2020年10月4日至6日墨脱暴雨过程分析

边玛罗布 次旺扎西 普布扎西 伏阳虎

（西藏自治区气象台，西藏 拉萨 850000）

0 引言

墨脱位于西藏林芝东南部的雅江沿线，平均海拔在1200m左右，最高海拔在7000m以上，最低海拔在115m，海拔落差最大的地方。受北印度洋海洋性季风影响，属于亚热带湿润气候区。东、西和北三面环山，雅江由北向南贯穿全境，形成了特殊的“马蹄形”地形，高原南部的暖湿气流能沿雅江河谷建立了很好的水汽通道，这使得墨脱的年平均降水量在2000mm 以上，是西藏降水量最大的地方，是西藏实至名归的“雨窝”[1-2]。

墨脱作为西藏降水量最大的地方，一次较强的降水过程可能会导致各类地质灾害或次生灾害的发生，从而对人民的生命和财产安全造成一定的威胁，为最大可能的减少和消除此类损失，给相关部门提供最有效最可靠最准确的气象服务产品，需要不断提高对强降水的预报预测准确率。本文主要利用墨脱一带强降水天气过程进行分析，为今后连续性强降水预报预测提供一定的参考。

1 连续强降雨天气过程概况

2020年10月4日至6日墨脱一带出现连续三天的强降雨过程，墨脱周边地面站每日降水量在20mm 以上，其中西让站和德尔贡站连续出现了3 天的暴雨过程。4日和6日西让站降水量都在100mm 以上，属于大暴雨。4 日除了帮辛站和52k 站其他墨脱地面站降水量都在大雨以上；5 日西让站、德尔贡站和背崩乡站降水量达暴雨量级，其他站除52k站外各站降水量在大雨以上；6 日西让站、德尔贡站和背崩乡站降水量达暴雨量级，其他各站降水量都在大雨以上。根据以上统计可以发现，此次连续强降雨过程5 至6 日降雨强度比4日要强，对此次连续强降雨过程的各要素进行对比分析，研究造成强降水的系统配置条件及物理量条件特征，对做好暴雨预报服务具有一定的参考意义。

表1 10月4—6日墨脱一带降水实况

2 环流背景分析

2.1 500hPa环流分析

4 日中高伟地区500hPa 环流（图1）以经向环流为主为，主要为两槽一脊，4 日08 时乌山以东的低压槽位于70°E 附近，低涡中心位于73°E，62°N、中心值536hPa，槽尾延伸至巴湖附近70°E，我国东北一带为低压槽，低涡中心位于124°E，45°N、中心值540hPa，高压脊位于贝湖西北侧的100°E 左右，4 日中高纬三大系统稳定少动。伊朗高压一直在阿拉伯半岛上，西太副高西脊点4日08时在孟湾北侧，西脊点位于93°E，26°N，4 日20 时东退至云南附近，副高整体位置偏南。高原西部日喀则附近的高原槽稳定少动，孟湾低值系统活跃，全区中东部受高原槽前、孟湾低涡和西太副高西南风控制，副高外围的西南气流将南部水汽源源不断输送到西藏的东部。5 日中高伟地区500hPa 环流为两槽一脊，5 日08 时乌山以东的低压槽东移至80°E 左右，低涡中心位于80°E，58°N、强度达536hPa，高压脊东移至贝湖上空的105°E 左右，位于我国东北一带的东亚大槽东移至日本北部，低涡中心位于133°E，45°N、中心值536hPa，跟4 日相比中高纬的三大系统略有东移。两高较稳定，受西太平洋台风影响，西太副高西脊点稳定在云南附近，副高整体位置偏南。高原西部日喀则附近高原槽稳定少动。6日中高伟地区500hPa 环流为仍为两槽一脊，6 日20 时乌山以东低压槽东移至90°E，低涡中心位于91°E，69°N、中心值为516hPa，槽尾受地形等影响东移至80°E；高压脊东移北抬至贝湖东侧120°E 附近；5 日日本北部的低压在6日20时在鄂霍次克海上消散。综上所述4至6日中高纬度的大尺度系统均在东移，在高原西部日喀则附近的高原槽稳定少动，高原中东部整体受西南风控制，高原西部槽后的西北气流引导冷空气南下，配合副高边缘和印度半岛弱低压西南气流引孟湾水汽的北上输送到高原东部，冷暖气流在高原东南部交汇，造成了此次连续强降雨过程。

图1 10月4—6日500hPa环流实况图

2.2 700hPa环流分析

700hPa孟加拉湾一带一直有低压，低涡中心位于89°E，21°N、强度达312hPa,4 至5 日低压中心一直在89°E，21°N 附件摆动，强度维持312hPa，到了6 日低压略有北抬，强度没变化。高原南部一直为偏南风，不断向高原输送孟湾水汽，4 至5 日风速一直在4m/s～8m/s，6日接近12m/s左右。4日和6日高原南部至林芝一带有风速上的辐合，到了高原上风速略有下降。4 至6日墨脱一带一直有暖切的风向辐合。加之暖湿气流受地形强迫抬升作用使得上升运动增强，强的垂直运动，加上南部持续不断的暖湿气流，形成了此次持续的强降水。

2.3 200hPa高空急流

南亚高压位置随着季节变化南北摆动，9 月份后脊线一般南压至28°N 附近，在强降雨期间南亚高压脊线刚好在25°N 以北，南亚高压位置偏南呈带状。200hPa 中高纬建立了西风急流，10 月4 至6 日逐日略有南压，急流中心最大风速达54m/s 以上，高原位于高空急流右侧强辐散区，高层有稳定的辐散条件。

