江西北部地区一次暴雨过程分析

张全　张韦唯

摘 要：2013年6月6-8日江西北部地区普降大到暴雨。文章利用常规观测资料、探空资料以及NCEP/NCAR再分析资料（2.5o×2.5o）对此次暴雨过程的形势背景、低空急流、物理量场、中小尺度系统和对流云团进行诊断分析，结果表明：①在有利环流条件下，α中小尺度系统（西南涡）发生、发展、移动和演变是这次暴雨产生的直接原因；②东移西南涡及低空急流为本次暴雨提供了充足的水汽和能量来源；③β中尺度强对流云团的生成、移动与强降水的发生密切相关。

关键词：暴雨；西南涡；浅槽东移；低空急流；β中尺度对流云团

1 引言

暴雨预报作为当今世界气象科学的难题之一，也是国内气象学者攻克的主要目标。在我国天气预报中，西南涡被认为是最强烈的暴雨系统之一，就它所造成的暴雨天气强度、频数和范围而言，其重要性仅次于台风及残余低压[1]。西南涡对我国暴雨的影响已有一些分析和研究，邓雯[2]分析多年鄂南（29-31oN、114～116oE）西南涡暴雨的气候特征和环流形势认为：鄂南受西南涡影响而生成的暴雨占该地区暴雨总数的比例较高，5月为40%，6月达68%。韦统健等[3]研究发现：中低层有两支不同性质的气流流入低涡区，降水区主要发生在低涡移动方向右侧的两象限。在西南涡东移诱发的低空急流是引发暴雨的重要中尺度系统，陶诗言[4]曾利用低空急流的位置作暴雨预报，指出两者有固定的配置，即暴雨通常发生在低空急流的左前侧。有学者研究发现[5-6]，高低空急流耦合对长江中下游梅雨暴雨存在重要影响，高守亭等[6]指出，我国暴雨往往发生于高空西南急流右后方。近年来，卫星云图和多普勒雷达技术的进步，为暴雨预报，特别是暴雨时期的短时临近预报提供了更可靠的支撑。

2 降水实况

2013年6月6日开始江西出现一次强降雨，6日08时～8日08时全省平均降雨31.5毫米。降雨主要出现在赣北北部、萍乡北部和抚州南部，15个县（市、区）的121个站点累计雨量超过100毫米，其中彭泽、都昌、浮梁、鄱阳、靖安等5县的10个站点超过200毫米，以彭泽上十岭301.2毫米为最大。降雨强度大，对流性强，期间先后有57个县市出现雷暴，靖安、都昌、鄱阳等3县的8个站点3小时雨量超过100毫米。

3 环流背景分析

暴雨发生前，从2013年6月4日开始，500hPa上西太平洋副热带高压开始西伸北抬增强，同时有一高原槽发展东移，700-850hPa上，有一较为深厚的西南涡位于四川盆地并发展东移；6日08时，500hPa（图1a）115oE副高脊线位于20oN左右，588线呈近东北-西南向，115oE北界点位于24oN左右，西脊点位于106oE附近，江西北部地区位于588～584线之间，处高空槽前西南气流中，700-850hPa（图略）上西南涡沿长江流域东移至湖北境内，江西北部地区处西南涡东南侧西南暖湿切变线附近。6日20-7日08时，副高逐渐呈近东西向分布（图1b和图1c），脊线有所南压，西脊点位置稳定少动，江西北部地区处副高西侧、高空槽底前部西南气流中，有冷空气沿脊前部的偏北气流南下，700-850hPa西南涡逐渐东移，位于江西北部地区西南风风速明显加大。8日08时以后（图略），副高稳定少动，高空槽逐渐东移入海，江西北部地区处高压脊控制，西南涡也发展入海，江西北部地区降水过程结束。

4 低空急流与物理量分析

4.1低空急流分析

低空急流是暴雨发生的重要机制，不仅可以为暴雨提供大量水汽输送，对不稳定能量的积累和对流的发展也起到加强作用。从700、850hPa风场（图2和图3）可见，从5日20时-8日08时，西南急流（图中阴影所示）强度经历了增强、减弱、再增强、再减弱的过程。

西南急流的第一个增强阶段出现在5日20时-6日08时，低空急流到达沿江以南地区，江西北部地区处急流西北侧辐合区内，700-850hPa上西南风风速≥20m/s，该时段江西北部地区自西向东开始出现暴雨；从6日08-14时，低空西南急流位置有所偏南，江西北部地区上空西南风风速降至16m/s以下，偏西风分量加大，偏南风分量减小；6日14-20时，低空西南风急流缓慢增强东伸，江西北部地区降水强度显著增强，普降大到暴雨。7日08时以后，低空急流南压减弱，到8日08时降水结束。

