2013年7月18～19日昆明大暴雨过程的诊断分析

章慧英　闫生杰　窦小东

摘要2013年7月18日20：00～19日08：00，云南省昆明市12 h内区域站共出现44站暴雨以上量级的降水，针对这次强降水过程，从高空形势场、物理量场、卫星云图、天气雷达等资料进行综合分析。结果表明，500 hPa青藏高压和西太平洋副热带高压之间的辐合区是此次强降水的主要影响系统；昆明上空有两股水汽输送，且水汽通量散度对流层中低层辐合中高层辐散，水汽输送条件较好，水汽充沛；昆明上空强降水时段内对流层中低层为正涡度，中高层为负涡度，大气处于不稳定状态，为对流的发展、持续提供了有利的动力条件；昆明上空中尺度对流云团的合并发展，同时在发展过程中位置少动是造成这次大暴雨天气的主要原因之一；此次降水回波属于混合型降水回波，在大片层状云回波中夹杂一些积云强雨团；此次昆明地区的大暴雨天气，与逆风区持续时间密切相关。

关键词大暴雨；高空形势；物理量；卫星云图；雷达

中图分类号S161.6文献标识码A文章编号0517-6611（2015）07-193-04

Analysis on a Heavy Rainfall Event in Kunming during 18-19 July 2013

ZHANG Hui-ying1， YAN Sheng-jie1， DOU Xiao-dong2

（1. Xiangyun Meteorological Bureau， Xiangyun， Yunnan 672100； 2. Yunnan Province Meteorological Bureau， Kunming， Yunnan 650034）

AbstractThere were 44 station rainstorms above the level in Kunming regional station from 20：00 on July 18 to 08：00 on July 19， 2013. A detailed study on the height fields， physical quantity field， satellite cloud charts and weather radar for this event was conducted. The result showed that： The convergence zone between the Tibetan high and the West Pacific subtropical high is the main effect system at 500hPa； There were two water vapor transports over Kunming and moisture flux convergence in the middle-lower troposphere and divergence in the middle-upper troposphere provided the good condition of water vapor transportation and water vapor content； During the relatively strong rainfall period， the vorticity value was positive in the middle-lower troposphere and negative in the middle-upper troposphere， while the atmosphere was in unstable state， it is beneficial for the development and continuation of convection； One of the main reasonsof this heavy rainfall in Kunming is the development of mesoscale convective clouds and the less movement in the process of its development； The precipitation echo belongs to mixed type precipitation echo with some strong cumulonimbus clouds in a large area of stratiform cloud echo； The heavy rain in Kunming area is closely related to the duration of upwind section.

Key wordsHeavy rainfall； Upper situation； Physical quantity； Satellite cloud charts； Radar data

暴雨是我国夏季多见的灾害性天气，对国家经济和人民生命财产安全具有重大影响，与全国大多数地方相比，云南地处低纬高原地区，暴雨范围、日雨量偏小，但局地突发性却非常明显，预报难度较大，使得云南成为泥石流、滑坡等地质灾害的多发地[1-2]，因此对云南暴雨的研究是气象、水文以及防洪减灾部门的重要课题之一。暴雨尤其是大范围的暴雨是在有利的天气尺度系统背景下由中尺度系统触发产生的[3]，前人对暴雨发生的中尺度背景、水汽输送、演变特征等进行了许多的研究，得到一些有意义的结论[4-6]。近年来随着我国新一代多普勒天气雷达的业务应用，气象工作者开始重视暴雨过程中中尺度系统的雷达观测研究，其对于暴雨临近预报有明确的指导意义[7-10]。

尽管以往对暴雨进行过一些研究工作，但难以完全概括，昆明地处低纬高原地区，天气系统和地形地貌均较为复杂，且对于昆明单点性暴雨的研究也不多见。2013年7月18日20：00～19日08：00云南昆明12 h内区域站共出现44站暴雨以上量级的降水。对此次暴雨过程的诊断分析能够提高对于影响昆明夏季暴雨的天气系统的认识，对今后的预报有一定的参考意义。笔者首先详细分析了昆明这场罕见大暴雨的天气形势背景、物理量场、卫星云图等，再利用多普勒雷达资料对这次大暴雨的回波结构特征进行研究，探讨此次过程的特征和成因。

