铜仁市一次暴雨天气过程成因特征分析

张丹丹 黎荣 李习瑾

摘要    2018年6月21—22日在铜仁市南部出现了一次较长时间的暴雨天气过程。本文利用MICAPS实况资料、气象自动站监测数据和铜仁多普勒天气雷达资料对此次暴雨过程成因进行诊断分析。分析结果表明，降水区在潮湿不稳定的西南季风气流控制下，受高空低槽和中低层切变线共同影响，加上弱冷空气南下与南海输送的暖湿气流汇合，气流辐合形成垂直上升运动触发不稳定能量的释放，是导致铜仁市此次暴雨过程的主要成因。分析雷达回波反射率因子资料发现，降水区主要降水时段的反射率因子在40 dBZ以上，这次暴雨过程以积状云为主的积云层状云混合降水回波。

关键词    暴雨;环流形势;雷达回波;贵州铜仁

中图分类号    P458.1+21.1        文献标识码    A

文章编号   1007-5739（2019）23-0199-01                                                                                     开放科学（资源服务）标识码（OSID）

暴雨是一种灾害性天气，6—7月是贵州出现暴雨的多发季节，暴雨常引发山洪、城市内涝等洪涝灾害，灾害的发生往往导致重大的经济损失及人员伤亡。暴雨的形成过程复杂多变，有学者对暴雨的形成机制进行了大量的研究[1-2]。本文将在前人研究基础上，从天气环流形势、物理量特征及雷达回波等方面对2018年6月21—22日铜仁市南部暴雨天气过程的成因进行诊断分析。

1    降水天气实况

受高空低槽、中低层低涡切变的共同影响，地面辐合线上气流汇合触发，2018年6月21—22日贵州省铜仁市南部出现了一次持续时间较长、范围较大的强降水天气过程，同时局地伴有雷电发生。主要降水时段集中在6月22日2：00—7：00，主要降水区域出现在铜仁市南部，6月22日白天10：00降水逐渐减弱，13：00后降水过程基本结束（图1）。

21日20：00至22日20：00，江口、思南等县出现了局部大暴雨，局地伴有强雷电。根据铜仁市全市气象自动站雨量监测数据统计，全市共有2个站出现大暴雨、27个站出现暴雨。暴雨到大暴雨降水量范围为50.9～147.3 mm，降水量最大值达147.3 mm，出现在江口县鱼粮溪水库，最大小时雨强为51 mm。此次暴雨天气过程主要集中在江口县，暴雨区域随着天气系统的演变缓慢北抬，但维持在铜仁市南部的区、县。

2    天气环流形势分析

500 hPa高层短波槽东移、700 hPa低涡切变系统、850 hPa暖式切变线以及地面热低压和辐合线是造成铜仁市2018年6月21—22日暴雨天气过程的主要影响系统。

500 hPa高度场上，中高纬为“两槽一脊”，脊区位于贝加尔湖，新疆和山东半岛有2个低值区，南支槽东移进入贵州省并维持在铜仁市西部，低涡西移至贵州西南部，铜仁市上空转为由偏南气流控制。700 hPa高度场上，低涡切变系统由云南北部向贵州东北至西南一线演变，贵州主要受西南气流影响。850 hPa高度场上，暖式切变线维持在贵州中部偏北一线，切变线位置垂直向南偏;22日8：00，低涡中心位于贵州南部，西南风加强，怀化风速达12 m/s。从地面图上可知，贵州由均压场发展为热低压影响，地面辐合线出现，位于贵州中部至南部一线。

3    物理量分析

3.1    水汽条件分析

充足的水汽和源源不断的水汽输送是形成暴雨的必要条件[3]。6月21日20：00 700 hPa、850 hPa在南海、广西、贵州、四川中西部有一水汽通量高值区，建立南海至四川一条明显水汽输送带，西南气流携带南海水汽不断向广西、贵州、四川输送;6月21日20：00，贵州上空850 hPa，水汽通量散度为负值即水汽辐合中心区，低层水汽辐合的形势为降水的形成提供了良好的水汽条件。

