江西境内一次持续性暴雨天气过程的诊断分析

江西境内一次持续性暴雨天气过程的诊断分析
邹雯清
【摘要】以2013年6月26～ 29日江西省中北部出现的一次持续性暴雨天气过
程为例,采用ECMWF每6h一次的再分析资料、常规地面观测资料、南昌探空站
水汽资料等,从大尺度环流背景、水汽条件、热力条件和动力条件等方面进行了诊
断分析.结果表明:这是一次典型的双阻型梅雨锋持续性暴雨过程;源源不断的水汽供应和较厚的湿层有利于强降雨和深厚的湿对流的发生;良好的热力条件有利对流运
动的发展.
【期刊名称】《新余学院学报》
【年(卷),期】2016(021)006
【总页数】6页(P16-21)
【关键词】江西省;持续性暴雨;诊断分析
【作者】邹雯清
【作者单位】樟树市气象局,江西樟树331200
【正文语种】中文
【中图分类】P458
江西省东部西部南部三面皆环山，中部则是丘陵地带，全省是一个往北开口的大盆地，且整体向鄱阳湖倾斜。

同时，江西也是江南地区的三大主要暴雨区之一[1]。

特殊的地形地貌及气候特征使得江西在汛期暴雨和持续性暴雨频发，并带来极为严重的洪涝灾害和地质灾害。

因此，持续性暴雨天气是江西主汛期的主要灾害性天气，
江西的气象工作者对它十分的关注和重视。

邹海波等[2]建立了江西省持续性暴雨天气的大尺度环流模型。

邹海波等[3]还利用江西省83个常规气象观测站从1961～2010年的逐日降水资料，对江西省持续性暴雨天气进行分析。

本文以2013年6月26～29日江西省中北部出现的一次持续时间长、范围广、强度大的持续性暴雨天气过程为例，利用ECMWF每6h一次的再分析资料、常规地面观测资料、南昌探空站水汽资料等，对在大尺度环流背景条件下，造成江西连续性暴雨天气的水汽条件、热力条件和动力条件进行分析。

1.1降水分布及环流形势
2013年6月26～29日，高空低槽向东移动、切变线基本维持稳定少动、中低层的西南涡和低空西南急流等多个系统的相互配合使江西省中北部出现了2013年持续时间最长、范围最广、强度最大的持续性暴雨天气。

该持续性暴雨过程持续了4天，降水强度强、过程累计雨量大。

26日08时～29日20时，全省平均降水量达到了120.5mm，其中有64个县(市)过程累计雨量超过100mm，20个县(市)超过250mm，6个县(市)超过400mm。

强降雨导致了赣北局部地区的洪涝灾害的发生。

由降水实况分布图(图1)可见，26日08时～27日08时，降水的区域主要是在江西省北部，强降水中心位于景德镇(138mm)和上饶北部(106mm)；27～28日降水区域略微向南移动，主要强降水出现在南昌；28～29日暴雨范围进一步扩大并向南移动。

本次持续性暴雨过程是一次典型的双阻型梅雨锋暴雨过程，欧亚中高纬地区
500hPa“两脊一槽”稳定维持，东脊位于鄂霍次克海西侧，西脊位于乌拉尔山附近，低槽位于贝加尔湖西侧，不断有小槽从低槽南部经过河套地区向东移动，进而向南运动到长江中下游地区，为暴雨过程提供了充足的冷空气。

同时，西太平洋副热带高压的脊线在21°N附近稳定维持，这样的副高脊线位置有利于江西省北部地区汛期出现暴雨带。

500hPa高度场(图略)上，位于贝加尔湖西侧的低槽后部有冷平流引导弱冷空气南下，与副高西北侧的西南气流汇合冷暖气流的交汇带在江南北部地区形成了从广西北部、经由湖南、江西到达江浙沿海地区的静止锋，持续较长时间，有利于暴雨带在此区域稳定维持。

26日08时(图略)，500hPa高空低槽南部的小槽由河套地区向东移动南下，对江西省北部产生影响，700hPa和850hPa上从重庆、贵州以北的低涡处延伸出一条江淮切变线，切变线南侧的低空西南急流与切变线接近平行。

