2015年5月5—6日茂名市局地强暴雨特征分析

周景文，莫粱狄，黄冬至

（茂名市气象局，广东茂名 525000）

2015年5月5—6日茂名市局地强暴雨特征分析

周景文，莫粱狄，黄冬至

（茂名市气象局，广东茂名 525000）

利用常规气象观测资料以及NCEP 1°×1°再分析资料，对2015年5月5—6日茂名市局地强暴雨过程的环流背景及影响系统进行分析，同时给出降水物理因子诊断。结果表明：该次局地强暴雨是在两槽一脊的环流形势背景下，位于孟加拉湾附近的南支波动配合东路冷空气渗透造成的强降水；5月初，随着西南季风的爆发，来源于北部湾的西南急流和南海的水汽辐合是两支主要的水汽输送带，并且高水汽通量区与暴雨落区密切相关；该次暴雨过程，高层辐散先于低层辐合，高低层的抽吸作用有利于暴雨的触发；粤西地区位势不稳定能量不断累积，为该次暴雨的形成提供了不稳定能量条件。

天气学；局地强暴雨；环流形势；水汽通量；不稳定能量；茂名市

华南前汛期暴雨发生前天气扰动的信号弱，业务预报难度大，影响广泛，为此受到广大气象界工作者的高度重视［1-15］。目前国内有不少专家对广东地区前汛期暴雨进行研究，黄晓梅等［1］在对粤西一次前汛期暴雨分析中发现，500 hPa南支槽、夏季风爆发、弱冷空气侵入是该次暴雨的主要成因；高亭亭等［2］对广州前汛期暴雨气候特征进行分析；黄海燕等［3］分析了汕尾市前汛期暴雨特征。

2015年5月5—6日，粤西北地区出现一次局地特征明显的强暴雨过程。暴雨区域主要集中在茂名、清远、韶关一带。而茂名市强暴雨主要集中在北部，过程最大降雨量出现在茂名信宜的池洞，为139.5 mm；2015年5月5日08：00—6日20：00（北京时，下同）茂名市的雨量情况见图1。该次暴雨过程具有范围集中、雨强强的特点。据三防统计，信宜市东镇街道、丁堡、水口、池垌等镇街受灾较严重，高州市荷花镇有局部受淹，水利设施损毁。信宜受灾村居65个、人口13.5万，经济损失2 250万元。因此针对该次过程进行诊断分析，找到该次暴雨的过程特点，对于提高茂名前汛期暴雨的预报准确率具有十分重要的意义。

图1 茂名市2015年5月5日08：00—6日20：00雨量分布（单位：mm）

1 环流形势和天气尺度系统

1.1 大尺度环流背景分析

该次暴雨发生前夕，副热带高压呈孤立环流占据南海西南部，有利于水汽向广东、广西输送（图2）。欧亚地区在两槽一脊的环流形势下，孟加拉湾有南支波动生成和东移；而中纬西风东移过程中，东槽引导冷空气南下渗透使粤西地区斜压性增强。黄忠等［4］在粤东持续性暴雨成因研究中指出，东槽引导的冷空气与短波槽叠加容易造成持续性暴雨。

图2 2015年5月4日20：00 500 hPa位势高度场（单位：gpm）

1.2 高空与地面场特征

前汛期的暴雨发生时，南亚高压一般位于中南半岛北部或其临近地区［5］，而茂名市出现暴雨时，北部湾还出现一个低涡次级中心，暴雨区正是出现在次级环流东部，副热带高压北部的辐散气流下。

5日傍晚，500 hPa西风槽东移逼近广东，并有短波槽叠加活动（图3a）。850 hPa上江淮切变线南压，于5日傍晚稳定在两广交界附近；茂名则处于切变线南侧，西南涡东南侧强盛的西南气流中，强盛的西南水汽输送直接触发了暴雨，并给暴雨的持续提供了充足的水汽、热量和不稳定能量（图3b）。粤西地面有弱冷空气渗透补充，低压发展强盛（图3c）。6日白天随着切变线北推，大气中不稳定能量得到释放，降水过程结束。

