怒江州一次秋季暴雨天气过程分析

秦炳文 王宁

摘要 应用常规气象观测资料、NCEP再分析资料（1°×1°）和FY2G卫星云图，通过诊断分析方法，讨论了2016年11月7—8日发生在云南省怒江州的持续暴雨天气过程。结果发现：此次暴雨天气过程发生在有利的环流背景下，冷空气南下、南支槽东移及西南低空急流共同造成了此次暴雨天气过程；暴雨发生在低层辐合高层辐散的上升运动区，水汽通量散度辐合区和垂直速度负值区与暴雨区相吻合；在卫星云图上，TBB低值带与暴雨发生的区域相对应；地形的引导和强迫抬升为强降水的发生提供了有利的条件。

关键词 暴雨；环流特征；水汽辐合；地形；诊断分析

中图分类号：P458 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2023）09–0088-03

怒江州位于云南西北部，青藏高原南延部分横断山脉纵谷地带，地处98°09′E～99°39′E，25°33′N～28°23′N之间，东连迪庆州、大理州、丽江市，西邻缅甸，南接保山，北靠西藏。怒江州南北最大纵距320 km，东西最大横距153 km。州内地势北高南低，南北走向的担当力卡山、独龙江、高黎贡山、怒江、碧罗雪山、澜沧江、云岭依次纵列，构成了狭长的高山峡谷地貌。境内最高点为高黎贡山主峰嘎娃嘎普，海拔5 128 m，最低海拔为怒江河谷，海拔738 m。

怒江州“立体气候”特点非常突出，属亚热带山地季风气候，天气变化快，气候各异，具有年温差小、日温差大，干、湿季分明，四季之分不明显的低纬高原季风气候的特点。同时，受海拔、地形地貌和纬度差异的影响，具有北部地区雨季开始特别早，干季短暂，湿季较长；气温北部冷、中部温暖、南部热；高山寒冷，半山温暖，河谷炎热；雨量北多南少，西多东少，高山多河谷少的独特立体气候特征。

云南属典型的季风气候，干湿季分明，不同的天气具有明显的季节性，其中，暴雨主要出现在汛期（5—10月），发生概率为92%，而干季（11月—翌年4月）仅占8%[1]。2016年11月7—8日，怒江州自北向南出现了一次持续性暴雨天气过程，此次暴雨天气过程虽然出现在干季，但其强度和影响范围均刷新了历史同期值，为怒江州有观测资料以来同期最强的一次降水过程。以往对怒江州干季暴雨的研究并不多，为了了解干季气候背景下怒江州暴雨发生的环流系统和物理机制，对此次干季暴雨过程进行综合诊断分析，探寻怒江州干季强降水的发生背景，为今后预报此类天气积累经验。

1 资料和方法

应用怒江州4个大气监测自动气象站、96个区域自动气象站的常规降水资料、2016年11月4日20：00—9日20：00全球NCEP（1°×1°）再分析资料、FY2G卫星云图资料。从大尺度环流背景和中小尺度水汽、动力、热力条件和卫星云图特征，结合怒江州特殊的地形地貌，对怒江州2016年11月7—8日暴雨天气过程进行综合诊断分析。

2 天气实况

2016年11月6—8日，怒江州出现1次持续性强降水天气过程，从全州4个大监站、96个区域站监测的雨情分析来看，降水开始于11月6日，结束于11月9日，暴雨出现在7日和8日。11月6日全州出现大雨14站，中雨50站，其他为小雨，强降水区主要出现在怒江北部的贡山县；11月7日降水强度加强，范围扩大，全州出现暴雨38站，大雨35站，中雨25站，强降水区主要分布在怒江北部的贡山、福贡两县。

11月8日全州出现大暴雨5站，暴雨73站，大雨11站，其余站为中雨，8日是此次降水过程的最强时段，强降水区分布在福贡、泸水、兰坪3个县。从4个大监站和25个乡镇自动站2 d的降水实况可以发现，7日暴雨区主要集中在北部的贡山县和福贡县，8日暴雨区范围扩大，且位置南移，福贡、泸水、兰坪三县均出现了暴雨，其中，福贡、泸水降水强度最大，兰坪次之，贡山转为中雨。从过程累计雨量空间分布来看，累计雨量极值出现在怒江西面的迎风坡，为201.7 mm，并呈现出自西向东、自南向北逐渐递减的趋势。此次强降水在怒江州诱发山洪、滑坡、泥石流等灾害，致使河水暴涨，农作物、民房、电力、通信、交通、水利、工矿企业等不同程度受损，11月8日山洪灾害造成泸水市1人死亡，2人失踪。

