2020年9月12—13日漳州市一次暴雨天气过程分析

孟冰祥　洪晓湘

摘要 利用自动气象站资料、NCEP再分析资料、雷达资料等相关气象资料，对2020年9月12—13日漳州市一次暴雨天气过程进行分析。结果表明：此次暴雨天气发生期间，江南大多数区域属于高压环流，福建处于高压环流东边偏北至东北气流辐散区域，比较适宜于低层对流的发展;地面冷空气和低层切变共同促进了暴雨天气的发生发展。漳州市上空比湿值为14.0 g/kg，漳州市上空区域的水汽十分丰富，在该地区上空存在显著的水汽辐合，非常适宜于暴雨天气的发生发展。漳州市K指数达到40℃，处于假相当位温大值区以及上升运动较大值区域，为此次暴雨天气的发生带来了有利的热力以及动力条件。此次暴雨天气的变化趋势对应着降水回波演变趋势;逆风区的出现对暴雨天气的预报具有重要的指示意义。

关键词 漳州市;暴雨天气;环流形势;物理量

中图分类号：P458.121.1 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2022）01–0040–03

暴雨天气是我国许多地区经常会出现的天气现象，该类天气时常会引发洪涝、山体滑坡、泥石流等地质灾害，给社会大众的生命财产安全时常构成严重威胁。暴雨天气问题逐渐成为我国很多学者的研究重点，并获得了很多研究成果。陶诗言[1]对中国历史上近年来所产生的大暴雨个例展开相关研究分析，他认为暴雨主要是由不同尺度间发生作用所产生的， 中小尺度系统对大尺度环流可以起到一定的反馈作用;而大尺度的环流形势在很大程度上阻碍了中小尺度暴雨系统的产生以及发展;北半球环流形势极其稳定，地面上的锋带、气旋路径和降雨带具备集中以及相对稳定的趋势，形成特别严重的持续暴雨以及洪涝灾害。丁一汇等学者[2-4]认为，暴雨天气形成机制较为复杂，涉及到梅雨锋、西南涡、切变线、低空急流、东北低涡、暖区暴雨等影响系统，其演变机理以及形成机制需要深入探究。文萍等[5]通过分析1822号台风“山竹”在华南造成暴雨天气过程，发现南亚高压与副热带高压的稳定维持对于台风残涡持续影响华南地区比较有利，低层源于孟加拉湾的低空急流和副高南侧偏东风交集形成一条连接华南的水汽通道，在登陆台风作用下，大气斜压性增强，促进了本次暴雨天气的形成。

漳州市隶属于福建省，地处福建省南部，地理坐标处于116°54′ ～118°08′E，23°34′～25°15′N之间，境域内多山，地形西北高、東南低。漳州气候属南亚热带海洋季风气候，北边高山阻挡寒流侵袭，南有海洋调节，所处纬度很低，与北回归线比较近，整体气候特点：夏无酷暑，冬无严寒，气候温暖，降水丰富，几乎每年都会出现不同程度的暴雨天气，给漳州市造成巨大的经济损失。为了有效防御台风暴雨灾害，气象部门必须加强对漳州市暴雨天气过程展开诊断分析。主要对2020年9月12—13日漳州市一次暴雨天气过程进行分析，从而加深对漳州市暴雨天气成因的认知，期望进一步提高漳州市暴雨预报预测水平。

1 天气实况

2020年9月12—13日，福建省漳州市大部分地区出现了暴雨天气过程，局部地区出现大暴雨天气。据气象资料统计显示，9月12日06：00～13日06：00，漳州市累计降水量达到50 mm以上的测站为117个，其中有53 个测站降水量达到100 mm以上，最大降水量出现在云霄火田镇，降水量为201.1 mm;降水强度最大值出现在南涧站，9月12日23：00，该地小时降水强度为70 mm/h。此次暴雨天气导致很多城市内涝，群众被紧急转移，农田被冲毁，给当地农业生产造成十分严重的经济损失。

2 环流形势场的分析

200 hPa形势场，2020年9月12日

20：00，江南大多数区域属于高压环流，这个福建处于高压环流东边偏北至东北气流辐散区域，比较适宜于低层对流的发展。

500 hPa中高纬区域有大量多槽脊活动，9月12日08：00，在渤海以东区域的低槽逐渐东移北缩;9月12日20：00（图1a），副热带高压对江南至南亚区域进行控制，592线位于我国台湾省东边区域，有1个较弱的高压环流分布在粤、赣、闽三省区，闽南一带为东北气流，风速很小。此外，有1个温度槽由浙西、赣东北、闽3个区域朝东南延伸至台湾省南边区域。

700 hPa处，处在福建一带的切变逐渐东移南压，9月12日20：00移动至浙江、福建以及广东沿海区域（图1b）。

850 hPa形势场上，9月12日08：00，

在华南一带的切变不断东移南压;9月12日20：00，其逐渐移动至华南沿海一带，东段与漳州西部靠近，切变南边的风速非常小。

地面形势场上，9月12日08：00，冷空气由东边路径不断南下，进而对中国东部区域产生影响，冷锋朝着海上移动;9月12日20：00，冷空气接着补充南下，促使对流性天气得以触发，推动了此次暴雨天气的发生和发展。