图72013年7月18日22：00～19日08：00卫星云图演变

5多普勒雷达回波分析

不同的降水在天气雷达反射率因子三维结构上有不同的特征，在此对流降水表现为反射率因子强、垂直厚度大、顶部不平整等，在回波形态上也有显著地特征，如基本反射率图上的弓形回波、钩状回波、“V”型缺口，垂直剖面上的有界弱回波、垂悬回波等[13]。在此对于此次昆明地区强降水过程的雷达回波特征也进行了分析。雷达资料取自于昆明雷达站的CINRAD/CC（3830）多普勒雷达（102°34′47″E、25°3′0″N），扫描半径为150 km，为连续VPPI扫描资料，数据采样间隔为6 min，每个VPPI资料共14层，最低仰角0.5°，最高仰角19.5°，该雷达能提供强度、速度和谱宽等信息。

以0.5°仰角的昆明多普勒雷达回波反射率的演变过程（图8）可以看出，18日22：00昆明无云系，在其西北的楚雄、东南的玉溪有回波较强的对流云系；22：05开始有呈离散状态的多个中小尺度对流回波单体在昆明上空形成；23：05形成呈NW-SE向的中尺度带状回波，带状回波的东南部不断有对流回波单体形成并快速向西北移动，昆明开始出现系统性的积层混合降水；23：58回波进一步加强，形成“人”字形回波，回波强度>60 dBz，昆明出现强降水；19日00：34块状回波往东北方向移动，而东南部的官渡附近不断有新的对流回波快速生成并朝昆明上空移动，形成“列车效应”；01：19冷空气从西北部向东南移动，在昆明附近两股气流交汇形成辐合区，为昆明地区持续性的强降水提供了条件；03：14昆明上空辐合区继续发展，此时最强回波为55 dBz；到07：11昆明上空的辐合区逐渐减弱，最强回波<35 dBz。从VCS垂直剖面看，此次暴雨过程回波顶高大部分为6～8 km，仅局部会达11 km，强回波核高度在5 km左右。此次过程自东南向西北传播，降水回波属于混合型降水回波，在大片层状云回波中夹杂一些积云强雨团或强雨带。

图82013年7月18日22：05～19日03：14多普勒雷达反射率因子演变

从昆明0.5°仰角多普勒天气雷达径向速度场（图9）上看，18日23：58东南和西北气流在禄劝、昆明一线形成辐合区，0 ℃线表现为S型，昆明处于明显的逆风区（正速度区内出现闭合零速度线的负速度区），且与最大回波强度基本重合，说明“人”字形回波中上层存在较强的辐合上升运动，此时昆明地区的雨强>10 mm/h，金殿水库降水量为24.7 mm/h。

图92013年7月18日23：58（a）和19日05：12（b）多普勒雷达径向速度

逆风区一直维持，到19日05：12仍然明显且位置有所南移，存在风的辐合切变，枧槽河泵站19日05：00～06：00降水量为43.9 mm。分析表明，昆明市区出现的大暴雨天

气与逆风区持续时间较长密切相关。逆风区是一种强对流

性天气中产生的天气现象，在多普勒雷达速度图上的反映是强烈降水区域的特有流场特征，该区域往往对应着强风、强降水、冰雹等灾害性天气，逆风区一般出现在暴雨开始之前[7，13-15]，实现对逆风区的自动识别功能，可以为短时临近暴雨及强对流区域的预报提供一个重要的判定依据。

6小结

（1）造成此次昆明地区强降水天气过程的主要影响系统为青藏高压和副热带高压之间的两高辐合区，且有川滇切变的配合。

（2）昆明上空有两股水汽输送，水汽通量散度对流层中低层辐合中高层辐散，且处于水汽通量散度的大值区，CAPE值较大，水汽输送的条件和集中的程度均较好，为昆明地区暴雨的发生发展和维持提供了有利的水汽条件。

（3）昆明上空强降水时段内对流层中低层为正涡度，中高层为负涡度，低层辐合高层辐散，大气处于不稳定状态，为对流的发展、持续提供了有利的动力条件。

（4）中尺度对流云团的合并发展，同时在发展过程中位置少动是造成这次大暴雨天气的主要原因之一。

（5）由多普勒雷达反射率因子演变分析得知，此次过程自东南向西北传播，降水回波属于混合型降水回波，在大片层状云回波中夹杂一些积云强雨团或强雨带。

（6）此次昆明地区的大暴雨天气与逆风区持续时间较长密切相关，实现对逆风区的自动识别功能，可以为短时临近暴雨及强对流区域的预报提供一个重要的判定依据。

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