付錫南 吳剛 劉穎成

摘要：使用常規(guī)天氣資料、衛(wèi)星云圖、江西雷達(dá)拼圖等資料，從天氣形勢(shì)、物理量、衛(wèi)星云圖和雷達(dá)回波特征等方面著手，對(duì)2019年7月5日影響撫州大暴雨過程進(jìn)行分析，結(jié)果表明：東西走向的暴雨帶東段往往是江西暴雨中心，最大降水就發(fā)生在吉安撫州至鷹潭一帶;500hpa槽線、700hpa和850hpa切變輻合伴隨西南急流是這次撫州暴雨的主要天氣系統(tǒng);對(duì)流云團(tuán)疊加易產(chǎn)生強(qiáng)降水和暴雨;對(duì)流云團(tuán)在一個(gè)地方長(zhǎng)時(shí)間維持容易產(chǎn)生暴雨;多個(gè)對(duì)流云團(tuán)經(jīng)過同一個(gè)地方容易產(chǎn)生暴雨;回波帶上的強(qiáng)單體回波帶不斷東移，形成“列車效應(yīng)”是造成撫州大暴雨的主要回波系統(tǒng)?；夭◣Мa(chǎn)生暴雨的關(guān)鍵取決于回波帶的維持時(shí)間，維持時(shí)間長(zhǎng)也能出現(xiàn)暴雨。

關(guān)鍵詞：大暴雨 列車效應(yīng) 天氣系統(tǒng)

0 引言

隨著氣象業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展和天氣預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)工作者的不斷探索和研究，國(guó)內(nèi)的許多專家學(xué)者對(duì)暴雨研究取得了顯著成效，例如：許愛華[1]等對(duì)中國(guó)近百次強(qiáng)對(duì)流天氣個(gè)例研究，提出中國(guó)強(qiáng)對(duì)流天氣5種基本類型：冷平流強(qiáng)迫類、暖平流強(qiáng)迫類、斜壓鋒生類、準(zhǔn)正壓類、高架對(duì)流類，并給出了基本解釋。張雅斌[2]等研究指出雷達(dá)強(qiáng)回波區(qū)呈垂直塔狀，質(zhì)心低，屬執(zhí)帶海洋型降水回波。陳淑琴[3]等指出回波移速較慢的易產(chǎn)生強(qiáng)降水，加波移速快的易產(chǎn)生強(qiáng)風(fēng)。朱乾根[4]等在《天氣學(xué)原理與方法》中指出：“超低空南風(fēng)急流是暴雨區(qū)所需不汽的提供者、是暴雨區(qū)超低空對(duì)流不穩(wěn)定層結(jié)的建立都和維持者、是暴雨區(qū)超低空天氣尺度上升氣流的建立者和對(duì)流不穩(wěn)定能量的釋放者”。在對(duì)暴雨形成機(jī)制的診斷分析和數(shù)值模擬方面張弛[5]、鄭婧[6]、熊秋芬[7]、劉獻(xiàn)耀[8]等也做了詳細(xì)的分析，有獨(dú)道的見解。

1 資料來源與降水實(shí)況

1.1 資料來源

天氣資料主要來源于MICAPAS4.5平臺(tái)、江西省自動(dòng)站雷達(dá)數(shù)據(jù)共享平臺(tái)、江西省集約化天氣預(yù)報(bào)平臺(tái)、國(guó)家氣象信息中心、江西雷達(dá)回波拼圖。

