抚州市暴雨天气过程诊断与分析

2024-03-13符芳黄紫洁刘心洁

新农民 2024年4期

符芳黄紫洁刘心洁

摘要：利用常规观测资料、高空探测资料和necp再分析资料对2021年4月24—25日抚州市1次暴雨天气过程进行诊断分析。结果表明：此次暴雨过程是在中高纬呈“两槽一脊”的环流形势下发生的，低空急流将南海的暖湿气流不断地输送到暴雨区，配合低涡，形成强烈的辐合上升运动，地面冷锋后部的冷空气和暖湿气流相遇，形成降水；24日在西南急流的作用下，水汽主要源于南海。随着850hPa切变和低涡的移近，

24日20时—25日02时，水汽充沛，水汽输送更加丰富；中高层辐散、中低层辐合强烈的动力结构，整个对流层分布着垂直上升运动，为此次暴雨天气的发生提供了有利的动力条件；此次暴雨天气存在较强的不稳定能量，层结不稳定，有利于暴雨天气的发生。

关键词：抚州市；暴雨；环流背景；物理量

抚州市位于江西中部，武夷山南麓迎风坡，气候湿润，雨量充沛，是江西省暴雨多发区[1]。暴雨易造成城市内涝[2]、山体滑坡和泥石流等次生灾害，危及城市的正常运转和公众的正常生活[3]。目前，已有不少专家学者对暴雨进行分析研究，如饶云花等对2020年7月8—10日丰城连续性大暴雨过程分析，发现江西大暴雨与副热带高压有关，出现在副高西北部多个系统辐合中[4]；罗冰对近年的几次有低层的冷空气侵入的暴雨天气过程进行数值模拟和诊断分析，发现很多暴雨天气过程都与冷空气侵入有密切关系，暴雨区上空有高位涡柱存在，并有自低层到高层的高位涡上传[5]；郑劲光等对抚州市1961—2010年暴雨分布规律和气候特点进行分析，指出暴雨东部多于西部，北部多于南部，年暴雨次数与年降水量呈很好的正相关，夜暴雨多于昼暴雨[6]。

此次暴雨过程是2021年抚州市入汛以来首次暴雨过程，较以往暴雨过程时间有所提前。主要通过诊断分析2021年4月24—25日抚州市一次暴雨过程，加深对抚州市暴雨天气的环流背景和物理量场的分析，为今后抚州市暴雨天气预报提供参考，对提高预报预测水平具有指导意义。

1 资料和降水概况

本文利用抚州市常规地面气象站观测、高空探测资料、necp再分析资料和多普勒雷达资料分析降水特征，同时利用grads软件对再分析资料进行绘制图画进行分析。

此次连续性暴雨过程，全市平均降雨量53.6 mm，8个站点（7个区域站和1个国家站临川）出现大暴雨，112个站点（108个区域站和4个国家站）出现暴雨，过程雨量以市辖区大乘集团112.5 mm最大，崇仁县孙坊镇105.8 mm次之。此次暴雨过程以强降水为主，伴随雷电活动，雷电活动主要出现在22时和23时，范围在崇仁北部和临川西南部。黎川桃上村和资溪国家站出现极大风速10.4 m/s。

2 环流背景分析

从4月24—25日500hPa位势高度场来看（图1），中高纬呈“两槽一脊”的环流形势，在新疆北部存在低压槽，槽后有冷平流，华北地区存在一高压脊，低纬地区有短波槽生成，河套地区存在短波槽，槽后一直有冷平流南下，影响江南地区。在这次过程中，抚州市上空一直受西北气流影响。中南半岛和南海上空存在副热带高压，呈块状分布，有利于孟加拉湾水汽向我国南方输送。

3 物理量特征诊断分析

3.1 水汽條件

充足的水汽供应是形成暴雨的必要条件之一。经分析，850hPa上江南地区为湿区（T-Td≤5℃）。如图2得出，24日14时850hPa上水汽通量在我国南海上有两个高值中心，中心值分别为24和16，在台湾海峡也有一个高值中心，中心值16，配合偏南风和偏东风输送水汽，分别在湖南和湖北交界处，江西、湖北、安徽三省交界处出现次中心，中心值为10和12。到25日02时位于江西省的水汽通量大值区范围变大，抚州北部强度增大，达到11，整个过程有持续的水汽供应，25日08时抚州上空的值减弱，降水也减弱。24日14时850hPa水汽通量散度图上可以得出（图略），抚州上空水汽辐散，24日20时开始抚州转为水汽辐合，25日02时同时有水汽通量高值中心配合，水汽充沛，25日08时再转为水汽辐散。