850hPa切变南侧的西南急流较强，急流轴中心在25～28°N，最大值为20 m/s。

27～28日，低槽东移和中层切变都略微向南移动，暴雨区也随之向南移动，在赣北南部到赣中北部一带维持，同时降水强度也有所加强，29日08时，中层切变向北移动至长江北侧，但整个西南急流没有向北移动，850hPa南昌附近为西北风，南昌附近和东部的部分地区，降水强度仍未减弱。

29日20时，500hPa副热带高压向西延伸并向北移动,高空低槽向东偏北方向移动，850hPa西南气流得到加强，切变线向北的抬升
减弱，降水强度也随之减弱。

1.2 水汽条件分析
1.2.1水汽输送机制
水汽是降水形成的重要条件之一，而水汽输送机制的建立对持续性暴雨的产生又有着重要的影响。

从2013年6月29日08时各层天气系统配置分析(图2)可以看出：2013年6月29日08时850、700、500hPa的西南急流轴近似垂直，赣东北处850hPa东北-西南向的中尺度切变附近和925hPa西北-东南向的中尺度切变线的西南侧，白天的强降雨区位于副高西北侧的588dagpm线与584dagpm线之间，接近584dagpm线处，处在850、700、500hPa的西南急流的左侧，高低空急
流耦合区中，即高层200hPa西南急流的右后方和低层850hPa西南急流的左前方，强降雨区位于850hPa和925hPa中尺度切变附近，而强降雨的最强处位于
850hPa和925hPa中尺度切变线附近的重叠处。

急流的这种配置在强降雨区的低层形成强风场辐合，高层形成强辐散，同时也为强降雨区输送了源源不断的水汽，导致强降雨天气的发生。

1.2.2比湿
从比湿条件来看，26日08时～28日08时，南昌站850hPa以下的比湿均在
11g·kg-1以上，最高在27日20时比湿达到22g·kg-1,表明从地面到高空空气中含水量很大，而且湿层也比较深厚。

700hPa比湿在7.26～11.76g·kg-1之间波动，其中26日20时～27日08时和29日08时较低，最低在29日08时，比湿为7.26g·kg-1(表1)。

分析925hPa比湿场发现(图略)，26日08时～29日08时，
江西省总体处于比湿较大的区域中，其中鹰潭市附近为比湿大值区，赣西北比湿相对较小。

另外在赣东北区域各层的温度露点差均较小，这说明在赣东北区域湿层深厚。

良好的水汽供应和较厚的湿层有利于强降雨和深厚的湿对流的发生，加上良好的动力条件有利于降水效率的提高。

1.3 热力条件分析
1.3.1假相当位温场分析
沿117°E做水平锋生垂直剖面变化(图3)，27日08时从低层到高层都有锋生作用,锋生区从下到上向北倾斜,对流层低层的锋生作用明显强于对中层,最强层次在
925hPa附近。

由最强锋生层次925hPa水平运动锋生函数(F)的计算结果，可以
看到，27日08时，长江中下游地区有一个F大值区，此大值区呈带状分布，对
应的等θse线在这一区域变得密集，即θse的水完全处于水平运动锋生区内(F1> 0)。

28日F1>0的锋生区域有所南移，可以看到θse密集区域也明显南压至
28°N左右。

两次锋生阶段对应着降水加强的两个时段。

表明低层空气的水平运动对梅雨锋有维持和加强作用。

锋生强度的变化也会对梅雨锋强度产生影响。

假相当位温(θse)同时也是一个重要的温湿特征参数。

等θse线密集的区域是位势
不稳定和斜压不稳定集中的区域，也是大气中湿斜压不稳定能量集中的区域，可为中尺度对流系统的发展提供强大的不稳定能量。

分析θse沿117°E的纬度-高度剖面(图3)可知，在这次持续性暴雨天气过程中，赣中地区正好位于θse梯度大值区的南侧的高值区域中。

28～29°N的区域范围内，850hPa存在明显的θse中心(图3)，最高值为340K，说明赣中地区对流层底高温、高湿区同时存在向东的高
能舌，这个高能舌既能为暴雨提供充足的水汽供应，也能为暴雨强对流提供足够的位势不稳定能量。

1.3.2对流有效位能CAPE
CAPE是在自由对流高度之上，气块可以从正浮力做功而获得的能量，表示大气浮力不稳定能的大小[4]，CAPE是对流发展强弱的重要标志，在计算大气是否发生
对流时，CAPE已经成为了最常用的方法。

