2019-07-12—07-14 永州市大暴雨过程诊断分析

蒋雅婷，刘 沈，李剑俊

（永州市气象局，湖南 永州425000）

1 引言

永州市位于湖南南部，地处中亚热带大陆性季风湿润气候区，既具有温光丰富的大陆性季风气候特点，又有雨量充沛、空气湿润的海洋性气候特征，暴雨是是永州的主要灾害性天气之一。彭莉莉等[1]分析了湖南汛期区域持续性暴雨环流型与暴雨落区关系，戴泽军等[2]对湖南持续性区域暴雨气候特征及暴雨落区进行了分型，姚蓉等[3]对湖南短时强降水时空分布及相关环境参数进行了统计分析，王光明等[4]对湖南短历时暴雨雨型进行了分析，陈红专等[5]对湖南一次持续性极端暴雨过程进行了分析，李青松等[6]对一次双对流云团影响的强降水过程综合分析，付炜等[7]对一次南岭山脉前汛期强对流天气过程进行了诊断分析，蒋丽敏等[8]对永州地区一次春季暴雨天气过程进行了分析，但是由于天气影响系统复杂，永州地貌复杂多样，一直存在预报难度大的问题。2019-07-12—07-14 大暴雨过程中，天气过程基本上预报准确，个别时段出现漏报或空报，笔者利用常规地面观测资料、探空资料和数值预报产品资料对此次过程进行诊断分析，以期为今后预报提供参考。

2 雨情

受高空槽及中低层切变线影响，2019-07-12T20：00—07-14T20：00，永州市普降暴雨，局地大暴雨。根据永州市中小尺度气象监测网监测，全市累计雨量大于等于300 mm的1 站次，大于等于200 mm 的24 站次，大于等于100 mm的145 站次。强降雨区域主要集中在祁阳、零陵、冷水滩、东安、双牌等北部县区；最大累积雨量出现在零陵的水口山（300.0 mm），各县区区域自动站累积平均降雨量为57.7 mm（蓝山）～198.4 mm（零陵）。本次降水时间长，雨强大，强雨区集中在永州市北部，南北雨量差距较大。降雨实况如图1 所示。

图1 降雨实况

3 环流形势分析

本次降水从07-12T22：00 左右开始自永州市北部发展，最强时段集中在07-12T22：00—07-13T20：00，永州市中北部及西部为强降水落区。强降雨过程前期500 hPa 中高纬为两槽一脊型，强降水过程中，低纬有南支槽维持，不断分裂出小槽东移影响永州市，07-12T08：00 短波槽在贵州中部，最强降水时段07-12T20：00—07-13T08：00，短波槽在湘中偏北维持，07-13T20：00 后，短波槽自湘贵交界逐渐东移影响永州市。500 hPa 南支槽移动情况如图2 所示。

分析700 hPa 形势场可知，自07-12T08：00 开始，西南急流建立，位置偏北，07-12T20：00 随着高空短波槽东移，急流东移南压至永州市北部，随后时段缓慢南压，最强降水时段急流位于永州市中部及偏南位置，并且西南风风速维持在16～20 m/s 状态，为暴雨区输送充足的水汽和不稳定能量。切变系统在07-12T20：00 自湘北快速南压至湘中偏南后，07-13T08：00—07-14T08：00 期间基本无明显南压，最强降水出现在切变线附近，之后降水明显减弱，趋于结束。

图2 500 hPa 南支槽移动情况

分析850 hPa 形势场可知，西南急流位置较700 hPa 急流位置略偏南，最强降水时段850 hPa 急流位于永州市中部，平均风速为12～16 m/s，为暴雨区输送充足的水汽。850 hPa切变系统位置基本与700 hPa 一致，在07-12T20：00 自湘北快速南压至永州市北部后，07-13T08：00—07-14T20：00期间，切变线的西段在永州市中部摆动，强降水落区一直处于切变线南侧，强劲西南急流中。

对比925 hPa 切变位置，自07-12T08：00 开始925 hPa切变线自湘北逐渐南压，至07-13T20：00，925 hPa 切变线南压至永州南部，随后在07-14T08：00，925 hPa 切变线略有北抬，强降水落在925 hPa 切变线的南侧，925 hPa 切变线的位置虽较850 hPa 略有偏南，但与700 hPa 切变位置基本重合，这与07-07—07-09 暴雨过程[9]的特点相似，同样都是中低层切变系统基本重叠。

4 物理量场分析

4.1 水汽条件分析

分析850 hPa 比湿，强降水过程中永州市比湿一直维持在12 g/kg 以上，特别是07-12T20：00—07-13T20：00，比湿值均在14 g/kg 以上，水汽含量充足，为暴雨的发生发展提供了水汽条件的保障，此时段为永州市北部降水最强时段，可见比湿的增加显示了充足的水汽供应，能很好对应强降水。

分析中低层水汽通量散度，07-12T20：00—07-13T 08：00 及07-14T08：00 永州市范围内有强烈的水汽通量辐合，特别是在07-12T20：00—07-13T08：00，925 hPa 水汽通量散度最大辐合中心位于永州西北部，其逐渐东移至永州市东北并有所加强，永州市位于大值区边缘，本地充足的水汽条件，配合强烈的水汽辐合抬升，导致永州北部的强降水。07-14T08：00 左右，虽然水汽条件仍然存在，但比湿、水汽通量散度大值区、辐合中心配合度不高，因此只有单一的水汽条件好，不能造成大范围的强降水，在07-14 永州市南部局地有强降水，但降水强度及降水范围明显弱于07-13。