3.2 动力条件

850hPa上24日14时西南涡已经移至湖南东北部，抚州市上空有一条暖气流，低涡向东南方向移动，

20时移至江西中西部，全市受东南风影响，低涡东移，25日02时移至抚州市，08时移至江西南部和福建交界处，抚州市受东北风影响。暖切和低涡造成低层气流辐合抬升。在这次降水过程中，700hPa抚州垂直螺旋度在24日20时出现正垂直螺旋度，25日02时出现高值中心，中心值为4×10-6hPa·s-2，如图3所示，14时减弱，与降水时段吻合。利用垂直速度沿27.0°N做垂直剖面，抚州垂直速度在500hPa以下均是负值，在700hPa出现强中心，中心值为-60×10-2hPa·s，有强烈的上升辐合运动。垂直螺旋度和垂直速度与暴雨落区、时段有较好的对应关系。

3.3 热力条件

假相当位温θse是综合温度、湿度和气压用于表征能量的一个重要参数，能有效地反映大气中能量的分布特征，表明大气的层结状态[7]。发生暴雨时，

θse值一般在330k以上。分析24日14时—25日08时

850hPa的θse发现，如图4所示，整个降雨过程，抚州上空的θse均高于330k，在24日20时和25日02时抚州上空的θse高于336k，为强降水提供的能量。结合

24日20时邵武的探空资料得出，cape狭长，值为428.5J/kg，

k指数为34.7℃，湿层深厚，从地面延伸到300hPa左右，主要以强降水为主；500hPa与1 000hPa之间的垂直风切变差值为14 m/s，有利于上升运动的维持。

4 雷达回波特征分析

11时30分抚州市上游西北方向有层积混合型降水回波移入，回波向东南方向移动。13时04分抚州市上游西北方向的回波范围增大，整个西北方向存在回波，强度≤35dbz，降水强度小。如图5所示，16时02分

回波范围增大，抚州市以北均受到回波影响，市区回波强度≥35dbz，降水强度增大，同时在安义北部有一强回波向东南方向移动，回波强度为47.5dbz。20时

03分回波增强为52.5dbz，移至临川和崇仁一带，造成短时强降水，其中，16～20时临川西北部、孙坊、大乘集团站点出现短时强降水，抚州北部受到降水回波影响。23时01分强回波随着整体向东南方向移动，移至宜黄和南城，影响范围减小，强度减弱为47.5dbz，整个抚州市受到回波影响，除广昌外。20～23时，临川、南城西北部、宜黄北部、崇仁北部出现30 mm以上的降水。25日2时04分，抚州市西北方向已无新回波移来，全市回波强度≤32.5dbz，降水强度减弱。市东南部出现30 mm以上的降水，崇仁和临川雨量为

10～20 mm。崇仁和临川受到回波影响时间长，强度强，故整个过程累计降水大。

5 结论

（1）此次暴雨过程是在中高纬呈“两槽一脊”的环流形势下发生的，低空急流将南海的暖湿气流不断地输送到暴雨区，配合低涡，形成强烈的辐合上升运动，地面冷锋后部的冷空气和暖湿气流相遇，形成降水。

（2）24日在西南急流的作用下，水汽主要源于南海。随着850hPa切变和低涡的移近，24日20时～25日

02时，水汽充沛，水汽输送更加丰富。

（3）中高层辐散、中低层辐合强烈的动力结构，整个对流层分布着垂直上升运动，为此次暴雨天气的发生提供了有利的动力条件。

（4）此次暴雨天气存在较强的不稳定能量，层结不稳定，有利于暴雨天气的发生。

参考文献

[1] 单九生，张瑛，张延亭.江西五河流域降水与重大降水过程天气系统特征分析[J].江西气象科技，2001，24（1）：14-18.

[2] 成丹，陈正鸿，方怡.宜昌市区短历历时暴雨雨型特征[J].暴雨灾害，2015，34（3）：249-253.

[3] 王光明，廖玉芳，曾向红，等.湖南短历时暴雨雨型分析[J].暴雨灾害，2017，36（1）：86-90.

[4] 饶云花，马中元，陈鲍发，等.“2020.07.08-10”丰城连续性大暴雨过程分析[J].江西科学，2022，40（2）：277-282.