由850 hPa风廓线雷达水平风进行分析了解到，9月12日16：00～13日03：00，在粤东至漳州市一带始终存在切变，这也是此次漳州市大部分地区暴雨天气的主要时间段;9月13日03：00之后，切变逐渐南压至福建省漳州市南部，这时降水落区的降水强度也逐渐下降，且暴雨天气过程趋于结束。

3 物理量分析

3.1 水汽条件分析

暴雨天气的发生需要足够的水汽条件[6]。2020年9月12日20：00温度露点差场上，850 hPa漳州市的温度露点差不足1.0℃，这意味着低层水汽趋于饱和状态。分析9月12日20：00 850 hPa比湿场发现，比湿大值区处于广东、广西两个省份之间，漳州市上空大气比湿值为14.0 g/kg，这意味着漳州市上空区域的水汽比十分丰富。

9月12日20：00，925 hPa水汽通量散度场，辐合中心处于广东省沿海南边区域，中心值为-16 g/（s·hPa·cm2），漳州市处于-12 g/（s·hPa·cm2）较小值中心区域，这意味着在它的上空存在显著的水汽辐合，非常适宜于暴雨天气的发生发展。

3.2 热力条件分析

K指数主要反映大气层结的稳定状况。通常情况下，K指数越大，大气层结愈不稳定。2020年9月12日20：00的K指数场上，K指数大值中心处在闽中南一带，漳州市K指数达到40℃，这意味着大气层结非常不稳定，这非常有利于暴雨天气的发生。

假相当位温（θse）主要是反映温、压以及湿度的物理量。暴雨天气通常出现于假相当位温（θse）大值区或者等值线十分密集的区域[7]。850 hPa假相当位温（θse）场上，9月12日20：00，假相当位温（θse）的分布特点为南高北低，假相当位温大值区中心处在两广之间区域，它的舌状主要朝着闽中南一带延伸，漳州市与大值区比较接近，数值为76℃，这为漳州市暴雨天气的发生提供了有利的热力条件。

3.3 动力条件分析

垂直上升运动的出现促使水汽、热量以及动量等垂直输送，这对于暴雨天气的发生发展具有极大作用。通过对2020年9月12日20：00垂直速度场进行分析了解到，漳州市在925～300 hPa处均属于上升运动，最大上升运动处于700 hPa。在700 hPa垂直速度场上，最大上升运动中心处于福建省西边的江西省一带，漳州市处于上升运动较大值区内，数值为-12×10-3 hPa/s，给此次强降水天气的形成给予了有利的动力条件。9月13日08：00，各层垂直速度大幅减小，降水强度也越来越弱。

4 雷达探测资料分析

4.1 雷电基本反射率分析

通过对漳州附近的龙岩站雷达探测0.5°仰角反射率因子回波情况进行分析可知，2020年9月12日13：56，漳州市西北部华安一带有回波在不断发展，之后朝着南偏西趋势移动，移动速度比较慢，进入漳州市南靖县之后接着发展，其最大回波强度为55 dBz，导致漳州市南靖县金山镇9月12日16：00左右出现强降水天气。在这之后，漳州西边区域持续存在新的回波在发展，缓慢朝南方向移动，对漳州市中南部区域产生影响，导致这些区域均出现暴雨天气。

4.2 速度场资料分析

由龙岩站雷达探测的0.5°仰角速度进行分析发现，2020年9月12日21：30，在龙岩站南部的漳州一带出现相反方向的速度区，由负速度把正速度包围，这是在持续发展的逆风区。9月12日22：25，在雷达位置面向逆风区的时，逆风区左边边界位置，由正速度中心和外围负速度区构成了气旋型状态，这适宜于强降水天气的发展。在远边界位置逆风区的正速度中心和其外围负速度区属于辐合状态，这些区域均存在强回波中心。大部分逆风区的出现意味着强降水天气即将出现。在本次强降雨天气期间，从9月12日21：30开始逆风区逐渐凸显，之后在9月12日23：00漳州市南靖县出现小时最大雨强。

5 模式应用

5.1 欧洲细网格模式

2020年9月11日08：00初始场，预报9月12日08：00 850 hPa 水平风场，在福建漳州市北边区域存在较弱的低压环流;9月12日20：00，低压环流逐渐朝着漳州市西边一带移动，漳州市主要受切变东侧较弱的东南风的影响;9月12日08：00属于初始场，福建龙岩到广东北边的切变，它的西端逐渐南压;9月12日20：00，切变移动到广东东部沿海一带，漳州市一帶属于切变东侧偏东风，与此次天气实况比较，以12日08：00为初始场，预报效果比较差。