1.2 ?降水實(shí)況

通過分析2019年7月4日20：00至7月5日20：00江西省國(guó)家站24h累計(jì)降水圖（圖1a），可以看出強(qiáng)雨帶呈東西走向，主要降水落區(qū)在江西中部吉安撫州地區(qū)，降水中心在撫州市。2019年7月4日20：00至5日20：00，撫州市區(qū)降水量達(dá)116.2mm，國(guó)家站以宜黃132.3mm為最大，全市平均降水量為77.5mm，資溪等8個(gè)站降水量超過50mm，撫州市有153個(gè)氣象監(jiān)測(cè)站點(diǎn)超過50mm，暴雨量高達(dá)（自動(dòng)監(jiān)測(cè)站237個(gè)）64.6%，其中42個(gè)站點(diǎn)超過100mm，最大累計(jì)降水以樂安戴坊199.3mm為最大，最大1小時(shí)降水出現(xiàn)在樂安龔坊鎮(zhèn)64.8mm。

2 天氣系統(tǒng)

2.1 ?天氣系統(tǒng)分析

通過分析 500hpa高空?qǐng)D可以看出，7月4日20時(shí)中高緯大致為兩槽一脊的環(huán)流形勢(shì)，其中一低槽在阿斯塔納到天山一線，另一低槽從海參威低渦中心延伸至日本海，西太平洋副熱帶高壓偏弱，588線在遂川寧都，撫州處在588線北部，低槽帶來的冷空氣與副高外圍暖濕氣流在江南一帶交匯。在700hpa存在一個(gè)低渦切變位于江西北部，700-850hpa低空急流自南海沿廣東至江西中部，中心風(fēng)速分別達(dá)20m/s和14m/s，撫州處于急流軸左上方。在925hpa可以看到有一切變線位于撫州北部。

2.2 特理量場(chǎng)分析

2.2.1動(dòng)力條件

從7月5日08：00散度圖可以看出，撫州上空200hpa散度為3×10-5hpa.m.s為輻散，500hpa到850hpa為輻合，從渦度圖（圖3b）可看出撫州上空200hpa渦度為-6×10-5hpa.m.s，500到850hpa為正渦度，低層正渦度、高層負(fù)渦度及低層輻合高層輻散有利于上升運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)生，有利于中尺度對(duì)流系統(tǒng)的發(fā)生和發(fā)展，為暴雨過和提供動(dòng)力條作。

2.2.2水汽條件

從850hpa比濕場(chǎng)來看，7月4日20：00和7月5日08：00（圖3d），撫州地區(qū)的比濕高達(dá)14～16g/kg，從南海到江西有一較明顯的水氣輸關(guān)帶，4日20：00至5日20：00一直存在。撫州處水汽輻合區(qū)，這次降水過程前撫州水汽條件很好，為降水提供了有利的水汽條件，在降雨期間水汽源源不斷從南海輸送過來，并在撫州輻合聚集，為暴雨過程提供水汽保障。

由此可得出，500hpa槽線、700hpa和850hpa切變伴隨西南急流、地面維持鋒面輻合是這次撫州暴雨的主要天氣系統(tǒng);低層正渦度、高層負(fù)渦度有利于上升運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)生

