一次副高西北侧暴雨天气过程分析

赖小红，舒小军，张 宝，闵新平

(1.贵州省榕江县气象局，贵州 榕江 557200;2.贵州省黔东南自治州气象局，贵州 凯里 556000;3.贵州省台江县气象局，贵州 台江 556300)

一次副高西北侧暴雨天气过程分析

赖小红1，舒小军2，张 宝3，闵新平2

(1.贵州省榕江县气象局，贵州 榕江 557200;2.贵州省黔东南自治州气象局，贵州 凯里 556000;3.贵州省台江县气象局，贵州 台江 556300)

该文利用常规观测资料、区域自动站雨量、FY－2E云顶亮温TBB、NCEP 1°×1°6 h再分析资料绘制的水汽通量散度、垂直速度、假相当位温等物理量，综合分析了2012年5月10日凌晨到早上发生在黔东南州南部的暴雨和大暴雨天气过程。分析得出：此次暴雨天气过程是由高空槽、中低层切变和地面东北路径冷空气共同影响，触发中－β MCS造成;暴雨和大暴雨落区发生在MCS云顶TBB＜220 K的冷云覆盖区域内;由于副高588线稳定维持在广西中部，贵州中南部受副高西北侧西南气流控制，系统南下受阻，冷暖空气长时间在贵州南部上空交汇，同时，9日08时850 hPa桂北—湘西有12～14 m/s的低空急流建立，贵州南部位于急流左侧辐合区内，充沛的水汽输送和水汽辐合，加上强烈的上升运动和高能量积聚，为暴雨的发生提供了充分必要条件;此次暴雨和大暴雨发生在月亮山西南气流迎风坡和雷公山与月亮山之间的喇叭口地形效应区域内。

黔东南;暴雨;低空急流;物理量;TBB

1 引言

黔东南位于贵州东南部，境内地形起伏，沟壑纵横，群峦叠嶂，河流遍布，从而造成山区天气多变，气候错综复杂，暴雨和大暴雨是黔东南州夏季仅次于干旱的重大灾害性天气，常造成江河水位上涨、引发山洪、滑坡、塌方、城乡内涝等灾害，给当地工农业生产、人民群众生命和财产造成不同程度的损失。由于黔东南地形地貌复杂，暴雨落区预报难度较大，不少气象工作者从天气预报业务和气候分析的角度出发，对黔东南暴雨作了大量的研究和探讨［1－2］，得出了一些对预报业务工作具有指导性的结论。万雪丽［3］在研究分析低空急流对贵州夏季暴雨的作用时，在统计分析的41次暴雨天气过程中，有40次伴有低空急流。大量的研究［4－6］表明，低空急流是暴雨的主要触发系统之一，是暴雨区持续输送水汽、不稳定能量以及有利的动力结构和稳定的垂直上升运动的重要角色。因此，低空急流建立与否，常作为暴雨预报的一个指示性系统。要提高黔东南暴雨的精细化预报水平，需不断总结分析当地暴雨天气个例，积累预报经验，为当地党委政府提供更精准、更科学的防灾减灾决策依据。

本文利用常规观测资料、贵州区域自动站雨量、国家气象中心提供的FY－2E云顶亮温TBB资料、NCEP 1°×1°6 h再分析资料绘制水汽通量散度、垂直速度、假相当位温等物理量，对副高西北侧的暴雨天气过程进行综合分析，以期对今后的暴雨预报业务工作能提供一些帮助。

2 过程概况

2012年5月9日夜间—10日早晨，贵州中部以西、以南地区出现暴雨和大暴雨天气，根据贵州省地面七要素自动气象站和区域自动气象站监测显示，全省有9站大暴雨，93站暴雨，149站大雨，171站中雨，其中黔东南州南部榕江水尾187 mm(全省最大)，从江加鸠120 mm、下江113 mm大暴雨，榕江城关等14站暴雨，17站大雨，19站中雨。中雨以上降水主要分布在榕江、从江所属的月亮山区(图1a)。黔东南州强降水主要集中在10日02—05时，降水强度大、历时短，从江下江02—03时1 h最大降雨量达77.8 mm(图1b)。

图1 2012年5月9日20时－10日20时黔东南各地累计降雨量分布(a)和水尾、加鸠、下江10日00—09时逐时降水量(b)