4.2 动力条件分析

分析垂直速度时间分布情况，除了07-13T20：00 有间歇外，强降水过程中，永州市范围中低层均在垂直速度的辐合区内，其中07-13T08：00 左右辐合最强，永州市位于辐合中心的西南部，该辐合中心与水汽通量散度的辐合中心基本一致，预示着强降水与强垂直上升运动中心也有很好的对应，可见强降水发生时永州范围有强烈的上升运动；分析散度场强降水过程中，一直维持低层辐合、高层辐散形势，低层的辐合中心和高层的辐散区与垂直速度的辐合中心位置基本一致，同样与水汽通量散度的辐合中心对应较好，由此可见，低层的辐合上升和高空的辐散抽吸有利于强烈的上升运动，为暴雨发生提供了良好的动力条件。

4.3 热力及不稳定条件分析

分析本次降水K指数时间演变情况，K指数数值最大36，且仅出现在07-12T20：00 一个时次，其余时段多在33～35 之间，本次降水只是以短时强降水为主，无明显其他强对流天气。分析850 hPa 假相当位温可见，07-12T20：00 及07-13T20：00 永州市范围内假相当位温有明显增幅，为暴雨的发生发展提供能量。从物理量诊断分析来看，其特点与07-07—07-09 暴雨过程的物理量特点[9]相同。

5 雷达图像分析

07-12T20：00 开始降水回波在本地发展，呈偏东西向，并长时间维持，无明显南压迹象；07-13T05：32 左右，广西桂林、全州（回波在本地）一带新回波发展并东北向移动，移动速度缓慢，并且有新的回波在本地生成，影响永州中北部地区并随时间扩大影响范围；回波性质以混合性降水回波为主，回波强度在35～65 dBz；影响永州市的回波稳定少动，对永州市中北部产生了明显的列车效应；07-13T20：00 后，影响中北部的降水回波明显减弱；07-13T23：00 左右，永州市中南部逐渐有新回波发展生成；07-13T20：00—07-14T 20：00 降水回波主要影响永州市中南部，但强度及范围均不及07-13 白天。

本次过程降水虽以稳定性降水为主，个别时段也有对流性降水产生，小时雨强最大达70 mm/h，从较大累积雨量的各区域站小时雨量分布可以看出，本次过程降雨时间长，降水回波不断生成、东移，列车效应明显。

6 预报偏差分析

07-12T20：00—07-14T20：00 这次永州的大到暴雨天气过程，在07-12T20：00—07-13T08：00 北部报了大到暴雨，南部报了阵雨，漏报了永州南部县区的中雨、大雨；07-13T08：00—20：00 北部报了大到暴雨，南部报了中到大雨，漏报了永州北部个别县区出现的特大暴雨；07-13T 20：00—07-14T08：00 北部报了大雨，南部报了小雨，空报了永州北部出现的大雨，漏报了永州南部县区出现的中雨、暴雨07-14T08：00—20：00 北部报了中雨，南部报了小雨，空报了永州北部个别县区出现的中雨，漏报了永州南部县区出现的中雨。

此次过程各模式在07-12T08：00 起报的12 h 间隔降水中，各模式在07-12 晚上报的强降水中心位置都偏北，EC模式及GRAPES 模式在07-13 白天报的降水与实况较为接近，各模式在07-13 晚上对南部县区的强降水出现了漏报，各模式在07-14 白天预报与实况基本一致。这次过程总体而言EC 模式的预报较为准确，GFS 和GRAPES 的预报偏小，对于这次局部大到暴雨的天气过程基本上预报准确。

分析预报偏差原因，当时只考虑到短波槽过境，切变辐合虽自湘中偏北南移，但上下层配置并不好，并没有过多考虑925 hPa 上辐合线一直位于湘中偏南一带，造成了07-13T20：00—07-14T20：00 的漏报，再加之模式对这次过程基本预报偏小，预报员有些依赖数值预报产品，在降水量级考虑保守些，虽然通过短时临近预报进行弥补，但是仍然很难做到百分之百正确。

7 小结

本次强降水过程受高空槽、低空急流及中低空切变线影响；强降水落区一直处于切变线南侧，强劲西南急流中，中低层切变系统基本重叠；永州本地比湿达14 g/kg 以上，且位于水汽辐合中心；低层的辐合上升和高空的辐散抽吸有利于强烈的上升运动；07-12T20：00，K指数数值最大为36，永州850 hPa 的假相当位温最大达到78，呈高温高湿的状态，这些特征与07-07—07-09 暴雨过程相似。

此次过程主要以混合型降水回波为主，回波强度35～65 dBz，属稳定性降水；回波移动方向与回波带的走向基本一致，形成“列车效应”，是本次过程永州中北部地区产生大暴雨的直接原因；过程降水中发展的对流性单体，最大小时雨强达70 mm/h。

分析预报偏差原因，当时只考虑到短波槽过境，切变辐合虽自湘中偏北南移，但上下层配置并不好，并没有过多考虑925 hPa 上辐合线一直位于湘中偏南一带，造成了07-13T 20：00—07-14T20：00 的漏报，再加之模式对这次过程基本预报偏小，预报员有些依赖数值预报产品，因而在降水量级考虑保守些。