3 衛(wèi)星云圖分析

根據(jù)實(shí)況統(tǒng)計(jì)7月4至5日撫州主要降水發(fā)生在4日23：00至5日3：00、5日8：00至12：00及5日15：00至5日20：00這三個(gè)時(shí)段內(nèi)，現(xiàn)根據(jù)降水實(shí)況結(jié)合衛(wèi)星云圖分析形成這次暴雨降水過程成因：（1）從4日22：00衛(wèi)星云圖上可以看出此時(shí)在撫州境內(nèi)并沒有對(duì)流云團(tuán)，該時(shí)段內(nèi)（4日22：00—23：00）撫州也未出現(xiàn)降水，但在撫州周圍有3塊呈東西走向的對(duì)流云團(tuán)（帶）。4日22：00 A云帶已經(jīng)移出撫州，B、C兩個(gè)云團(tuán)在不斷的發(fā)展并向撫州方向移動(dòng)，4日23：00兩云團(tuán)進(jìn)入撫州5日00：00兩云團(tuán)發(fā)展成熟并在撫州合并（BC云帶），云團(tuán)亮溫達(dá)278.77K，在此時(shí)段（4日23：00—5日00：00）內(nèi)撫州臨川和樂安出現(xiàn)大雨并有6個(gè)站點(diǎn)出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降水，最大小時(shí)降水為39.4mm，5日00：00—3：00BC云團(tuán)在撫州上空維持，逐漸減弱，5日3：00后才移出撫州，根據(jù)實(shí)況統(tǒng)計(jì)撫州在這時(shí)段（5日00：00—3：00）內(nèi)有4個(gè)站點(diǎn)出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降水，最大小時(shí)降水35.5mm;（2）從5日7：00衛(wèi)星云圖上可以看到在撫州境內(nèi)（崇仁樂安）只有兩塊小對(duì)流云團(tuán)（D、E）向東移動(dòng)，經(jīng)查詢對(duì)應(yīng)時(shí)間段內(nèi)撫州下小到中雨，最大小時(shí)降水量為23.6mm，但隨后不斷發(fā)展5日8：00兩塊對(duì)流云團(tuán)發(fā)展成熟合并疊加，對(duì)流云團(tuán)亮溫達(dá)274.9K，在這時(shí)段（8：00—9：00）內(nèi)撫州出現(xiàn)大到暴雨，4個(gè)站點(diǎn)出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降水，最大小時(shí)降水量達(dá)64.8mm（樂安龔坊），對(duì)流云團(tuán)不斷向東移動(dòng)于5日13：00移出撫州境內(nèi)，在這段時(shí)間（9：00—13：00）內(nèi)撫州有11個(gè)站點(diǎn)出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降水，最大小時(shí)降水量為50.9mm;（3）從5日14：00衛(wèi)星云圖上看在撫州西部有對(duì)一流云團(tuán)F向東移，撫州出現(xiàn)小雨。5日16：00與另一同方向移動(dòng)云團(tuán)（G云團(tuán)）合并發(fā)展形成暴雨對(duì)流云帶，云帶亮溫達(dá)291.26K，在此時(shí)段內(nèi)（15：00—16：00）撫州出現(xiàn)中到大雨局部暴雨，1個(gè)站點(diǎn)出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降水，降水量為35.4mm，該暴雨對(duì)流云帶長(zhǎng)時(shí)間在撫州上空維持，造成降水時(shí)間加長(zhǎng)，5日22：00對(duì)流云團(tuán)移出撫州市，在這段時(shí)間（16：00—22：00）內(nèi)撫州降大雨到暴雨，有11個(gè)站出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降水，其中有3個(gè)站小時(shí)降水量大于50mm，最大小時(shí)降水量為56mm，5日21：00云帶后側(cè)伴有大范圍層狀云降水，強(qiáng)降水過程基本結(jié)束。

由此我們可以看出，對(duì)流云團(tuán)疊加易產(chǎn)生強(qiáng)降水和暴雨;對(duì)流云團(tuán)在一個(gè)地方長(zhǎng)時(shí)間維持容易產(chǎn)生暴雨;多個(gè)對(duì)流云團(tuán)經(jīng)過同一個(gè)地方容易產(chǎn)生暴雨。

4 暴雨過程雷達(dá)回波動(dòng)態(tài)

撫州市2019年7月5日主要降水時(shí)間段是從7月4日23時(shí)至7月5日20時(shí)，從江西雷達(dá)拼圖我們可以分析這次降水的形成和回波演變。