3 环流形势分析

3.1 500 hPa形势

2016年11月6日20：00，500 hPa中高纬为两槽一脊的环流形势，两槽分别位于乌拉尔山以西和贝加尔湖附近，脊位于贝加尔湖以西，青藏高原西侧有大槽分裂出来的小槽东移，槽后有偏北气流引导冷空气南下；低纬地区印度高压东伸至印度半岛东部，西太平洋副热带高压（以下简称“副高”）稳定在中南半岛和南海一带，副高脊线位于22°N附近，588 dagpm线西伸点在97°E左右，2个高压在孟加拉湾形成较深厚的南支槽，槽线位于90°E附近，槽底一直延伸至孟加拉湾洋面，怒江州受槽前西南气流控制。

11月7日08：00，副高加强西伸，印度高压加强东进，中高纬的大槽加深东移至新疆北部，槽后强劲的偏北气流补充，使得两高间的辐合区增强，南支槽加深，此时怒江州处于南下冷空气与槽前西南暖湿气流的交汇区；8日08：00，低纬地区印度高压和副高588 dagpm线连通，在整个印度、孟加拉湾至我国南海一带形成1个高压带，南支槽槽底北抬，但此时怒江仍处于西南气流控制；8日20：00，高压带增强，高压北侧气流趋于平直，南支槽减弱，怒江州转为偏西气流控制，强降水天气过程结束。在7—8日强降水时段内，500 hPa上，怒江州一直处于南下冷空气与槽前西南暖湿气流的交汇区。

3.2 700 hPa形势

700 hPa形势场与500 hPa吻合较好，中高纬同样为两槽一脊的环流形势，槽脊位置与500 hPa一致，低纬地区印度高压和副高同样存在，两高间在青藏高原东侧有一低压活动，低压槽明显，怒江受槽前西南气流控制，林芝—巴塘—西昌一线有1条切变线。7日08：00（圖1a），中高纬大槽东移，印度高压东移，副高西进北抬，南支槽加深，怒江州为较强偏南气流控制，切变线进一步南压至阿坝—昌都—那曲一线。8日08：00（图1b）副高继续加强西伸，316 dagpm线控制了云南的东南大部，切变南压至丽江—西昌一线，怒江州处于西南气流控制中。8日20：00后转为偏西气流，环流系统减弱，降水趋于结束。

4 水汽条件分析

4.1 湿度

从相对湿度时间剖面图（图2a）可以看出，11月6日起，怒江州上空相对湿度开始增强，6日20：00—8日20：00，850～500 hPa之间相对湿度一直维持在85%以上，其中，7日02：00～14：00，8日02：00～14：00在暴雨区上空850～500 hPa

之间出现了2个相对湿度的大值区，相对湿度均在95%～100%，仅在7日14：00～08日02：00略有下降，但总体仍维持在80%以上。这说明在此次强降水过程中，暴雨区上空有深厚的饱和湿空气存在，水汽条件很好，对强降水的发生与维持十分有利。

从（T-Td）时间剖面图（图2b）分布来看，（T-Td）场与相对湿度场十分吻合，6日20：00—7日14：00，8日02：00～20：00之间850～700 hPa之间均为（T-Td）≤2 ℃，说明暴雨区上空有深厚的湿层存在。而在8日08：00相对湿度场、（T-Td）场高层400 hPa以上均出现1个较强的干中心，与500 hPa以下的饱和湿中心相对，这种上干下湿的层结结构为强降水天气发生创造了较好的条件，8日20：00后高层未饱和气块下沉，使低层相对湿度迅速下降、（T-Td）增大，水汽条件减弱，此次强降水趋于结束。从6—8日比湿（图2c）演变图可以看出，从6月20起，暴雨区上空，湿舌迅速由低层向高层伸展，大值中心出现在850 hPa，中心最大值达11 g/kg，整个过程中700 hPa以下比湿均维持在9～11 g/kg，说明大气中水汽含量丰富，有利于强降水的发生与维持。

4.2 水汽通量

从水汽供应的环流形势来看，此次过程的水汽主要来源于孟加拉湾。从700 hPa水汽通量演变来看，6日08：00起，孟加拉湾以北就存在1个强大的水汽输送带，副高外围的偏南气流带来了大量的水汽向云南输送，至8日20：00过程结束，大值中心始终维持在暴雨区西南侧，暴雨区水汽通量为2～8 g/（cm·hPa·s），呈现出南强北弱之势。500 hPa水汽通量略强于700 hPa，水汽通量值维持在8～14 g/（cm·hPa·s）之间，7—8日强降水发生的期间，怒江州一直处于水汽通量大值区，中心值高达12 g/（cm·hPa·s）。8日20：00后高低层水汽通量均下降至2～4 g/（cm·hPa·s）。从水汽供应的环流形势可以看到，强降水出现期间，西南急流将大量暖湿空气从孟湾洋面经缅甸境内向暴雨区源源不断地输送，有利于降水区的水汽积累，这也是造成此次强降水持续时间较长的重要原因。

