2018 年7 月6 日昌北机场一次暴雨天气过程分析

2020-03-24徐磊

科学技术创新 2020年3期

徐磊

（民航江西空管分局气象台，江西南昌330114）

1 概述

暴雨是造成灾害最多的气象灾害之一，对其预报和预警是气象学界研究的重点。形成暴雨的天气配置条件复杂,其中天气尺度主要有西风槽、切变线、低空急流和冷锋等天气系统。谌芸等（2012）对北京一次暴雨进行了研究，发现中低层低涡切变和低空急流的综合作用在边界层高湿区域触发了强降水。龙余良等对江西北部一次局地大暴雨分析得出弱西南气流条件下的预报概念模型。本文对2018 年7 月6 日昌北机场一次暴雨过程的背景水汽条件、动力抬升条件以及雷达回波特征进行多方位分析，并总结此类大暴雨过程的预报思路，为预报业务提供有价值的依据。

2 暴雨概况

2018 年7 月6 日凌晨，江西赣东北部和中部地区迎来了一次大范围暴雨天气过程，共18 个县市达到暴雨以上级别，其中浮梁地区00-06 时6h 降水量达到100mm，为历史7 月的峰值。昌北机场从00:00 时开始出现中雨天气，整个中等强度以上降水一直持续至02:32，后转为小阵雨，一直持续至05:40，期间在01：39 至02:10 间还出现了较长时间的强降水，整个降水从00:00-06:00 时，6 小时内昌北机场累积降水量达到56mm，达到暴雨级别，并且在01:12-03:45 间本场还出现了长时间的雷暴天气，对航班的正常运行造成了一定影响。

3 天气形势分析

任何的天气系统都是在特定的大气环流背景下生成和发展，然后对降水产生影响。5 日20 点的500hPa 高空槽线位于苏皖南部至江西北部一带，本场处于槽前西南气流控制，其槽前正涡度平流有利于底层系统的发展东移。700hpa 及850hpa（图1a）上低涡切变中心位于安徽南部，整个切变一直延伸至湖南北部，后续逐渐东移南压，本场处于其南侧西南气流控制，风速都达到8m/s，温度露点差为0.9 度，虽然西南风速不大，但水汽条件极为充沛，有利于强降水的形成。且850hPa 上低涡切变位置比700hpa 略有靠前，具有一定的前倾结构，增加了气柱的对流不稳定度，有利于抬升运动的发展。同时850hap 与500hpa 温差达到24 度，垂直温度递减率大，有利于不稳定层结的建立。地面天气图上（图1b），华东中部地区处于较深的低压倒槽内，地面辐合线位于江西西北部，后续逐渐东移南压，给此次暴雨过程提供了有利的动力条件。综上所述，受高空槽和底层切变的共同影响，配合整层充沛的水汽条件和地面辐合抬升作用，共同造成了此次暴雨天气的产生。

4 层结条件分析

大气的温湿层结条件是中尺度对流系统产生暴雨的首要前提，从5 日20 时南昌探空图（图2）上可以看出，自由对流高度LFC 超过200hpa 达到对流层顶，表示对流云团可以发展的顶高很高。同时暖云层较厚（0℃层- 抬升凝结高度），且湿度层厚度接近300hpa 高度层，温度露点差小于4℃，850hpa 高度层的比湿约为16.7g/kg，水汽的绝对含量充沛，给强降水的产生带来足够的水汽。对流有效位能CAPE 对于气块抬升具有积极作用，CAPE 值越高，气块达到自由对流高度以后能够获得的动量越大，从各对流指数可以看出CAPE 值高达2609.3J/KG，同时K 指数为43.6℃，SI 指数为-3.03℃，，能量、水汽和层结不稳定条件都达到了暴雨发生的必要条件，各项指数均十分有利于强对流天气的产生。总体而言，高温高湿的不稳定层结为暴雨的发生和发展提供了有利的动力和水汽条件。

图1 2018 年7 月5 日20 时天气图（a：850hPa；b：地面）

图2 7 月5 日20 时南昌探空图

5 雷达回波分析

雷达回波分析对于对流天气的预报分析（特别是临近预报分析）十分有利，从降水最强时段南昌多普勒雷达回波基本反射率图（图3a）可以看出，在强降水时段本场雷达回波强度达到45-55dbz 左右，由Z-R 关系可知，反射率往往与降（转下页）水量成正比强度大，此时的回波强度正好预示着降水强度。从回波顶高图（图3b）可以看到整个回波顶高达到14-16KM，整个降水云层发展高度高，同时从速度图像可以发现在本场附近有一个辐合区存在，预示着降水时间和强度的维持。