上饶市汛期暴雨天气水汽与热力因子指标分析

郑丽君

摘 要：采用江西省上饶市2010年-2014年逐日降水资料和T639初始场物理量资料，研究分析看江西省上饶市汛期（4-10月份）暴雨天气物理量指标，获得了水汽与热力因子暴雨预报指标。研究表明：汛期暴雨的水汽与热力因子：850hPa比湿、水汽通量散度、k指数、假相当位温等物理量在一定阈值范围内，上饶地区容易出现暴雨天气。

关键词：暴雨；水汽通量散度；假相当位温；K指数

引言

上饶市地处欧亚大陆东带、长江中下游流域，属于东亚季风气候，区域内降水量的分布四季差别较大，降水主要集中在夏季，年际间降水量变化也比较大。暴雨对上饶市的防灾减灾及经济的可持续发展都具有举足轻重的影响。因此，研究适合上饶夏季暴雨的本地化水汽和热力因子物理量预报指标十分重要。本地化指标将为今后上饶市暴雨预报提供重要的参考。

1资料及方法

本研究中使用了江西省上饶市12个国家气象观测站2010—2014年逐日降水量资料以及T639初始场物理量资料，以出现三个国家观测站的暴雨（即>50mm/d）为标准，共选取78个暴雨天气过程进行统计分析。利用统计学方法，分析了上饶市汛期的暴雨水汽因子、热力不稳定因子等为主物理量。其中，在水汽因子方面，重点分析了比湿等；热力不稳定因子主要包括假相当位温、K指数等。获取了不同物理量的在暴雨天气中的阈值范围。

2物理量指标特征

在对指标物理量的研究过程中，应用统计学方法计算了指标物理量的有关统计量，用图表方式显示。

2.1水汽因子

2.1.1850hPa比湿

水汽条件是暴雨及强对流产生的重要条件之一。本文选取比湿作为暴雨中水汽因子的指标。比湿是指单位体积湿空气内水汽质量与湿空气总质量之比。比湿是一个重要的湿度参量，在诊断分析中常用到。在78次暴雨过程中，850hPa比湿的最小值为10.9g/kg，最大值为16.5g/kg，出现暴雨频次最大比湿为13.6-15.4g/kg，共有28次暴雨。说明上饶地区出现暴雨天气的比湿应该达到10.9g/kg，尤其达到13.6g/kg以上时利于暴雨出现。

2.1.2水汽通量散度

水汽通量散度：指单位时间汇入单位体积或从该体积辐散出的水汽量，单位为克每百帕平方厘米秒（下同）。在78次暴雨过程中，850hPa水汽通量散度的最小值为-118.9，最大值为32.9，出现暴雨频次最大的850hPa水汽通量散度在-51.5至15.9之间。说明上饶地区出现暴雨天气的850hPa水汽通量散度在-51.5至15.9之间时利于暴雨出现。

2.2热力不稳定因子

2.2.1假相当位温

未饱和湿空气块上升，直到气块内水汽全部凝结降落后，再按干绝热下沉到1000百帕处，此时气块所具有的温度称为该气块的假相当位温。在假相当位温中，不仅考虑了气压对温度的影响，也考虑了水汽的凝结和蒸发对温度的影响。

500hPa假相当位温

在78次暴雨过程中，500hPa假相当位温的最小值为56.2℃，最大值为76.3℃，将假相当位温数值分为12组，出现暴雨频次最大在60.7至74.0℃，共有59次暴雨。说明上饶地区出现暴雨天气的500hPa假相当位温在60.7至74.0℃之间时利于暴雨出现。

850hPa假相当位温

850hPa假相当位温的最小值为46.4℃，最大值为81.4℃，将假相当位温数值分为12组，出现暴雨频次最大垂直上升运动在57.7至81.1℃，共有64次暴雨。说明上饶地区出现暴雨天气的850hPa假相当位温在57.7至81.1℃之间时利于暴雨出现。

2.2.2k指数

K指数是用于分析大气稳定程度的气象学单位，单位摄氏度，计算公式：K=（T850-T500）+Td850-（T700-Td700）T：温度，Td：露点温度，

在78次暴雨过程中，K指数的最小值为13.0℃，最大值为41.8℃，K指数数值分为11组，组距为3.1℃，出现暴雨频次最大K指数在29至41.7℃，共有54次暴雨。说明上饶地区出现暴雨天气的K指数应该达到29g/kg，尤其达到32.1g/kg以上时利于暴雨出现。

3检验

本文选取2016年汛期7个暴雨日对获得阈值进行检验。检验结果如表中所示

经过总结4月13日有三个物理量在阈值范围外，分别是比湿、500hpa和850hpa的假相当位温。4月20日有1个物理量在阈值范围外，为850hpa比湿、500hpa和850hpa假相当位溫。在阈值范围内的物理量达92.86%。说明所获得的物理量指标在暴雨的预报中有指导意义。

小结：

（1）水汽因子中：上饶地区出现暴雨天气的比湿应该达到10.9g/kg，尤其达到13.6g/以上，850hPa水汽通量散度在-51.5至15.9克每百帕平方厘米秒之间时利于暴雨出现。

（2） 热力不稳定因子：500hPa假相当位温在60.7至74.0℃之间；850hPa假相当位温在57.7至81.1℃之间；K指数应该达到29g/kg，尤其达到32.1g/kg以上时利于暴雨出现。

参考文献：

（1）毕宝贵，刘月巍，李泽椿.2002年6月8、9日陕南大暴雨系统的中尺度分析J.大气科学.2004.28（5）747-767.

（2）纪玲玲，孔余寿，谭永强等.东南沿海地区中尺度雷暴云团卫星云图特征分析.气象科学.2005.25（2）：158-164.