汶川县2022 年7 月12 日区域性大暴雨天气过程分析及对农业的影响

2024-03-08周茜，王坤

南方农机 2024年5期

周茜，王坤

（1.四川省汶川县气象局，四川阿坝州 623000；2.四川省若尔盖县气象局，四川阿坝州 624500）

汶川县位于青藏高原东南缘，地处四川盆地和青藏高原之间的过渡带。境内地形为北高南低，由西北向东南倾斜，东南部漩映地区靠近四川平原边缘，由于特殊的地理位置和地形地貌特征，南北气候差异明显，暴雨引发的山洪、泥石流等自然灾害频发，由于这一地区多高山河谷，地势陡峭，日降水量达到或接近30 mm 即可引发山洪和泥石流，造成自然灾害[1]。长期以来，很多研究者对暴雨有研究，陶诗言先生在研究副热带高压北跳与中国雨带的分布关系中指出[2]，副高西北侧是暴雨的频发期；顾清源等[3]认为低空急流对副高西北侧连续性暴雨具有触发作用；水汽条件对暴雨的贡献也有一定的研究成果[4-6]。2022 年7 月12 日08 时—13 日08 时，汶川县漩映地区出现了区域性大暴雨（标准50.0 mm~99.9 mm）天气过程，影响范围较大，严重威胁了当地民众的生命财产安全。基于此，本文重点分析了本次区域性大暴雨天气成因，总结了此类暴雨天气对农业生产的影响，并给出了几点有效的气象服务建议，旨在为提升当地气象部门暴雨预报水平、保障当地民众生命财产安全等提供一定的借鉴与参考。

1 降水实况

2022 年7 月12 日08 时—13 日08 时，汶川南部出现了一次大范围大暴雨天气过程，共计12 个站点达大暴雨天气标准，6 个站点达暴雨天气标准，降水主要集中在12 日夜间，最大累计降水量为映秀镇七一中学97.8 mm，1 小时最大降雨量出现在水磨镇，13日02 时—03 时降雨量为50 mm。从降水的时间分布来看，此次强降水主要集中在12 日晚间到13 日08时。

2 暴雨天气过程分析

2.1 环流形势分析

12 日08 时实况资料显示：200 hPa 南亚高压脊线位于四川省北部；500 hPa 副高588 线位于四川省东部到重庆一带，青海南部到甘孜州西北部有浅槽存在；700 hPa 四川盆地为偏南风，风速较弱，盆地西部和攀西地区水汽条件较好，其余地方湿度条件较差；850 hPa 盆地中部有低涡存在，西部维持切变，但两侧风速均较弱。

12 日20 时实况高空观测资料显示：500 hPa 川西高原北部和盆地西南部有切变存在；700 hPa 盆地为偏南风，甘肃南部一带有切变；850 hPa盆地东部有倒槽存在。700 hPa和850 hPa盆地西部水汽条件较好。

12 日的数值预报显示，未来12 小时500 hPa 西太平洋副热带高压偏强，并且逐渐北抬稳定在我国内陆一带，盆地西部和阿坝州东部受副高外围切变的影响，700 hPa 盆地西部有东南风的明显辐合，利于降水的产生，850 hPa 盆地南部的倒槽切变快速向北移动至盆地北部。

2.2 水汽条件分析

水汽条件是降水形成的重要物质基础，通过分析相对湿度场发现，12 日20 时大部地区水汽充足，均达到80%以上，高原地区部分达到90%以上，有利于在降水开始时向东部输送水汽。13 日02 时水汽随系统东移，川西高原以及盆地西部一带相对湿度达到90%以上，700 hPa 接近饱和，汶川主要降水落区相对湿度均达到90%。