3 天气背景及影响系统分析

5月9日08时500 hPa图上(图2a)，中高纬度地区为两槽一脊形势，乌拉尔山和亚洲东岸为低涡槽，贝加尔湖东部为高压脊，高原气流平直多波动，河套南部—川东南高空槽东移，未来影响贵州;孟加拉湾东部南支槽维持，副高位于南海，588线稳定维持在桂中—粤北一线，贵州受副高西北侧西南气流控制;700 hPa(图2b)川东有低涡切变生成，贵州西部—云南东南部有南支槽东移，贵州在316线西北侧西南气流控制下，桂北—湘中西南风风速维持在12～14 m/s;850 hPa(图2c)川东南到贵州北部有低涡切变生成，贵州受西南气流控制，桂北—湘西西南风速由8日20时8～10 m/s增强到12～14 m/s，形成低空急流，黔东南州南部恰好位于西南低空急流左侧动力和水汽强辐合区内，为暴雨的发生提供了重要条件。9日08时地面图上(图2d)，贵州为均压场，大部地区吹2 m/s的偏南风，华东地区有冷空气向西南方向入侵，冷空气前锋已达赣北—湘东北一带，未来冷空气由东北路径影响贵州。

总之，本次暴雨和大暴雨天气发生在副高西北侧，强西南气流的维持和加强，高空槽、中低层切变线在贵州南部停留时间较长，加上地面东北路径冷空气的共同触发，造成暴雨和大暴雨天气。

图2 5月 9日08时500 hPa、700 hPa、850 hPa和地面形势图

4 物理量分析

4.1 水汽条件分析

5月9日08时700 hPa和850 hPa实况图上(图2b、2c)，黔桂地区比湿分别达9 ～10 g/kg、12 ～15 g/kg，水汽较充沛。沿暴雨中心榕江水尾25.7°N作水汽能量散度垂直剖面(图3)可知，9日08时105～108°E在900～700 hPa之间有明显水汽辐合，最强辐合中心在107°E上空800 hPa附近，中心值为 －25×10－3hPa·s－1，500 ～400 hPa之间有15 ×10－3hPa·s－1的水汽辐散中心(图 3a);14 时水汽辐合区东移到106～109°E之间，辐合有所增强，中心值达 －30×10－3hPa·s－1(图略);20时105°E 以西和106～109°E之间分别有两个水汽辐合区，中心强度分别为 －50 ×10－3hPa·s－1和 －70 ×10－3hPa·s－1以上，中层以上水汽辐散减弱(图3b);10日02时强辐合区在107～109°E之间上空850 hPa附近，中心值达 －50 ×10－3hPa·s－1以上，强水汽辐合区刚好在黔东南暴雨区上空，800～700 hPa对应有20 ×10－3hPa·s－1的水汽辐散中心(图 3c);08 时低层水汽辐合中心值减弱为－20×10－3hPa·s－1(图3d)，降水也随之减弱。暴雨天气发生过程中强烈的水汽辐合为暴雨和大暴雨的发生提供了必要条件。

图3 9日08时(a)、20时(b)、10日02时(c)、08时(d)沿25.7°N水汽通量散度垂直剖面图

4.2 动力条件分析

沿暴雨中心榕江水尾25.7°N作垂直速度铅直剖面(图4)可知，9日08时(图4a)107～110°E之间存在上升运动，强上升运动中心在108～110°E之间800 hPa高度上空，中心值为 －50×10－3hPa·s－1，20 时(图4b)贵州中西部104 ～106°E 之间和贵州东部108～110°E之间分别有2个上升运动区，西部对流高度500 hPa以下，中心值为－40×10－3hPa·s－1，东部上升运动区最强，对流层中下层上升速度超过 －100 ×10－3hPa·s－1，且对流发展到对流层中上层200 hPa附近;10日02时(图4c)强上升运动区在106～108°E上空 ，107°E附近上升运动最强，强上升运动中心到对流层中层500 hPa以上，中心值为 －100 ×10－3hPa·s－1，上升运动高度达到对流层中上层200 hPa附近，对流发展十分旺盛，影响区域和对应时间与黔东南南部强降水区域和强降水发生时间吻合;08时(图4d)上升运动明显减弱，降水减弱趋于停止。强降水发生期间，暴雨区维持剧烈的上升运动，为此次暴雨和大暴雨天气提供了强劲的动力条件。

图4 9日08时(a)、20时(b)、10日02时(c)、08时(d)沿25.7°N垂直速度铅直剖面图

4.3 能量条件分析

沿暴雨中心榕江水尾25.7°N作假相当位温θse垂直剖面(图5)可知，在强降水发生前9日08时—20时贵州近地层为高温高湿区，有暖舌向高层伸展，500 hPa高度附近有63℃以下冷中心，08时近地层暖中心为84℃，14时增大为90℃，20时达93℃，能量有明显的增大、积聚过程，20时冷暖中心差绝对值由08时21℃增大到30℃，大气垂直结构为上冷下暖，大气层结极不稳定，有利于强对流天气发生。

