周景文，莫粱狄，黃冬至

（茂名市氣象局，廣東茂名 525000）

2015年5月5—6日茂名市局地強暴雨特征分析

周景文，莫粱狄，黃冬至

（茂名市氣象局，廣東茂名 525000）

利用常規(guī)氣象觀測資料以及NCEP 1°×1°再分析資料，對2015年5月5—6日茂名市局地強暴雨過程的環(huán)流背景及影響系統(tǒng)進行分析，同時給出降水物理因子診斷。結果表明：該次局地強暴雨是在兩槽一脊的環(huán)流形勢背景下，位于孟加拉灣附近的南支波動配合東路冷空氣滲透造成的強降水；5月初，隨著西南季風的爆發(fā)，來源于北部灣的西南急流和南海的水汽輻合是兩支主要的水汽輸送帶，并且高水汽通量區(qū)與暴雨落區(qū)密切相關；該次暴雨過程，高層輻散先于低層輻合，高低層的抽吸作用有利于暴雨的觸發(fā)；粵西地區(qū)位勢不穩(wěn)定能量不斷累積，為該次暴雨的形成提供了不穩(wěn)定能量條件。

天氣學；局地強暴雨；環(huán)流形勢；水汽通量；不穩(wěn)定能量；茂名市

華南前汛期暴雨發(fā)生前天氣擾動的信號弱，業(yè)務預報難度大，影響廣泛，為此受到廣大氣象界工作者的高度重視［1-15］。目前國內(nèi)有不少專家對廣東地區(qū)前汛期暴雨進行研究，黃曉梅等［1］在對粵西一次前汛期暴雨分析中發(fā)現(xiàn)，500 hPa南支槽、夏季風爆發(fā)、弱冷空氣侵入是該次暴雨的主要成因；高亭亭等［2］對廣州前汛期暴雨氣候特征進行分析；黃海燕等［3］分析了汕尾市前汛期暴雨特征。

2015年5月5—6日，粵西北地區(qū)出現(xiàn)一次局地特征明顯的強暴雨過程。暴雨區(qū)域主要集中在茂名、清遠、韶關一帶。而茂名市強暴雨主要集中在北部，過程最大降雨量出現(xiàn)在茂名信宜的池洞，為139.5 mm；2015年5月5日08：00—6日20：00（北京時，下同）茂名市的雨量情況見圖1。該次暴雨過程具有范圍集中、雨強強的特點。據(jù)三防統(tǒng)計，信宜市東鎮(zhèn)街道、丁堡、水口、池垌等鎮(zhèn)街受災較嚴重，高州市荷花鎮(zhèn)有局部受淹，水利設施損毀。信宜受災村居65個、人口13.5萬，經(jīng)濟損失2 250萬元。因此針對該次過程進行診斷分析，找到該次暴雨的過程特點，對于提高茂名前汛期暴雨的預報準確率具有十分重要的意義。

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

1 環(huán)流形勢和天氣尺度系統(tǒng)

1.1 大尺度環(huán)流背景分析

該次暴雨發(fā)生前夕，副熱帶高壓呈孤立環(huán)流占據(jù)南海西南部，有利于水汽向廣東、廣西輸送（圖2）。歐亞地區(qū)在兩槽一脊的環(huán)流形勢下，孟加拉灣有南支波動生成和東移；而中緯西風東移過程中，東槽引導冷空氣南下滲透使粵西地區(qū)斜壓性增強。黃忠等［4］在粵東持續(xù)性暴雨成因研究中指出，東槽引導的冷空氣與短波槽疊加容易造成持續(xù)性暴雨。

圖2 2015年5月4日20：00 500 hPa位勢高度場（單位：gpm）

1.2 高空與地面場特征

前汛期的暴雨發(fā)生時，南亞高壓一般位于中南半島北部或其臨近地區(qū)［5］，而茂名市出現(xiàn)暴雨時，北部灣還出現(xiàn)一個低渦次級中心，暴雨區(qū)正是出現(xiàn)在次級環(huán)流東部，副熱帶高壓北部的輻散氣流下。