图3 2015年5月5日20：00 500 hPa（a）、850 hPa（b）、地面形势（c）

2 暴雨发生的物理量条件

2.1 水汽条件

持续充足的水汽条件是暴雨形成和发展的必要条件。通过对低纬地区的流场和水汽分布分析发现，5月初，随着西南季风的爆发，来源于北部湾的西南急流和南海偏南水汽辐合是该次暴雨过程的2支主要水汽输送带，并且高水汽通量区与暴雨落区密切相关。

该次暴雨过程中，低层水汽主要来自南海和北部湾，沿着西南急流和偏南风辐合方向传输。850 hPa最大水汽通量中心轴在20.5°N—23.0°N之间，呈准东西带状分布，水汽的最大输送中心轴线位置与急流轴相对应，中心值随着西南急流的加强而逐渐增大（图4）。

图4 2015年5月5日08：00（a）、6日02：00（b）、08：00（c）850 hPa水汽通量散度（单位：g·cm-2·hPa-1·s-1）

5日08：00位于北部湾到中南半岛南部的高水汽通量带缓慢西进并稳定维持在北部湾西北部（图4a）；5日夜间高水汽通量带开始触及粤西的西北部，5日20：00一条带状的水汽通量高值带出现在粤西地区，23：00水汽通量分裂条带大值区正好位于茂名西北部（图4b），高达20 g·cm-1·hPa-1·s-1，水汽通量高值带所覆盖的茂名西北部地区对应强降水落区；6日08：00，水汽通量高值区中心东移至粤西北一带，急流中心轴和水汽通量中心大值区逐渐移出茂名（图4c），强降水随之结束。

2.2 动力条件

除了持续的水汽输送外，高低层抽吸作用是该次暴雨过程的一个动力触发条件。5日夜间，粤西地区高层200 hPa正散度逐渐加大，20：00起有一散度大值中心于茂名西北部维持，高层大气辐散增强（图5a）。低层850 hPa为负辐散度区（低层辐合区），负散度大值中心5日23：00起逐渐加大维持（图5b），低层辐合出现时间落后于高层辐散，负散度值中心加大维持时间与茂名暴雨的发生发展时间吻合。6日上午，200 hPa强辐散区逐渐东北移，茂名西北部的强降水随着结束。这种低层辐合、高层辐散的高低空抽吸作用使低纬地区输送的水汽在茂名西北部地区辐合抬升，有利于暴雨的触发和强降水的维持。

图5 2015年5月5日20：00 200 hPa（a）和6日02：00 850 hPa散度场（单位：×10-5s-1）

2.3 热力条件

暴雨过程开始前后对K指数场的分析得出，华南大部分地区处于32～40℃的高热力不稳定区，其中心大值区出现在粤西、粤西北一带（K≥38℃），并且在5日20：00前后K指到达最大值（图6a）。而从温度对数压力图（图6b）上反映出，5日开始，粤西地区（以阳江探空站为代表站）处于正的不稳定能量区，20：00正能量区面积增大几乎触及地面，并且低层湿层深厚（相对湿度≥80%延伸至800 hPa附近），中高层存在干区，空间垂直风场加大，由低空到高空呈顺时针旋转，粤西地区暖平流输送加强，存在明显的上干下湿暖舌结构。上述各热力指标表明，该次暴雨过程中粤西地区位势不稳定能量不断累积，为暴雨的形成提供了不稳定能量条件。

图6 2015年5月5日20：00广东K指数分布（a）和阳江探空图（b）

3 结论

1）该次暴雨过程是在两槽一脊的环流形势背景下，孟加拉湾附近的南支波动配合东路冷空气南下渗透造成的强降水。

2）5月初，随着西南季风爆发，来源于北部湾的西南急流和南海偏南气流辐合是该次暴雨过程的2支主要水汽输送带，并且高水汽通量区与暴雨落区密切相关。

3）高层辐散先于低层辐合开始，对低纬地区输送的水汽在茂名西北部地区辐合抬升和雨势维持十分有利，高低层抽吸作用有利于暴雨的触发。

4）该次暴雨过程，粤西地区处于上干下湿的暖舌区，位势不稳定不断加强，为暴雨的形成提供了不稳定能量条件。

［1］黄晓梅，叶树春，周武.粤西地区一次前汛期的暴雨过程分析［J］.广东气象，2013，35（4）：36-40.v

［2］高亭亭，梁卫，罗聪，等.广州前汛期暴雨气候特征分析［J］.广东气象，2012，34（2）：5-8，13.