2020年9月11日20：00为初始场，预报9月12日08：00 850 hPa 水平风场在福建龙岩至粤东一带存在弱切变，接着切变逐渐东移南压;9月12日20：00移动至漳州中部到台湾海峡中间区域，切变持续至9月13日02：00。与此次天气实况比较，预报效果比较好。但是因为预报切变两侧的风速很小，即预报影响系统很弱，预报雨量偏小。

将2020年9月11日20：00作为初始场，预报9月12日14：00～23：00的925 hPa水汽通量散度，漳州市存在显著的水汽辐合。欧洲中心对流参数预报9月12日20：00漳州市一带比湿值达14 g/kg，K指数超过35℃，并且存在显著的上升运动，这些物理量条件在暴雨天气预报中起到十分关键的指导作用。

5.2 模式降水预报一致性检验

从2020年9月10日08：00～9月11日20：00这个时间段中模式降水预报与9月11日20：00～12日20：00降水量比较分析发现：以08：00为初始场，FJ-WRF的预报最佳;以20：00为初始场，华东区域模式的预报最佳。通过以9月11日20：00为初始场的36 h模式降水预报（图2）与降水实况对比分析可知，FJ-WRF区域模式预报福建省漳州市南靖县西边区域有大暴雨，但是覆盖范围比较小。华东区域模式与GRAPES 3 km模式预报漳州局部区域分出现大暴雨，预报落区存在偏差，预报不够精细化，南靖县未包含在内。ECMWF模式预报漳州市南靖县部分区域有暴雨天气，NCEP模式预报南靖全县均有暴雨，这2种模式预报落区对此次降水落区而言比较好，但是量级预报偏小。

6 结论

此次暴雨天气发生期间，江南大多数区域属于高压环流，福建处于高压环流东边偏北至东北气流辐散区域，比较适宜于低层对流的发展;地面冷空气和低层切变共同促进了暴雨天气的发生发展。

漳州市上空比湿值为14.0 g/kg，漳州市上空区域的水汽十分丰富，且在该地区上空存在显著的水汽辐合，非常适宜于暴雨天气的发生发展。漳州市K指数达到40℃，并处于假相当位温大值区以及上升运动较大值区域，为此次暴雨天气的发生带来了有利的热力以及动力条件。

此次暴雨天气的变化趋势对应着降水回波演变趋势;逆风区的出现对暴雨天气的预报具有重要的指示意义。

欧洲细网格模式预报可以预报出本次天气过程的影响系统，提前量很多，然而预报系统较弱，气象人员在具体预报服务中还需要结合其他物理量的预报进行全方位分析。

FJ-WRF区域模式预报福建省漳州市南靖县西边区域有大暴雨，但是覆盖范围较小。华东区域模式与GRAPES 3 km模式预报漳州局部区域分出现大暴雨，预报落区存在偏差，预报不够精细化。

参考文献

[1] 陶诗言.中国之暴雨[M].北京：科学出版社，1980：25-32.

[2] 丁一汇.1991年江淮流域持续性特大暴雨研究[M].北京：气象出版社，1993：255.

[3] 张丙辰.长江中下游梅雨锋暴雨的研究[M].北京：气象出版社，1990：269.

[4] 高守亭，周玉淑，冉令坤.我国暴雨形成机理及预报方法研究进展[J].大气科学，2018，42（4）：833-846.

[5] 文萍，许映龙，柳龙生.台风“山竹”（1822）引发华南暴雨过程机制分析[J].山东气象，2019，39（3）：29-35.

责任编辑：黄艳飞

Analysis of a Heavy Rain Weather Process in Zhangzhou from Septem-ber 12 to 13， 2020

MENG Bingxiang et al（Zhangzhou City Tropical Crop Meteorological Test Station， Zhangzhou， Fujian 363000）

Abstract This article analyzed the weather process of a torrential rain in Zhangzhou from September 12 to 13， 2020 using relevant weather data such as automatic weather station data， NCEP reanalysis data， and radar data. The results showed that during this heavy rain， most areas in the south of the Yangtze River belonged to the high-pressure circulation， and Fujian was in a divergent area from the northeast to the northeast of the high-pressure circulation， which was more suitable for the development of low-level convection; at the same time， the ground cold air and low-level cuts Changes had jointly promoted the occurrence and development of rainstorms. The specific humidity value over Zhangzhou was 14.0 g/kg. The area above Zhangzhou was rich in water vapor， and there was significant water vapor convergence over the area， which was very suitable for the occurrence and development of heavy rain. Zhangzhous K index reached 40℃， and it was in a region with a large value of false equivalent potential temperature and a region with a large value of rising movement， which brought favorable thermal and dynamic conditions for the occurrence of this torrential rain. The change trend of this torrential rain weather corresponded to the evolution trend of the precipitation echo; the appearance of the upwind zone had important indicative significance for the forecast of torrential rain weather.

Key words Zhangzhou City; Hheavy rain; Circulation situation; Physical quantity

作者簡介 孟冰祥（1985—），女，重庆巫溪人，本科，工程师，主要从事天气预报方面的工作。

收稿日期 2021-11-19