一次区域性暴雨、大暴雨天气过程，降水主要分布在陕北南部、关中西部、陕南西部。全省1400多个雨量站出现480站暴雨，90站大暴雨。两个大暴雨中心分别在汉中的南郑（192.3mm）和延安的富县（176.1mm）（图1），小时最大雨量陇县的杜阳达56.4mm。

降水从7月21日傍晚开始，强降水时段主要在22日凌晨到上午10时，午后降水明显减小，19时后结束。此次暴雨过程的特点是分布广、历时短、强度大。

2 环流背景

500hPa高空图上（图略），7月21日08时欧亚中高纬度地区被一宽广的低值系统占据，西风槽在蒙古中部—甘肃北部一带；西太平洋副热带高压发展强盛，陕西中南部受584dagpm高脊控制，588dagpm线在我国东部海上，北脊点越过35°N比正常年份偏北，青藏高原上在那曲—玉树—红原一带有横切变发展。21日20时副高加强西伸，588dagpm线登陆沿海，584dagpm线穿过关中，陕南中部在青藏高原中西部翘起形成高压环流，陇南、四川一带为两高之间的气旋性流场，高原横切变向东北方向发展为东北西南向，陕西中南部处于切变线前和副高西北侧的正涡度平流区，为对流上升运动的发生发展提供了有利的大尺度条件。22日08时，西风槽南压与同相东移的切变合并，在陕西上空偏西地区形成较深的低槽，使得幅合上升运动维持加强；后受副高阻挡低槽向东北方向收缩移出陕西，降水结束，这也是陕南东部和陕北北部降水弱的原因。

21日20时700hPa图上（图略），有两条切变线分别在河套西部、甘肃东部，偏南风水汽输送从南海经云贵高原一直延伸到河套以北，为未来降水提供了充足的水汽来源。22日08时切变东移在陕西西部和中北部，形成人字型低涡切变，同时偏南风发展为急流，为暴雨的产生提供了很好的动力条件和水汽条件。

图1 2013年7月22日陕西省降水量分布

3 中尺度对流条件分析

3.1 动力条件

2013年7月21日20时实况中尺度对流环境分析（图2a），200hPa高度西风带急流位于40°N，陕西中南部处于西风带急流轴右后侧的分流区，为中尺度对流系统的发生发展提供了有利的上升条件和高层气流辐散条件。500hPa高度有两个直接影响系统，河套以西的西风槽、高原东部的切变线，对应700hPa有两段位置超前的切变线，构成前倾槽结构，其附近正涡度区与500hPa正涡度平流叠加，对低层强对流发生发展非常有利，21日20时强降水从西部开始。随着影响系统东移，雨区东扩，雨强增大，22日08时（图2b）500hPa槽线在关中、陕南西部与700hPa切变线几乎重叠，同时700hPa西南气流加强为急流，在陕北南部—关中北部一带形成风向、风速强幅合区，强烈的上升运动为强降水产生提供了必要条件。暴雨落区在700hPa切变线附近及低空急流的左侧和前方。

图2 2013年7月21日20时、22日08时中尺度分析

3.2 层结稳定度

21日20时探空资料显示，汉中、西安、延安的K指数很大都在40℃以上，Si指数均为负值，上空存在不稳定能量，大气层结处于不稳定状态。高空风分析，低层均有暖平流，300hPa附近有冷平流，非常有利未来强对流的发生发展。

3.3 水汽条件

陕西典型暴雨的水汽输送一般有3路：500hPa来自孟加拉湾的西南气流、700hPa来自南海的偏南气流以及850hPa的偏东气流。但影响这次暴雨过程的水汽输送只有低层700～850hPa的南海水汽畅通，孟加拉湾的水汽被副高的西段阻断。7月21日20时中尺度分析，700hPa显著流线自南向北穿过陕西，陕西上空湿度呈饱和状态（T－Td≤2℃），特别是中南部饱和湿层较厚，从850hPa沿伸至对流层中上部，为强降水提供了有利的湿度条件。

分析T639数值预报水汽通量散度场，可以看出这次降水过程对应南北两个水汽辐合中心。以汉中为例进行分析（图3），21日20时850hPa水汽通量散度中心在汉中西南部（图3a），中心值≤－72×10－8g·（s·cm2·hPa）－1，西部降水开始；22日02时水汽通量散度负值区东扩加强，最大负值中心达－174.8×10－8g·（s·cm2·hPa）－1（图3b），雨区向东发展雨强明显增大；22日05时－72×10－8g·（s·cm2·hPa）－1区覆盖了整个汉中（图3c），中心移至汉中中南部，最大中心－171.4×10－8g·（s·cm2·hPa）－1，强降水区随之东移，05、06时60多站出现短时暴雨，最大小时雨量54.7mm，对应水汽通量散度最大负值中心。之后水汽通量散度逐渐减小，降水减弱，当其值由负变正时降水结束。

图3 2013年7月21日、22日850hPa水汽通量散度（单位：10－8g·（s·cm2·hPa）－1）

4 云图特征分析

对7月22日暴雨过程的FY2E红外云图分析显示，暴雨开始前高原东部沿副高外围有一条东北—西南向的对流云带，对流云带上有多个中尺度对流云团在发展（图4）。21日23时（图4-1）降水初期，对流云团A、C位置偏西、偏南，汉中处于其前部降水较弱，发展旺盛的对流单体B在关中西部的宝鸡产生了强降水（小时雨量56.4mm），对流云群D影响咸阳多站出现短时暴雨。22日02：00（图4-2）云团 A、C发展合并，带给汉中强降水，云团B、D原地发展加强，宝鸡、咸阳强降水持续。03：00（图4-3）云团 AC维持，汉中强降水继续，云团B消亡，宝鸡降水明显减弱，云团D发展加强向北向东扩展，咸阳、延安雨势增强。05：00（图4-4）云团 AC与南部对流复合体E合并，汉中降水再次加强，北部云团D分裂成D1、D2两部分，D1继续影响关中东部使较强降水持续，D2向北发展延安降水加强。06：00（图4-5）受对流复合体ACE影响，汉中降水达到峰值，小时雨强54.7mm，云团D1、D2发散减弱，D1东移主体已出陕西，关中强降水结束，D2继续影响延安，08：00（图4-6）云团ACE开始分裂消亡，整个对流云带继续沿副高外围西南气流向东偏北方向移动。傍晚随着对流云带移出陕西全省降水结束。