從7月4日20：00—22：00雷達(dá)回波拼圖上可以看到在撫州有零散回波，最大回波強(qiáng)度在45～50dBZ之間，在這時(shí)段內(nèi)撫州未出現(xiàn)降水情況，4日23：00 ? ?云圖上的B、C云團(tuán)在對(duì)應(yīng)時(shí)間的雷達(dá)拼圖上，兩回波分別位于撫州北部和西部樂安，最大強(qiáng)度在55～60dBZ，此時(shí)撫州出現(xiàn)大到暴雨天氣，回波帶向東移動(dòng)于7月5日3：00主體向移出撫州向福建南平方向移動(dòng)，在這時(shí)段（4日23：00—5日3：00）內(nèi)撫州有10個(gè)站點(diǎn)出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降水;5日4：00在撫州西部有強(qiáng)回波單體進(jìn)入撫州境內(nèi)，強(qiáng)度在55～60dBZ，樂安縣出現(xiàn)大到暴雨天氣，最大小時(shí)（4：00—5：00）降水達(dá)62.7mm（樂安戴坊），7月5日5：00回波帶發(fā)展，沿回波帶上排列的多個(gè)回波單體，強(qiáng)度達(dá)到55～60dBZ，這些單體回波沿回波帶走向，不斷向偏東方向移動(dòng)，產(chǎn)生“列車效應(yīng)”，受這些單體回波影響撫州出現(xiàn)大到暴雨天氣，出現(xiàn)連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水，在這段時(shí)間（4：00—12：00）內(nèi)撫州有17個(gè)站點(diǎn)出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降水，最大小時(shí)降水達(dá)到64.8mm（樂安龔坊）。7月5日12：00回波帶繼續(xù)向偏東方向移，降水減弱;7月5日14：00有一帶狀強(qiáng)回波向偏東方向移動(dòng)15：00從樂安縣進(jìn)入撫州境內(nèi)，強(qiáng)度在55～60dBZ，撫州出現(xiàn)大到暴雨天氣，該回波一直在撫州北部上空維持，18：00向南移動(dòng)至廣昌縣境內(nèi)，20：00繼續(xù)南壓21：00移出撫州，撫州處在絮狀層狀云降水之中，降水強(qiáng)度明顯減弱，在這段時(shí)間（5日14：00—5日20：00）內(nèi)撫州有12個(gè)站點(diǎn)出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降水，其中3個(gè)站小時(shí)降水超過50mm，最大小時(shí)降水量為56mm。

由此見，回波帶上的強(qiáng)單體回波沿帶不斷東移，形成“列車效應(yīng)”是造成撫州大暴雨的主要回波系統(tǒng)，回波帶產(chǎn)生暴雨與回波帶的維持時(shí)間有關(guān)系，維持時(shí)間長(zhǎng)容易產(chǎn)生暴雨。

5 結(jié)論

500hpa槽線、700hpa和850hpa切變輻合伴隨西南急流是這次撫州暴雨的主要天氣系統(tǒng);南海沿廣東至江西中部有一比較明顯的水汽輸送帶撫州處于急流軸上，這些環(huán)境條件為此次暴雨過程提供了動(dòng)力和水汽條件。

對(duì)流云團(tuán)疊加易產(chǎn)生強(qiáng)降水和暴雨;對(duì)流云團(tuán)在一個(gè)地方長(zhǎng)時(shí)間維持容易產(chǎn)生暴雨;多個(gè)對(duì)流云團(tuán)經(jīng)過同一個(gè)地方容易產(chǎn)生暴雨。

回波帶上的強(qiáng)單體回波沿帶不斷東移，形成“列車效應(yīng)”是造成撫州大暴雨的主要回波系統(tǒng)?；夭◣Мa(chǎn)生暴雨與回波帶的維持時(shí)間有關(guān)系，維持時(shí)間長(zhǎng)容易產(chǎn)生暴雨。

參考文獻(xiàn)：

[1] 許愛華，孫繼松，許東蓓，等.中國(guó)中東部強(qiáng)對(duì)流天氣的天氣形勢(shì)分類和基本要配置特征[J].氣象，2014，40（4）：400-411

[2] 張雅斌，喬娟，屈麗瑋，等.西安“8.3”大暴雨的環(huán)境條件與中尺度特征分析[J].暴雨災(zāi)害，2016，35（5）：427-436