5日傍晚，500 hPa西風槽東移逼近廣東，并有短波槽疊加活動（圖3a）。850 hPa上江淮切變線南壓，于5日傍晚穩(wěn)定在兩廣交界附近；茂名則處于切變線南側，西南渦東南側強盛的西南氣流中，強盛的西南水汽輸送直接觸發(fā)了暴雨，并給暴雨的持續(xù)提供了充足的水汽、熱量和不穩(wěn)定能量（圖3b）?；浳鞯孛嬗腥趵淇諝鉂B透補充，低壓發(fā)展強盛（圖3c）。6日白天隨著切變線北推，大氣中不穩(wěn)定能量得到釋放，降水過程結束。

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

2 暴雨發(fā)生的物理量條件

2.1 水汽條件

持續(xù)充足的水汽條件是暴雨形成和發(fā)展的必要條件。通過對低緯地區(qū)的流場和水汽分布分析發(fā)現(xiàn)，5月初，隨著西南季風的爆發(fā)，來源于北部灣的西南急流和南海偏南水汽輻合是該次暴雨過程的2支主要水汽輸送帶，并且高水汽通量區(qū)與暴雨落區(qū)密切相關。

該次暴雨過程中，低層水汽主要來自南海和北部灣，沿著西南急流和偏南風輻合方向傳輸。850 hPa最大水汽通量中心軸在20.5°N—23.0°N之間，呈準東西帶狀分布，水汽的最大輸送中心軸線位置與急流軸相對應，中心值隨著西南急流的加強而逐漸增大（圖4）。

圖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（單位：g·cm-2·hPa-1·s-1）

5日08：00位于北部灣到中南半島南部的高水汽通量帶緩慢西進并穩(wěn)定維持在北部灣西北部（圖4a）；5日夜間高水汽通量帶開始觸及粵西的西北部，5日20：00一條帶狀的水汽通量高值帶出現(xiàn)在粵西地區(qū)，23：00水汽通量分裂條帶大值區(qū)正好位于茂名西北部（圖4b），高達20 g·cm-1·hPa-1·s-1，水汽通量高值帶所覆蓋的茂名西北部地區(qū)對應強降水落區(qū)；6日08：00，水汽通量高值區(qū)中心東移至粵西北一帶，急流中心軸和水汽通量中心大值區(qū)逐漸移出茂名（圖4c），強降水隨之結束。

2.2 動力條件

除了持續(xù)的水汽輸送外，高低層抽吸作用是該次暴雨過程的一個動力觸發(fā)條件。5日夜間，粵西地區(qū)高層200 hPa正散度逐漸加大，20：00起有一散度大值中心于茂名西北部維持，高層大氣輻散增強（圖5a）。低層850 hPa為負輻散度區(qū)（低層輻合區(qū)），負散度大值中心5日23：00起逐漸加大維持（圖5b），低層輻合出現(xiàn)時間落后于高層輻散，負散度值中心加大維持時間與茂名暴雨的發(fā)生發(fā)展時間吻合。6日上午，200 hPa強輻散區(qū)逐漸東北移，茂名西北部的強降水隨著結束。這種低層輻合、高層輻散的高低空抽吸作用使低緯地區(qū)輸送的水汽在茂名西北部地區(qū)輻合抬升，有利于暴雨的觸發(fā)和強降水的維持。

圖5 2015年5月5日20：00 200 hPa（a）和6日02：00 850 hPa散度場（單位：×10-5s-1）

2.3 熱力條件

暴雨過程開始前后對K指數(shù)場的分析得出，華南大部分地區(qū)處于32～40℃的高熱力不穩(wěn)定區(qū)，其中心大值區(qū)出現(xiàn)在粵西、粵西北一帶（K≥38℃），并且在5日20：00前后K指到達最大值（圖6a）。而從溫度對數(shù)壓力圖（圖6b）上反映出，5日開始，粵西地區(qū)（以陽江探空站為代表站）處于正的不穩(wěn)定能量區(qū)，20：00正能量區(qū)面積增大幾乎觸及地面，并且低層濕層深厚（相對濕度≥80%延伸至800 hPa附近），中高層存在干區(qū)，空間垂直風場加大，由低空到高空呈順時針旋轉，粵西地區(qū)暖平流輸送加強，存在明顯的上干下濕暖舌結構。上述各熱力指標表明，該次暴雨過程中粵西地區(qū)位勢不穩(wěn)定能量不斷累積，為暴雨的形成提供了不穩(wěn)定能量條件。