3 卫星云图对比分析

根据TBB 卫星云图分析发现：4 日和6 日主要影响墨脱一带的对流云团来源于南部，以暖湿气流为主，并在移向墨脱时加强，4 日和6 日云顶亮温-30至-25℃；而5 日的主要影响墨脱一带的对流云团来源于拉萨东部和山南南部，5 日来自拉萨东部的云顶亮温达-50℃以上，而来自山南南部的达-30℃以上。此次过程的三天的卫星云图也有共同点，三次过程的主要对流云团未从强降水落区上空经过，主要影响云系为对流云团边缘云系。加之沿江河谷地带的地形作用发生了强降水。

4 物理量

4.1 水汽条件分析

充足的水汽是出现暴雨重要条件，分析此次强降雨天气过程水汽条件的差异，可以得到水汽条件对暴雨天气出现的重要性。分析强降雨天气过程的相对湿度（图2）发现，4 至6 日墨脱一带的相对湿度达90%，而且从低层850hPa 的延伸至500hPa 左右，有着深厚的湿层，而500hPa 至100hPa 的相对湿度一直在50%左右。从比湿（图2）变化情况来看跟相对湿度很相似，低层为高湿区，800hPa 以下比湿一直在12g/kg以上，700hPa 一下比湿在10g/kg 以上，500hPa 比湿在5g/kg 以上，而且4 至6 日的比湿几乎有变化。综合以上分析，三天的水汽条件没有大的差异，此次连续强降雨过程的水汽条件都很好，造成的降水强度及范围较大。

图2 10月4—6日相对湿度和比湿剖面图

4.2 动力条件分析

在垂直速度场（图3）上，4 至6 日在墨脱上空一直为负值区，所以墨脱一带中低层一直为上升区，其中500hPa 附近上升强度最强，高层为弱的下沉区；4 日20 时墨脱一带垂直速度逐渐下降，上升速度逐渐增强，到了5日08时和6日08时在500hPa附近垂直速度值为-2Pa/s 左右，负值中心位于500hPa；5 日08 时和6日08时在500hPa垂直速度场图（图3）在墨脱一带建立-2Pa/s 左右的垂直速度中心，随着降雨的持续，墨脱一带的垂直速度一直维持在-1Pa/s。从底层850hPa至500hPa随着时间垂直速度逐渐下降，从4日逐渐减小，5 日达到了最低，6 日又有弱的增长。再从散度时间剖面图（图4）上分析，850hPa 至600hPa 为负值区有上升运动，600hPa 以上为正值区有下沉运动，这样的配置有利于形成降水，4 至6 日高低层的配置变化不大，其中5 日的高低层配置最好。中低层的上升运动一直维持在一个强度，为此次的强降雨过程提供了有力的动力条件。

图4 10月4—6日垂直速度和散度剖面图

4.3 不稳定条件分析

假相当位温为温度、气压、水汽含量的函数，可以综合表示温、压、湿。在同一气压条件下，θse 越大空气越暖湿，反之空气越干燥。从500hPa 和700hPa 上θse图上（图5）可以看出高原东部为θse大值区的重叠区，说明高原东部为高温、高湿的位势不稳定的区域，这个区域对暴雨生成最有利，加之θse500～θse700 为正值区，是稳定性暴雨。根据θse时间剖面图（图5）变化来看，θse 分布几乎垂直向上随高度递增，为中性不稳定层结，有稳定持续降水。结合水汽条件，墨脱上空400 hPa 以下为相对湿度大于60% 的高湿区，400 hPa以上为干区，这种上干冷下暖湿的层结，构成了层结不稳定，容易触发强对流发生，为强降雨提供不稳定条件。

图5 10月4—6日假相当位温图剖面图

5 数值预报检验分析

从EC24 小时降水预报来看4 日除漏报了大暴雨外，其他各站的量级报的偏小，5日降水落区和降水量级都报的较准确，6日暴雨落区报的偏西，而且在降水量级上报的偏弱。EC24 小时降水预报报出了暴雨，但是落区略有偏差。

从GRAPES-MESO24 小时降水预报来看三天大部分只报了小雨，部分地方报了中雨，除了中雨报的较准确外，暴雨和大雨都漏报了。GRAPES-MESO24小时降水预报降水量级报的都偏弱，此次暴雨过程漏报。

从GRAPES-GFS24小时降水预报来看4日和5日最大量级只报了中雨，此次过程的大雨以上的量级漏报，6 日西让站、德尔贡站和背崩乡站的暴雨漏报外，其余量级和落区报的较准确。综上所述此次连续的暴雨过程EC模式报的较准确。

6 讨论与结论

稳定的天气尺度系统是此次持续暴雨天气过程的环流背景条件：500hPa 中高纬地区深槽的稳定维持，引导北方冷空气补充南下影响高原，中纬度西太平洋副热带高压及伊朗高压的稳定，高原位于两高之间的低槽区，高原西部有稳定少动的高原槽；200hPa南亚高压呈带状，高原处在南亚高压中心偏北强分流辐散区，同时高原位于高空急流右侧强辐散区，高层稳定的辐散条件产生抽吸作用，加强低层上升运动的发展，并建立深厚的湿层；700hPa 高原南部一直为西南风或南风，源源不断的向高原输送孟湾水汽，有充沛的水汽条件。

此次暴雨过程的三个必要条件都很明显：（1）有充沛的水汽条件，而且湿层到达了500hPa；（2）有充足的动力条件，不管是垂直速度场还是散度场的墨脱都处在明显的上升区，加上高低层配置都很有利于形成强降雨；（3）有足够的不稳定条件，假相当位温变化、假相当位温和相对湿度的结合，构成了层结不稳定，为强降雨提供不稳定条件。