从26日～29日南昌探空站的水汽资料(表1)可知，26日08时，CAPE值高达2228.4J·kg-1，26日20时，CAPE值为2077.8J·kg-1，较高的不稳定能量是本次强对流天气发生的有利条件。

27日08时～28日20时，CAPE值迅速下降至0J·kg-1，说明此时位能有效地转化为了上升运动所需的动能，上升运动非常剧烈，在此期间南昌站的降水强度达到最大值，为125.7mm。

1.4 动力条件分析
1.4.1 散度场
从散度沿28.5°N剖面图可以看出，26日08时(图4a)，赣北地区底层925hPa处有散度为-1.5·10-5s-1的辐合中心，赣西北上空约300hPa处有一个散度为2·10-5s-1的辐散中心，赣东北上空约800hPa处有一散度为1.5·10-5s-1的辐散中心；27日08时(图4b)，底层的辐合中心散度为-4·10-5s-1,辐合进一步加强，同时赣
东北地区800hPa处散度为1.5·10-5s-1的辐散中心维持稳定，同时500hPa处出现辐合中心，300hPa处有辐散中心；28日08时(图4c)，赣北地区500hPa的散
度以下皆为负值，中心为-5·10-5s-1，500hPa以上散度皆为正值，中心为
4.5·10-5s-1；29日08时(图4d)，没有明显的辐合辐散形势。

本次过程中的强降雨区与低层辐合、高层辐散中心区对应，说明低层辐合、高层辐散和强烈的上升运动是造成本次强降雨的直接动力条件。

1.4.2 垂直速度
从28.5°N垂直速度剖面图上可以看出，赣北地区从低层到高层垂直速度均为负值，即均处于强的垂直上升运动区域中，26日08时～27日08时(图5a～b)在119°E 附近存在一片等值线密集区域，上升运动强烈，与涡度场及散度场上的上升区域对应；28日08时(图5c)，高空等值线密集的区域出现在赣东北地区上空，与强降
水的落区相符合；29日08时(图5d)，无明显的等值线密集区域，上升运动减弱，降水也随之减弱。

深厚且强烈的上升运动为这次强降水天气过程提供了充足的动力条件，促使潜在不稳定能量释放，出现了较强降水天气。

通过对2013年6月26～29日持续性暴雨天气的环流形势、水汽条件、热力条件和动力条件的详细分析，得到如下结论：
(1)这是一次典型的双阻型梅雨锋暴雨过程。

西太平洋副热带高压脊线稳定维持在21°N附近，500hPa高度场上，位于贝加尔湖西侧的低槽后部有冷平流引导弱冷
空气南下，与副高西北侧的西南气流汇合冷暖气流的交汇带在江南北部地区形成了持续较长时间的静止锋。

低层锋生作用对梅雨锋有维持和加强作用。

(2)源源不断的水汽供应和较厚的湿层有利于强降雨和深厚的湿对流的发生。

高空
的西南急流和低空偏南急流之间的相互配合是这次持续性暴雨过程产生的重要原因。

(3)良好的热力条件有利对流运动的发展。

在本次暴雨天气过程中，一方面高的对
流有效位能CAPE有效地转化为了上升运动所需的动能，另一方面对流层底高温、高湿区同时存在向东的高能舌，既为提供充足的水汽供应，也为强对流提供足够的位势不稳定能量。

(4)高空辐散、低空辐合形成的抽吸作用为此次暴雨提供了动力抬升条件，上下层系统位置接近并长时间维持为连续强降水提供了有力配置。

深厚且强烈的上升运动为这次暴雨天气过程提供了充足的动力条件，促使潜在不稳定能量释放，出现了较强降水天气，提高了降水效率。

【相关文献】
[1]单九生,尹洁,张延亭,等.江西致洪暴雨天气特征分析与流域洪涝预报研究[J].暴雨灾
害,2007,26(4):311-315.
[2]邹海波,单九生,吴珊珊,等.江西持续性暴雨的典型大尺度环流模型[J].暴雨灾害,2013,32(2):126-131.
[3]邹海波,单九生,吴珊珊,等.江西持续性强降雨的气候特征及其大尺度环流背景.气象科
学,2013,33(4):449-456.
[4]陈晓红,郝莹,鲁俊,等.对流参数在强对流天气预报中的释用[J].气象与减灾,2006,102(2):8-10.。