2017年8月17日至19日崇州强降水天气过程成因分析

周正斌 刘 怡 徐 洋 肖 涛 卢 杰 唐 婷 童红梅

1 天气概况

2017年8月17日8：00至19日8：00，崇州市出现了一次明显雷雨天气过程，过程雨量大到暴雨，部分乡镇大暴雨，其中，累积雨量100 mm以上站点3个，50 mm以上站点8个，最大累积雨量出现在鸡冠山乡薤子坪达134．2 mm。从24 h降雨量来看，17日8：00至18日8：00，强降水主要集中在崇州市中部和西部沿山区域，最大小时雨强出现在18日1：00，鸡冠山乡薤子坪达44．3 mm；18日8：00至19日8：00，强降水主要集中在崇州市东部平坝区域，最大小时雨强在4：00，崇州经开区达53．6 mm。总体来看，此次降水局地性强，小时雨强和累积雨量大，持续时间长，影响范围广（如图1所示）。

2 环流背景

500 hPa高度图上（图2），17日8：00，盆地受到明显反气旋式环流控制，到17日20：00，盆地逐渐转变为受副高外围偏西南气流影响，层结开始向不稳定转换，一直到18日20：00，盆地始终处于受副热带高压外围偏西南气流影响。

图1 17日8:00至19日8:00，24 h分段累计雨量

图2 17日20:00（a）、18日20:00（b）500 hPa位势高度场、温度场、风场

700 hPa（图2a），17日8：00川西高原上存在一条明显的切变线，盆地大部受到偏西南气流影响，到17日20：00，川西高原切变线仍然稳定维持，盆地大部仍然受到西南气流控制，风速明显增大。18日8：00，切变线已东移南亚，盆地大部仍然受到西南气流影响，风速略有减弱，18日20：00，盆地西部和西南部有一气旋辐合。

图2a 17日20:00（a）、18日20:00（b）700 hPa位势高度场、温度场、风场

此次强降水天气过程，西太平洋副热带高压外围偏西南气流扰动和川西高原切变线缓慢东移南亚产生动力条件，低层偏南暖湿气流向盆地源源不断输送水汽和能量；低层辐合和地形抬升作用有利于垂直运动的建立和维持；稳定的西太平洋副热带高压和中低层强偏南气流的长时间维持是此次暴雨天气过程持续时间较长的原因。

3 探空图分析

从8月17日8：00的探空图上看（图3）。

温江站表现为上干下湿，层结为弱不稳定，有利于对流的发展，此时温江站700 hPa为西南风，850 hPa为东南风，风速较小。随着低层偏南气流加强以及白天的升温导致温江站的不稳定能量得到了很大地累积，到了17日20：00，温江站的不稳定能量得到了很大地累积，CAPE值飙升至2 778．9，层结也转为不稳定层结，层结仍为上干下湿状态，粗理查逊数一直维持在一个较高的水平，非常有利于分散性强对流、雷雨和大风天气的发生。至18日8：00，随着降水天气过程的产生，不稳定能量得到释放，层结趋于较稳定状态，且整层水汽含量明显升高。至18日20：00，随着白天温度的升高，不稳定能量再一次得到累积，但强度明显减弱，层结仍然处于不稳定状态。

4 物理量诊断

本地较高的水汽含量、源源不断地水汽供给以及水汽在低层的辐合是区域性暴雨天气过程产生的必要条件。从850 hPa比湿场（图4）可见，从17日8：00到19日8：00，崇州市本地水汽条件都非常好，850 hPa比湿场均在15 g/kg以上。从850 hPa水汽通量散度场（图5）可见，从17日20：00到22日20：00，崇州市低层都存在明显的水汽通量散度辐合区，尤其是18日0：00开始水汽辐合达到最强。17日8：00，主要的低层水汽辐合区在崇州市北部和东南部，之后向东移动，17日20：00，低层水汽辐合区明显向东移动，但位置还是位于西部沿山地区，至18日8：00，辐合区逐渐由东向西移动，与17日夜晚降水落区主要位于西部沿山相吻合，18日20：00，辐合区仍然维持在崇州市西部沿山。由此可见，低层水汽通量辐合区的位置与强降水落区非常一致。

图4 17日20:00（a）、18日20:00（b）、850 hPa比湿场

图5 17日20:00（a）、18日20:00（b）850 hPa水汽通量散度场

5 结论

从天气系统、物理量场、探空图等方面对2017年8月17日至19日崇州发生的强降水天气过程进行了分析，结果发现此次降水天气过程是西太平洋副热带高压西伸588线西伸点基本稳定维持，对高原切变线明显的阻挡是本次强对流天气过程有利的环流形势；低层西南暖湿气流向盆地提供了源源不断输送水汽和能量；低层辐合和地形抬升作用有利于垂直运动的建立和维持；从T-logp图分析可见，本次强降水天气过程发生在层结不稳定且高能高湿的条件下，中低层垂直风切变明显，风场辐合区与崇州市降水大值区有较好地对应关系；从物理量场诊断可见，在本次强降水天气过程中，本地水汽条件较好，且有水汽输送，并在盆地西北部形成强水汽通量辐合，配合高低层强烈的抽吸作用共同产生了此次暴雨天气。