3.2    垂直速度场分析

这次暴雨过程贵州上空垂直速度明显，6月21日20：00 700 hPa、850 hPa都是上升运动，且在700 hPa、850 hPa贵州大部分地区由-10 m/s以上的负垂直速度区控制，表明贵州辐合上升运动较强且持续时间长，为暴雨的形成提供了必要的動力条件。

3.3    能量条件分析

θse分布反映大气能量的分布，θse值越大则说明高温、高湿，从6月21日20：00 700 hPa贵州大部分地区处于>79 K的高能舌区中，高能舌一直持续到22日20：00开始逐渐减弱;850 hPa贵州大部分地区处于>82 K的高能舌区中，南部边缘地区 >91 K。华东部地区为一明显的低能区，高能舌与低能区在湖北、安徽形成能量锋区。此过程降水量最大的地区正处在能量锋区的南侧、高能舌的中心高值区附近。

3.4    稳定度条件分析

铜仁位于贵阳与怀化两探空站之间，选取贵阳和怀化探空资料特征变化来进行诊断分析（图2）。分析6月21—22日各特征物理量参数值，暴雨前21日20：00贵阳、怀化K指数为45、36 ℃，说明两站周围上空的大气处于对流性不稳定状态;沙氏指数分别为-4.17和-0.12，大气处于不稳定状态;CAPE值的演变，21日20：00贵阳、怀化上空对流不稳定能量分别为2 042.9、12.8 J/kg，22日8：00分别为150.6、40.7 J/kg。贵阳的CAPE值随着强降雨的减弱结束也急剧下降，强盛的对流不稳定能量得到了充分释放。

4    雷达回波分析

由雷达组合反射率因子回波图分析可知，6月21日22：00铜仁南部边缘地区开始有回波生成，22日1：00回波迅速发展，方向由西南向东北方向移动，在江口县形成强回波带。22日2：00—6：00混合云回波布满铜仁市南部石阡、印江、思南等地，强度为25～55 dBZ，回波范围逐渐由南往北扩大，降水范围扩大，降水强度增强，最强回波中心区域维持在江口县，22日4：00回波强度达50 dBZ以上。22日9：00回波范围开始缩小，回波强度开始减弱，强度降到35 dBZ以下，降水强度明显减弱。

雷达垂直风廓线图较完整。降水发生前各高度层出现大量ND数据[4]，6月22日1：00 4.2 km以下ND层遭受到破坏，说明整层含水量条件较好，降水开始出现;22日2：00—6：00 1.5 km以下东南低空气流，1.5～3.0 km为偏南到西南气流，风随高度顺时针旋转，说明低层出现明显暖平流。

5    结语

（1）由于高层低涡低槽东移加深，配合中低层低涡切变系统共同作用，地面辐合线气流汇合上升触发不稳定能量释放，是产生此次铜仁南部暴雨天气过程的主要原因。

（2）建立南海至四川一条明显的水汽输送带，将南海水汽源源不断输送到贵州中西部地区，水汽通量散度表现为低层水汽辐合的形势，为降水的形成提供了良好的水汽条件;总温度场显示铜仁市该次暴雨发生过程能量充足，强降水中心处在中低空θse能量锋区的南侧、高能舌的中心高值区附近。

（3）雷达组合反射率图和垂直风廓线图分析可知，组合反射率回波强度的变化，风廓线ND层被破坏和风随高度顺时针转变，与此次铜仁南部暴雨天气过程降水时间段能很好地对应。

6    参考文献

[1] 江吉喜，范梅珠，吴晓.我国南方持续性暴雨成因的场分析[J].气象，1998（11）：26-31.

[2] 熊秋芬，胡江林，張耀存.梅雨锋降水带中不同地域大暴雨成因的对比分析[J].气象，2006，32（7）：72-80.

[3] 陈军，钟有萍，周长志，等.铜仁市2012 年一次秋季大暴雨天气过程成因分析[J].安徽农业科学，2013，41（23）：9691-9695.

[4] 夏文梅，陈楠，程婷，等.降水过程中多普勒天气雷达风廓线产品特征[J].气象，2008，34（10）：20-26.