2017年6月1日闽北大暴雨过程分析

刘颖灏 李霖 余建华

摘要 利用常规资料和非常规资料对2017年6月1日闽北大暴雨过程进行分析。结果表明：强降水过程是发生在高层有低槽东移和低层为切变东移南压（并有西南风急流配合）、切变南侧的风速辐合的有利天气形势下。从物理场看，强降水过程暴雨区有充足的水汽供应，暴雨区上空有强的上升运动（水汽通量散度场上为低层有较强的水汽通量辐合，高层有较强的水汽通量辐散的配置；涡度场上为低层正涡度、高层负涡度的配置；散度场上为低层辐合高层辐散的配置）。从雷达资料（结合区域自动站雨量资料）看，强降水过程是由絮状强雷雨回波带东移南压影响造成；过程短时强降水特征明显；雨强≥10 mm/h的短时强降水主要是由强度为45～55 dBz的回波强核持续影响造成。

关键词 大暴雨；短时强降水；列车效应

中图分类号：P458 文献标识码：A 文章编号：2095-3305（2018）02-056-04

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2018.03.024

Abstract The heavy rain process in northern Fujian on June 1， 2017 was analyzed using conventional data and unconventional data. The results showed that the strong precipitation process occurred in the favorable weather conditions of the high velocity troughs moving eastward and the convergence of low level moving eastward and southward （and was cooperated with the southwest wind jet stream） and the wind speed moving south side Seen from the physics field， there was ample supply of water vapor in the rainstorm area during the heavy precipitation， and there was a strong upward movement over the rainstorm area （the water vapor flux divergence field was the configuration of strong moisture flux convergence at the lower level， and strong moisture flux divergence at the upper level； the vorticity field was the configuration of low level positive vorticity and high level negative vorticity； the divergence field was the configuration of low level convergent and high level divergence）. See from the radar data （combined with automatic station rainfall data）， the heavy precipitation process was caused by the impacts of the flocculent strong thunderstorm echo belt moving to eastward and southward； the characteristics of short term heavy rainfall were obvious； the short term heavy rainfall with the rain intensity greater than or equal to 10 mm/h was mainly caused by the continuous influence of the intensive echo group with an intensity of 45-55 dBz.

Key words Heavy rain； Short term heavy rainfall； Train effect

2017年5月31日20：00至6月1日20：00福建省南平市出现了暴雨、大暴雨天气过程，全市10个县市（区）共有204个乡镇日雨量超过50 mm，其中有6个县市（区）53个乡镇日雨量超过100 mm，以武夷山岚谷乡黎口村143.3 mm為最大（图1）。过程短时强降水特征明显，过程1、3、6 h最大雨量分别为66.2 mm （6月1日16：00—17：00，松溪茶平乡刘屯村）、81.7 mm（6月1日16：00—19：00，顺昌埔上镇）、107.5 mm（6月1日10：00—16：00，浦城水北街镇双墩村）。文中利用常规资料和非常规资料对该次大暴雨天气过程进行了分析总结，旨在加深认识，以提高对该类大暴雨天气过程的分析和预报水平。

1 天气背景分析

2017年5月31日20：00 500 hpa高度图上（图2a），中高纬环流为两槽一脊型，脊位于贝加尔湖附近，西槽位于乌拉尔山到巴尔喀什湖一带， 东槽位于我国东北到日本海一带，其槽底伸到黄海、东海一带，槽后脊前西北气流带来的冷空气从东路南下影响我国。南面海上副高呈带状分布，位置比较偏南，江南到华南一带处于副高北侧偏西气流的控制下，有利于不稳定天气的发展。中低纬地区31日20：00高原槽位于四川东部（达县）到重庆西部（沙坪坝）等地一带（图2b）；对应850 hpa切变线位于威宁、怀化、长沙、武汉、阜阳等地一带，闽北处切变南侧的弱西南气流中，其中邵武、衢州有弱风速辐合（邵武10 m/s、衢州8 m/s），对应31日夜间闽北普降小雨，东北部部分乡镇中到大雨。6月1日08时高原槽快速东移到114°E附近（湖南、江西交界一带），对应850 hpa切变线东移南压到贵阳、长沙、南昌、杭州等地一带，大于等于12 m/s的西南风急流位于南宁、梧州、赣州一带，闽北处急流出口区，梧州、赣州、邵武一带有明显的风速辐合（梧州18 m/s，赣州16 m/s，邵武10 m/s）；对应1日白天闽北出现强降水，全市普降暴雨，少数乡镇大暴雨。1日20时高空槽东移到117°E附近（江西东北部）， 850 hpa切变线东移南压至福建中部一带，大于等于12 m/s的西南风急流东移南压至福建及广东沿海一带，对应1日夜间闽北地区的降水趋于减弱（仅南部局部出现强降水）。2日8：00高空槽东移入海，低层切变南压至福建南部，闽北该次强降水过程宣告结束。

2 物理量分析

2.1 不稳定条件

K指数是综合了垂直温度梯度、低层水汽含量和湿层厚度的一个物理量，可以用来表征大气中低层暖湿程度和大气稳定度，K指数越高，大气层结越不稳定。在5—6月份，当K指数>32时，大气中具备较高的潜能。分析K指数场，31日20：00从孟加拉湾一直到福建中北部上空都处于K指数>32的高能区内， >38的高能区位于孟加拉湾到赣西南一带及闽北东北部到浙江等地一带；6月1日8：00 K指数>36的高能区向东北移动，华南东部到福建上空都处于该高能区内，其中赣南及福建大部为K指数>38的高能区所控制（图3a）；1日20：00 K指数>38的高能区南压到福建省中南部到华南一带（闽北中南部大部仍处K指数>36的高能区内），对应1日夜间闽北地区的降水趋于减弱（仅南部局部出现强降水）；2日8：00 K指数>36的高能区南压到福建中南部，闽北的强降水过程结束。