暴雨的发生，不仅要有充沛的水汽，还要有源源不断的水汽输送并在强对流区域辐合[7]。水汽通量是表征水汽输送强度的物理量，即在单位时间内流经某一单位面积的水汽质量[8]。12 日20 时至13 日08 时汶川上空500 hPa、600 hPa、700 hPa 各层水汽通量一直在增大，由于副高控制，低层东南暖湿气流在盆地西部沿山一带汇集，漩映地区正好处于此处，使得水汽通道能得到较长时间的维持，特别是700 hPa 上水汽通量值明显增加。丰富的水汽来源为此次降雨过程提供了充足的水汽条件。

2.3 动力条件分析

上升运动条件的分析也是研究暴雨的一项重要指标，从沿31.0°N 暴雨区平均垂直速度的垂直剖面图中可看出，暴雨发生前（12 日20 时，图1（a）），暴雨区都处于辐合区，垂直速度开始明显增大，上升气流一直延伸至500 hPa 以上，最大上升速度在700 hPa左右，为0.3 Pa·s-1；到13 日02 时（图1（b）），暴雨区整层仍为上升气流；过程后期，上升气流较弱，对流运动发展减弱，但中低层弱的垂直运动有利于稳定性降水的持续。

图1 12日20时、13 日02时沿31.0°N垂直速度的垂直剖面图（单位：Pa·s-1）

2.4 环境条件分析

从温江探空站资料可知（见图2），临近强降水时段（12 日20 时），漩映地区暴雨区上空大气处于高温、高能、高湿的层结不稳定状态，湿层厚，从底层到高层均为高湿。距离温江站最近的漩映地区在暴雨过程中，Cape 值从1 523.2 J/kg 上升至2 077.9 J/kg；K 指数≥40 ℃，加之700 hPa 的南风气流和850 hPa 的偏东气流持续维持，不仅为沿山一带的强降水提供了源源不断的水汽输送，同时提供了持续不断的能量补充，为强降水的产生提供了必要条件。

图2 12日08 时、12日20时温江站探空图

3 暴雨对农业的影响

2022 年7 月以来，汶川县出现持续高温干旱天气现象，本次区域性大暴雨天气过程给当地带来了充沛的降水，解决了当地民众生产生活用水困难问题，有效缓解了土地干旱，增加了土壤墒情，对农作物恢复健壮生长具有重要意义。汶川县作为阿坝州的农业大县，主要种植玉米、小麦、油菜、土豆、红薯等农作物。7月正值夏玉米旺盛生长期，一旦遭遇暴雨灾害，极易由于农田排水不畅而积水成涝，不仅会抑制玉米植株根系生理活动，严重时还会导致玉米大幅减产。另外，高温高湿环境还极易导致农作物各种病虫害滋生，严重影响农作物的品质与产量。暴雨引发的洪涝灾害还会淹没部分农作物，阻碍其正常新陈代谢，严重时还会导致根系或植株腐烂倒伏，甚至死亡[9-10]。

4 暴雨气象服务建议

4.1 提前预防暴雨天气

汶川县相关部门必须高度重视暴雨过程，密切关注地区气象部门发布的暴雨预警预报信息、雨情通报、气象决策服务产品等，并据此提前部署防御措施，以避免暴雨洪涝导致农作物大幅减产歉收。相关部门还要定期排查排水管网，及时对损坏的排水管道等进行维修，以确保暴雨发生时能够及时排出积水，防止农田积水过多而影响到农作物的产量。此外，当地农业部门还要密切关注各种农作物的生长状态，因地制宜地做好农作物生长各阶段的田间管理工作，以保障农作物的品质与产量。

4.2 提升暴雨预警预报能力

汶川县气象部门应当积极优化与完善会商机制，严密监测灾害性天气现象，在农作物主产区适当增加自动观测站的数量，做好暴雨预报指标研究工作，并构建科学、合理的暴雨预报模型。另外，气象部门还应当强化与水利、农业、交通等各部门之间的沟通与联系，构建强有力的合作机制，对水文、气象等信息进行共享，既有利于显著提升灾害处置效率，又能最大限度减少气象灾害造成的农业损失。