［3］黄海燕，黄卫东.汕尾市前汛期暴雨的特征分析与预报［J］.广东气象，2011，33（4）：29-33.

［4］黄忠，吴乃庚，冯业荣，等.2007年6月粤东持续性暴雨的成因分析［J］.气象，2008，34（4）：43-53.

［5］谢炯光，纪忠萍，谷德军，等.广东省前汛期连续暴雨的气候背景及中期环流特征［J］.应用气象学报，2006，17（3）：254-262.

［6］林良勋，冯业荣，黄忠，等.广东省天气预报技术手册［M］.北京：气象出版社，2006.

［7］陶诗言.中国之暴雨［M］.北京：科学出版社，1985.

［8］翟国庆，高坤，俞樟孝，等.暴雨过程中中尺度地形作用的数值试验［J］.大气科学，1995，19（4）：475-480.

［9］薛纪善.1994年华南夏季特大暴雨研究［M］.北京：气象出版社，1999.

［10］黄士松.华南前汛期暴雨［M］.广州：广东科技出版社，1986.244pp.

［11］张蕾.天气形势调整过程中连续暴雨的个例分析［J］.广东气象，2003，25（3）：1-3.

［12］朱乾根，林锦瑞，寿绍文，等.天气学原理和方法［M］.北京：气象出版社，2000.

［13］郝全成，孙周军.2012年广东省前汛期气候特点及其成因初步分析［J］.广东气象，2012，34（4）：10-13.

［14］李建辉.进入南海的过赤道气流与华南前汛期暴雨［J］.气象，1982，8（3）：10-12.

［15］文丹青，黄波，刘峰.一次华南前汛期锋前暖区暴雨的分析［J］.广东气象，2011，33（2）：13-15，19.

Analysis of the Characteristics of a Local Heavy Rain in Maom ing in M ay 5-6，2015

ZHOU Jing-wen，MO Liang-di，HUANGDong-zhi

（Meteorological Bureau of Maoming City，Maoming 525000）

Conventional observations as well as NCEP reanalysis are used to analyze the circulation background and governing systems for a local unusually heavy rain in Maoming in May 5-6，2015 and to diagnose the associated physical factors of the precipitation.The result is shown as follows.The intense rain was caused as southerly waves near the Bay of Bengal acted with cold air from an eastward route against the circulation background of two troughs allocated with a ridge.In early May，with the outbreak of the southwestmonsoon，a southwesterly jet stream from the Beibu Bay and the convergence of water vapor over the South China Sea are twomain channels ofwater vapor transportation，with high correlation between high water vapor flux and the area of heavy rain.For the rain process of interest，upper-level divergence precedes low-level convergence and the sucking effect in both the upper and low levels helped trigger the heavy rain，and the constantly accumulated energy of potentially instability over the western Guangdongwas the condition of instable energy for the generation of the heavy rain.

synoptics；local unusually heavy rain；circulation pattern；water vapor flux；instability energy；Maoming city

P44

A

10.3969/j.issn.1007-6190.2016.06.004

2016-08-05

广东省茂名市气象局气象科技计划项目“西南季风活动对茂名汛期重要天气的影响（201501）

周景文（1989年生），男，本科，助理工程师，主要从事天气预报方向的相关工作。E-mail：635922022@qq.com

周景文，莫粱狄，黄冬至.2015年5月5—6日茂名市局地强暴雨特征分析［J］.广东气象，2016，38（6）：16-19.