2.2 水汽条件分析

2.2.1 比湿场 大气中水汽含量越高，越有利于形成暴雨。要在24 h内产生>50 mm的暴雨，必须有水汽源源不断地输送到暴雨区。分析850 hPa比湿场（图3b），31日20：00到6月1日20：00从孟加拉湾一直到福建上空存在一条东西向的明显湿舌，中心最大值达17.4 g/kg，福建暴雨区的比湿均大于12 g/kg，水汽含量相当高，为强降水的产生提供了充沛的水汽条件。

2.2.2 水汽通量场 单靠当地已有的水分，是不可能形成暴雨的，必须要有水汽从周边地源源不断地输送到暴雨区。水汽通量场方面，5月29日开始有一水汽通量高值区从孟加拉湾经我国西南、华南向福建上空东传， 至31日20：00从孟加拉湾到福建上空的一条东西带状的宽广水汽通道打通。850 hPa 水汽通量场方面，6月1 日08：00华南到福建维持一条东北-西南向的水汽通量高值区，水汽通量中心位于华南一带，最大中心值达 28.0 g/（cm·hPa·s）（图3c），闽北处于水汽通量中心北侧的较大水汽通量值区及水汽通量等值线密集区，闽北水汽通量值大于8 g/（cm·hPa·s）；1日20：00水汽通量中心南压到华南沿海一带，闽北的水汽通量明显减小，但闽北南部仍处水汽通量等值线密集区内，对应1日夜间闽北地区的降水趋于减弱（仅南部局部出现强降水）；2日8：00水汽通量中心南压入海，水汽通量等值线密集区也南压到华南到福建南部沿海一带，闽北的水汽通量等值线变得较为稀疏，闽北的强降水过程结束。

2.2.3 水汽通量散度场 水汽通量散度是指单位时间内单位体积中水汽的净流失量，正值表示有水汽流失，负值表示有水汽积聚。分析850 hPa上水汽通量散度，暴雨持续期间，暴雨区上空均有水汽通量辐合，最强达-39.8×10-7 g/（cm2·hPa/s）（图3d）。从水汽通量散度垂直分布上可以看出，低层有较强的水汽通量辐合，而高层有较强的水汽通量辐散，这种高低层水汽通量散度配置，有利于低层空气上升凝结释放潜热，对降水起正反馈作用。

2.3 动力条件分析

2.2.1 涡度 气旋活动，涡度为正；反气旋活动，涡度为负。暴雨持续期间，闽北上空700 hPa以下维持正涡度，300 hPa以上维持负涡度（图4），这种低层正涡度、高层负涡度的配置有利于空气的上升运动，造成强降水。

2.3.2 散度 分析散度场可知，暴雨持续期间，暴雨区上空700 hPa 以下是辐合区，而200 hPa 左右的高度处则为强辐散中心（图5），这种低层辐合高层辐散的配置，在垂直方向上形成强烈的抽吸作用，必然引发气流的强烈上升运动，促进暴雨的发生。

3 非常规资料分析

分析南平市各区域自动站逐时雨量资料可知，2017年5月31日20：00至6月1日20：00南平市的降水可分4个阶段：第1阶段（5月31日20：00至6月1日4：00）为弱降水阶段（图6a）；第2阶段（6月1日4：00—13：00）为闽北北部强降水階段（图6b）；第3阶段（6月1日13：00—17：00）为闽北中部强降水阶段（图6c）；第4阶段（6月1日17：00—20：00）为闽北南部强降水阶段（图6d）。对比分析强降水期间（6月1日4：00—20：00）南平市各区域自动站逐时雨量资料和建阳新一代天气雷达逐体扫组合反射率资料（图7）可知，该次强降水过程是由絮状强雷雨回波带东移南压影响造成；过程短时强降水特征明显；雨强≥10 mm/h的短时强降水主要是由强度为45～55 dBz的回波强核持续影响造成。

4 小结

（1）该次强降水过程是发生在高层有低槽东移和低层为低涡切变东移南压（并有西南风急流配合及切变南侧的风速辐合）的有利天气形势下。

（2）从物理场看，该次强降水过程暴雨区有充足的水汽供应，暴雨区上空有强的上升运动（水汽通量散度场上为低层有较强的水汽通量辐合，高层有较强的水汽通量辐散的配置；涡度场上为低层正涡度、高层负涡度的配置；散度场上为低层辐合高层辐散的配置）。

（3）从雷达资料（结合区域自动站雨量资料）看，该次强降水过程是由絮状强雷雨回波带东移南压影响造成；过程短时强降水特征明显；雨强≥10 mm/h的短时强降水主要是由强度为45～55 dBz的回波强核持续影响所造成。

参考文献

[1] 顾清源，周春花，青泉，等. 一次西南低涡特大暴雨过程的中尺度特征分析[J]. 气象，200（4）：39-47.

[2] 郑仙照，寿绍文，沈新勇. 一次暴雨天气过程的物理量分析[J]. 气象，2006（1）：102-106.

责任编辑：刘赟