2019年陕西暴雨天气过程分析

2019-12-25张淑敏刘跃峰倪闻徐浩天彭力师静雅吴宁杨亚利

现代农业科技 2019年22期

张淑敏刘跃峰倪闻徐浩天彭力师静雅吴宁杨亚利

摘要采用气象探测资料、葵花气象卫星、多普勒雷达、祥雨D型双极化天气雷达，对2019年7月中旬发生在陕西区域性暴雨天气过程进行诊断分析，结果表明，西风槽加深东移，副热带高压加强西伸，槽前西南暖湿气流和副热带高压外围暖湿气流合并，低槽携带冷空气与西南暖湿气流在暴雨区交汇，为暴雨形成提供了基础环流条件;低涡切变与低空急流是暴雨产生的重要天气系统;卫星云图显示，低槽云系中有不断生成的中小尺度系统，雷达反射率因子回波大值区总是与大降水相对应，降水量级偏大主要与降水云系持续时间长有关系;祥雨D型双极化天气雷达反射率垂直切割（RCS）产品对降水预测有一定作用。

关键词暴雨;西风槽;副热带高压;葵花;RCS;陕西;2019年

中图分类号 P458.121.1 文献标识码 A

文章编号 1007-5739（2019）22-0138-03 开放科学（资源服务）标识码（OSID）

1 降水特征

2019年7月16—19日，受西风槽前偏南气流和低涡切变的共同影响，陕西出现了范围大、强度强、持续时间长的一次降水天气。强降水主要集中在16—18日，较强降水主要出现在汉中、安康、商洛、榆林中部。16日8：00至19日8：00，全省98个区县1736个监测站出现降雨;过程雨量最大出现在镇巴黎坝322.1 mm，其次是镇巴仁村309.9 mm;200 mm以上12个站，100 mm以上49个站，50 mm以上176个站。16日8：00至17日8：00大暴雨9个站，最大是镇巴仁村（186.9 mm），其次是镇巴黎坝（172.2 mm），暴雨25个站;镇巴黎坝17日2：00小时雨强37.3 mm，渭南华州公园16日9：00小时雨强34.5 mm。强降水影响区域滑坡、泥石流、崩塌等地质灾害，山洪和中小河流洪水气象风险等级较高，陕西省自然资源厅与陕西省气象局联合发布地质灾害黄色预警（图1）。

2 影响系统

暴雨前15日8：00（北京时，下同）500 hPa高空图上，副热带高压（以下简称副高）偏弱，脊线588 dagpm位于台湾海峡一带，外围584 dagpm位于杭州—南昌—衡阳—南宁，贝加尔湖西侧有564 dagpm、-16 ℃冷涡中心，冷涡底部在新疆中东部有低槽生成并发展。16日8：00，副高西伸加强，588 dagpm抵达株洲附近，西风槽携带冷涡分裂的冷空气不断加深东移，在新疆中北部和河套西部形成2个低槽，东高西低环流形势建立起来，16日20：00低槽加深控制了新疆中南部、河套及云贵一带，槽前西南暖湿气流与副高外围暖湿气流合并，西南气流进一步加强，水汽从孟加拉湾沿着西南急流输送到关中西部及陕南暴雨区，暖湿气流为暴雨产生提供不稳定能量和充沛的水汽[1-4]。这种天气形势持续到18日20：00，西风槽和副高稳定少动，水汽通道畅通，导致陕南降水持续时间长，过程累积雨量大。18日20：00，第5號台风“丹娜丝”在广东登陆，副高588 dagpm逼退东移到东海海域，西风槽东移出陕西，暴雨天气结束（图2）。

15日8：00的700 hPa高空图上，西风槽对应的高空低涡在贝湖西侧有一个300 dagpm的环流中心，15日20：00在巴塘附近有304 dagpm低涡生成。随着高空低槽的加深东移，15日20：00在甘肃南部—成都—平凉形成切变线，云贵高原东侧的偏南急流加强，急流轴中心风速达12～16 m/s，急流轴从孟加拉湾沿着云贵高原东侧到达秦岭以南，孟加拉湾水汽沿着急流方向输送到暴雨区，急流促使了低层不稳定能量的释放[5-6]。16日20：00，随着高空槽加深南压，冷空气的侵入，在榆林—平凉—汉中西部形成低涡切变，低涡切变东侧的偏南风和偏东风合并加强，水汽和能量的不断输送使得暴雨维持。17—18日，急流发展旺盛，切变稳定在延安—长武—汉中—佛坪一线，南北向穿过陕西全省，陕西强降水持续。18日20：00，随着“丹娜丝”生成，副高减弱东退，高空槽东移，低层急流崩溃，大降水随之结束（图3）。