圖6 2015年5月5日20：00廣東K指數(shù)分布（a）和陽江探空圖（b）

3 結論

1）該次暴雨過程是在兩槽一脊的環(huán)流形勢背景下，孟加拉灣附近的南支波動配合東路冷空氣南下滲透造成的強降水。

2）5月初，隨著西南季風爆發(fā)，來源于北部灣的西南急流和南海偏南氣流輻合是該次暴雨過程的2支主要水汽輸送帶，并且高水汽通量區(qū)與暴雨落區(qū)密切相關。

3）高層輻散先于低層輻合開始，對低緯地區(qū)輸送的水汽在茂名西北部地區(qū)輻合抬升和雨勢維持十分有利，高低層抽吸作用有利于暴雨的觸發(fā)。

4）該次暴雨過程，粵西地區(qū)處于上干下濕的暖舌區(qū)，位勢不穩(wěn)定不斷加強，為暴雨的形成提供了不穩(wěn)定能量條件。

［1］黃曉梅，葉樹春，周武.粵西地區(qū)一次前汛期的暴雨過程分析［J］.廣東氣象，2013，35（4）：36-40.v

［2］高亭亭，梁衛(wèi)，羅聰，等.廣州前汛期暴雨氣候特征分析［J］.廣東氣象，2012，34（2）：5-8，13.

［3］黃海燕，黃衛(wèi)東.汕尾市前汛期暴雨的特征分析與預報［J］.廣東氣象，2011，33（4）：29-33.

［4］黃忠，吳乃庚，馮業(yè)榮，等.2007年6月粵東持續(xù)性暴雨的成因分析［J］.氣象，2008，34（4）：43-53.

［5］謝炯光，紀忠萍，谷德軍，等.廣東省前汛期連續(xù)暴雨的氣候背景及中期環(huán)流特征［J］.應用氣象學報，2006，17（3）：254-262.

［6］林良勛，馮業(yè)榮，黃忠，等.廣東省天氣預報技術手冊［M］.北京：氣象出版社，2006.

［7］陶詩言.中國之暴雨［M］.北京：科學出版社，1985.

［8］翟國慶，高坤，俞樟孝，等.暴雨過程中中尺度地形作用的數(shù)值試驗［J］.大氣科學，1995，19（4）：475-480.

［9］薛紀善.1994年華南夏季特大暴雨研究［M］.北京：氣象出版社，1999.

［10］黃士松.華南前汛期暴雨［M］.廣州：廣東科技出版社，1986.244pp.

［11］張蕾.天氣形勢調(diào)整過程中連續(xù)暴雨的個例分析［J］.廣東氣象，2003，25（3）：1-3.

［12］朱乾根，林錦瑞，壽紹文，等.天氣學原理和方法［M］.北京：氣象出版社，2000.

［13］郝全成，孫周軍.2012年廣東省前汛期氣候特點及其成因初步分析［J］.廣東氣象，2012，34（4）：10-13.

［14］李建輝.進入南海的過赤道氣流與華南前汛期暴雨［J］.氣象，1982，8（3）：10-12.

［15］文丹青，黃波，劉峰.一次華南前汛期鋒前暖區(qū)暴雨的分析［J］.廣東氣象，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

廣東省茂名市氣象局氣象科技計劃項目“西南季風活動對茂名汛期重要天氣的影響（201501）

周景文（1989年生），男，本科，助理工程師，主要從事天氣預報方向的相關工作。E-mail：635922022@qq.com

周景文，莫粱狄，黃冬至.2015年5月5—6日茂名市局地強暴雨特征分析［J］.廣東氣象，2016，38（6）：16-19.