5 地形对降水的影响

从我国各地多年平均大暴雨日数图可以看出，暴雨日数最多的地区大多位于山脉的东南迎风坡，如太行山、伏牛山、大别山、武夷山和南岭等。地形对暴雨的影响主要表现在：地形产生的垂直速度和风场变化对暴雨的动力作用；山地、平原、海陆等地形差别造成的下垫面热力性质不同对暴雨中小系统的影响[2]。一般认为地形的迎风坡具有动力和屏障作用，迎风坡将产生经向风场切变线[3]。当垂直于山体的纬向气流随高度增加而减小时，气流绕地形流动和被迫爬升，并且暖湿气流容易在中尺度地形迎风坡造成气旋性辐合，进而引发或维持强降水[4]。

地形可以作为天气系统的触发机制和组织机制，同时可引起天气系统的增强、减弱，影响天气系统的移动[5]。从缅甸至滇西北地形与怒江州地界合成图（图略）[6]可以看出，从孟湾北部向西北扩展至云贵高原的地形高度从400～3 800 m分阶梯状抬升，在青藏高原南侧和云贵高原西侧的横断山脉结合地带呈快速收紧之势，犹如1只向西南开口的“大喇叭”，怒江州正好位于“喇叭”的底部，孟湾暖湿水汽北上时由于受到地形的阻挡，大部分水汽被引入“喇叭”底部[6]。

怒江东岸为碧罗雪山，西岸是高黎贡山，两岸河谷深切呈南北走向的“V”形峡谷，江面至山顶平均高差均约2 km，南北长约300 km，大峡谷地形可看作一条水汽管道，南下冷空气与北上暖湿气流进入峡谷后，在短时间内难以翻越两岸高山，只能在大峡谷中长时间交汇，进而形成持续的阴雨天气。来自孟加拉湾的暖湿气团经缅甸进入怒江州时，遇到北部青藏高原、东部横断山脉高大地形阻挡，低层大量的暖湿空气在该地形成强烈的水汽辐合，而气流在翻越横断山脉时，被迫缓慢抬升，引起绝热降温，发生凝结，云汽凝结达到饱和而形成丰沛降雨。

从怒江州2016年11月6—8日强降水的空间分布可以看出，累计雨量自西向东逐渐递减，极值出现在怒江州西岸的迎风坡，怒江州降水量是东部大理、丽江及东北部迪庆累计雨量的2倍以上，表明暖湿气流过山后，气团中大量能量得以释放，水汽含量逐渐下降，降水强度不断减小。

6 结束语

（1）500 hPa形势场上，中高纬大槽东移，槽后偏北气流引导冷空气南下，低纬地区两高辐合明显，两高间形成的南支槽深厚，700 hPa形势场上有低空西南急流存在，南下冷空气和西南暖湿气流共同影响造成此次强降水过程的发生。

（2）此次过程有较好的水汽条件，水汽主要来源于孟加拉湾和南海，降水发生时，怒江州中、低空有较为深厚的水汽层，且在中、低层存在较强水汽辐合。

（3）迎风坡对西移暖湿气流的抬升作用十分显著，气流翻越滇西北高原时绝热降温，发生凝结形成云层，形成丰沛降雨。“喇叭”地形及“V”形的怒江州大峡谷，加强并延长了南下冷空气和北上暖湿气流的交汇，对增加降水强度和维持阴雨天气有一定作用。

参考文獻

[1] 陶诗言.中国之暴雨[M].北京：科学出版社，1980.

[2] 姚学祥.天气预报技术与方法[M].北京：气象出版社，2011.

[3] 李川，陈静，何光碧．青藏高原东侧陡峭地形对一次强降水天气过程的影响[J].高原气象，2006，25（3）：442-450.

[4] 孫继松.气流的垂直分布对地形雨落区的影响[J].高原气象，2005，24（1）：62-69.

[5] 金少华，周泓，艾永智.云南哀牢山东侧一次突发性暴雨过程诊断分析[J].气象，2014，40（11）：1345-1353.

[6] 袁利平，武军，秦炳文，等.2012年4月云南怒江持续性降水过程分析[J].贵州气象，2013，37（3）：1-6.

Analysis of A Rainstorm Weather Process in Autumn in Nujiang Prefecture

Qin Bing-wen et al（Nujiang Prefecture Meteorological Bureau， Nujiang， Yunnan， 673100）

Abstract Application of conventional meteorological observation data and NCEP reanalysis data （1 ° × 1 °） and FY2G satellite cloud images， the continuous rainstorm weather process occurred in Nujiang Prefecture， Yunnan Province from November 7 to 8， 2016 was discussed through diagnostic analysis. The results showed that the rainstorm weather process occurred under the favorable circulation background， and the cold air moving southward， the south branch moving eastward and the southwest low-level jet jointly caused the rainstorm weather process; The rainstorm occurred in the ascending movement area of lower level convergence and upper level divergence. The convergence area of moisture flux divergence and the negative vertical velocity area coincide with the rainstorm area; The low TBB band on the satellite cloud image corresponds to the area where rainstorm occurs; The guidance of terrain and forced uplift provide favorable conditions for the occurrence of heavy precipitation.

Key words Rainstorm; Circulation characteristics; Water vapor convergence; Terrain; Diagnostic analysis