3 物理量场

16日20：00的700 hpa水汽通量散度场上，沿着秦岭以南急流方向形成水汽通量辐合带，四川盆地和陕南有一个中心值达-20×10-7 g/（cm2·hPa·s）辐合中心，与暴雨区对应。19日8：00水汽辐合值明显减小，中心东移，陕西暴雨也随之结束。水汽通量散度垂直剖面分析，水汽辐合与急流高度一致，主要集中在700～925 hPa高度，说明低空急流把水汽从孟加拉湾输送到暴雨区，为暴雨发生提供了水汽和能量[7]。大气垂直结构从16日20：00到19日8：00一直呈高层辐散、低层辐合形势，辐合位于500 hPa以下，中心在500～850 hPa高度，中心强度为-4×10-5/s;辐散层在200～300 hPa。高空辐散、低层辐合抽吸作用使低层水汽和不稳定能量输送到高空，导致强降水持续发生[8]。

4 云图及雷达资料

葵花卫星云图显示，7月15日，受高空西风槽东移影响，河套西部形成了西风槽云带;16日9：00西风槽系统加深，500 hPa低槽与700 hPa低涡切变共同作用，在陕西南部的汉中、安康、商洛等地形成强云团;云团里不断有中尺度云团生消，系统稳定少动，云团持续维持，直到19日8：00台风“丹娜丝”生成北上，副高减弱东退，西风槽东移，低涡切变消失，降水云团减弱，陕西暴雨天气结束[9]（图4）。

NIFS陕西省短时临近智能预报服务系统全省雷达组合反射率因子拼图显示，西风槽开始发展时的16日9：00，降水云系覆盖了陕西全省，与西风槽走向一致;之后盆地到陕南低涡切变生成，强云团主要在陕西南部的汉中、安康一带，雷达回波与降水对比分析，暴雨是由混合降水云团造成。镇巴黎坝17日2：00小时雨强37.3 mm，渭南华州公园16日9：00小时雨强34.5 mm，强降水出现都与雷达反射率增强相对应，雷达反射率因子最大强度达50 dBZ左右。直到19日8：00回波随西风槽移出而减弱消失，降水天气结束[10-11]。铜川祥雨D型双极化天气雷达分析，铜川属于秦岭以北，处在降雨云团的弱区，降水比陕南量级小，小时雨强基本为4 mm左右。全省多普勒雷达与D型双极化天气雷达对比，在这次降水探测中表现稳定，与周边降水相当时反射率因子没有跳跃变化，强度在30 dBZ范围内，垂直高度较低，属于中低云降水[12]。比如18日夜间铜川降水时段，沿着铜川西北部反射率垂直切割（RCS）显示，云顶发展高度5 km，属于汇合性中低云降水（图5）。

5 “秦智——陕西智能网格气象预报”平台预报效果分析

2017年陕西省气象局研发的“秦智——陕西智能网格气象预报”平台，实现3 km×3 km分辨率的精细化格点预报，针对2019年7月16—19日陕西区域暴雨天气过程，预报准确，落区和时段把握较好，提前发布地质灾害预警，为防灾减灾提供了准确及时的决策服务，有效降低了暴雨灾害带来的损失[13-15]。

6 结论

副高加强，西风槽东移，冷暖空气在暴雨区交汇，为暴雨形成提供了环流条件。低层低涡、切变为暴雨产生提供了动力条件，高层辐散、低层辐合有利于上升运动加强;孟加拉是水汽的主要来源，为暴雨提供水汽和能量，是暴雨产生的重要系统。葵花卫星云图、雷达图上低槽云系中有中小尺度系统，密实云体、强回波与大降水对应。祥雨D型双极化天气雷达反射率垂直切割（RCS）产品对降水预测有一定作用。“秦智——陕西智能网格气象预报”对于2019年7月16—19日区域性暴雨天气预报结论可用性较高，大降水落区和量级预报与实况较吻合。

7 参考文献

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