4.2物理量分析

4.2.1不稳定能量

5日20时-8日08时，K指数（图略）经历了一个增大、减小、再增大、再减小的演变过程，≥32℃的两个大值分布分别出现在6日02-08时和6日20时-7日02时，反映大气稳定度的变化和低空西南急流的演变基本一致。低空急流越强，大气层结越不稳定，越有利于对流的形成和发展。

4.2.2垂直速度

从500、700、850hPa的垂直速度分布图看出，6日08时（图略），江西北部地区为较弱的垂直上升运动区，垂直速度<1Pa·s-1，此时上升运动大值中心仍位于湖南-湖北地区，且从低空-高空向东南方向倾斜；6日20时（图2），上升运动中心向东移动至江西北部地区，中心向上、向下同时发展，使其从低空-高空倾斜度减小，近乎垂直，此时江西北部地区上升运动强劲，垂直速度≥2Pa·s-1，对流深厚，降水明显增强；7日08时（图略），上升运动有所减弱，中心东移，此时江西北部地区仍有雷雨天气，但强度明显减弱；8日08时，江西北部地区转为下沉运动区，降水随之结束。

5 中小尺度系统分析

5.1 中小尺度低涡

从700-850hPa（图略）上知，有α中尺度涡旋即西南涡发展沿长江流域发展东移，850hPa上直径约400km，且在700hPa上涡旋直径有所增加，约500km。6日08时，中尺度涡位于湖北西部，江西北部地区处其东南侧正涡度区，造成了第一阶段强降水；6日20时，中尺度涡东移至湖北东部，此时700hPa与850hPa中心几乎重合，江西北部地区处涡旋中心附近大的正涡度区，造成了该地区第二阶段的强降水天气。7日08时，中尺度涡继续东移至安徽地区，江西北部地区处低涡南部，仍为正涡度区，但明显减弱，此时降水量和降水时间都有明显减弱和缩短。

5.2 中小尺度云团

从FY-2E红外（IR1）卫星云图分析（图略）知，与α中尺度西南低涡配合，有明显呈气旋性分布的对流云团，西南低涡向西南方向伸展的切变附近有一条对流云带，在此对流云带上有多个云顶亮温<200k的β中尺度强对流云团生成并随西南低涡东移而不断发展演变。

6日08时，西南低涡西南侧有两个β尺度对流云团开始影响江西北部地区，该地区出现强降水过程，由于位置偏离，云团1偏西，云团2偏东，降水落区也主要集中在该地区的西部和东部；6日14-20时（图略），云团1和2云团减弱，江西北部地区降水也随之减弱；6日20-18时，西南低涡东移，中心西南侧出现一较强β尺度对流云团且位于江西北部上空，该云团云顶亮温较之前两个云团更低，造成该地区雨势明显增强，大部普降大到暴雨；7日08时，主体云团东移，降水随之东移。

6 结论

2013年6月6-8日江西北部地区普降大到暴雨。本文利用常规观测资料、探空资料以及NCEP/NCAR再分析资料（2.5o×2.5o）对此次暴雨过程的形势背景、低空急流、物理量场、中小尺度系统和对流云团进行诊断分析，得出以下结论：

6.1在有利环流条件下，α中小尺度系统（西南涡）发生、发展、移动和演变是这次暴雨产生的直接原因；

6.2东移西南涡及低空急流为本次暴雨提供了充足的水汽和能量来源；

6.3β中尺度强对流云团的生成、移动与强降水的发生密切相关。

6.4K指数与垂直速度分布与演变与降水区有很好的对应。

参考文献：

[1]王作述.一次西南低涡暴雨的数值试验研究.85～906～O8课题组，暴雨科技、业务试验和天气动力学理论的研究.北京：气象出版社，1986，257-267.

[2]邓雯，西南涡与鄂南暴雨的关系及其预报.河南气象，2003（1）：18-19.

[3]韦统健，薛建军.影响江淮地区的西南涡中尺度结构特征.高原气象，1996，15（4）：456-463.

[4]陶诗言.中国夏季副热带天气系统若干问题的研究[M].北京：科学出版社，1965.

[5]朱乾根，周伟灿，张海霞.高低空急流耦合对长江中游强暴雨形成的机理研究[J].南京气象学院学报，2001，24（3）：308—3l4.

[6]高守亭，陶诗言.高空急流加速和低层锋生[J].大气科学，1991，15（2）：11—21.

作者简介：

张全（1988— ），男，江西南昌人，学士，主要从事中短期天气预报研究；

通讯作者：张韦唯（1986— ），女，广西宜州人，讲师，硕士，主要从事城市发展研究。

（作者单位：1.民航江西空管分局气象台

2.广西科技大学鹿山学院）