由暴雨区周边贵阳、河池、桂林9日08时探空资料(图6)来看，3站均存在不稳定能量，为暴雨的发生提供了充足的能量条件。

5 MCS云团分析

从FY－2E TBB演变图(图7)可知，受冷锋影响，9日19时在黔东南州丹寨、黔南州三都交界有一云顶亮温TBB＜230 K的云团(简称A云团)生成，云团发展快，20时冷云顶TBB＜210 K，且TBB＜220 K面积明显增大，水平尺度达100 km左右，21时—10日01时A云团逐渐东移南压减弱，TBB＜210 K冷中心消失，TBB＜220 K面积也明显减小。与此同时，受冷空气和高空槽、中低层切变共同影响，22时在贵州西部毕节、六盘水、黔西南州、安顺交界有TBB＜230 K的云团(简称B云团)生成，并迅速发展，23时出现TBB＜220 K冷云顶，面积明显增大。01—02时减弱东南移到三都、榕江境内的A云团受高空槽和中低层切变移近影响，又重新快速得到发展、增强，出现TBB＜210 K的冷云顶，TBB＜220 K的面积明显增大，TBB＜220 K的冷云覆盖三都、榕江、从江、黎平大部，且冷云罩面积达2×103km2，TBB＜240 K的冷云罩面积1.6×104km2，水平尺度达150 km，属于中β尺度MCS，此时黔东南州南部强降水开始。同时，贵州西部的B云团开始发展到强盛时期，TBB＜220 K的冷云覆盖黔西南州东北部、六盘水东部、毕节南部、安顺、黔南州中西部，且冷云罩面积达2×104km2，TBB＜240 K的冷云罩面积6.3×104km2，水平尺度达370 km左右，属于中α尺度MCS，贵州西部受此云团影响，出现强降水。02—05时中β尺度MCS A云团TBB＜210 K的冷云中心在黔东南州南部榕江、从江、黎平一带维持，TBB＜220 K云体向南扩展影响广西东北部，此阶段是中β尺度MCS A云团从快速发展到最强盛及维持时期，也是黔东南州南部强降水最集中时段。在此期间，贵州西部中α尺度MCS B云团缓慢东移，此期间也是贵州西部强降水最强、最集中时段，03时B云团达最强，出现TBB＜200 K的冷云顶。暴雨和大暴雨落区出现在A、B云团TBB＜220 K的冷云覆盖区域内。05时后A、B云团均开始减弱，06时TBB＜210 K中心趋于消失，TBB＜220 K和TBB＜240 K的冷云罩面积减小，降水强度也明显减弱，08时后云团逐渐消散，降水趋于停止，过程结束。

图7 5月9日22时－10日08时A、B云团TBB演变图

6 地形影响分析

自黔东南州加密区域自动站投入业务应用以来，我们发现，黔东南的暴雨和大暴雨中心已发生变化，由原来的雷公山西部变成州南部月亮山西部和南部地区，近年来监测发现，黔东南大暴雨发生在此区域居多。主要原因是月亮山位于黔东南州西南部，呈西北东南走向，是西南气流的迎风坡，且三都—榕江又处在雷公山和月亮山之间的峡谷低洼地带，具有喇叭口地形效应，西南风在此辐合，对降水有明显的增幅作用。此次暴雨和大暴雨天气是在副高西北侧强西南气流影响下，天气系统在此区域停滞时间较长，加上特殊有利的地形作用，产生局地性强降水。

7 小结

①本次暴雨天气过程是在副高588线稳定维持背境影响下，500 hPa高空槽、中低层切变和地面东北路径冷空气共同影响，触发中尺度MCS生成造成，暴雨和大暴雨落区落区在MCS云顶TBB＜220K的冷云覆盖区域内。

②暴雨发生前，贵州南部位于副高588线西北侧较强西南气流控制下，桂北低空急流建立，黔桂一带850 hPa比湿达12～15g/kg，从南海和孟湾均有充沛的水汽输送至暴雨落区上空，中低层水汽辐合增强，为暴雨的发生提供了充足的水汽条件。

③暴雨发生期间，上升运动达到对流层中上层，对流发展十分旺盛，且强上升运动区域和对应时间与强降水发生区域和时间相吻合，为强降水的发生提供了持续的动力条件。

④暴雨发生前假相当位温θse有明显的增大过程，且500 hPa冷中心与近地层暖中心之差的绝对值由08时21℃增大到30℃，大气垂直结构为上干冷下暖湿，大气层结极不稳定，有利于强对流天气发生。

⑤月亮山迎风坡和喇叭口地形效应，是黔东南州南部暴雨和大暴雨落区预报不可忽略的重要因素，在今后的预报业务中需要进一步总结，掌握其规律性。

［1］白慧，邓学军，池再香.黔东南州一次连续性暴雨天气过程分析［J］.贵州气象，2006，30(2)：9－13.

［2］顾欣，田楠，潘平珍.黔东南暴雨气候特征及其地形影响分析［J］.气象科技，2006，34(4)：19 －24.

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P458.1+21.1

B

1003－6598(2012)05－0014－05

2012－06－07

赖小红(1971—)，女，助工，主要从事地面测报及预报服务工作。