一次连续性暴雨天气过程成因分析研究

一次连续性暴雨天气过程成因分析研究

摘要：通过常规天气资料、探空资料、物理量及雷达资料分析，对江津地区9月10～12日暴雨天气过程进行综合分析发现：在大气层结稳定的情况下（低温低能），低涡的动力抬升作用造成了局部地区的强对流天气发生，但由于冷空气的影响较弱，使得对流系统难以长时间维持，生命史较短。持续较强的暖平流输送是降雨时间较长的重要原因之一。多普勒雷达径向速度资料的应用对对流系统的临近预警预报有很好的效果。关键词：暴雨；低涡；动力抬升作用中图分类号：p458.121

文献标识码：a 引言丁一汇等[1]研究了我国暴雨的成因，指出我国暴雨的发生受三个大尺度因子的影响：来自印度洋和西太平洋的夏季风，西太平洋和青藏高原副热带高压，北半球尤其是东亚中高纬地区的异常大气环流。陈兴芳[2]研究也指出，大气环流的异常是导致降水异常的一个最直接的原因。陈智强等[3]在对1999年6月23～28日的连续性暴雨过程进行分析后指出，暴雨发生后，当雨区上游存在高能中心，且以平流方式向暴雨区输送时，不稳定能量得以重建，这种不稳定能量的补充是暴雨得以维持的重要条件。进入21世纪后，在气候变暖的大背景下，极端天气事件频发，连续性暴雨对我国的国民生产、人民生活都造成了极大的威胁，沿海地区是连续性暴雨的多发区域，而作为内陆地区的重庆发生连续性暴雨天气是很少的，所以有必要对此次连续性暴雨天气进行分析研究。1 过程综述此次降水过程中（9月10日20：00～12日20：00），

江津共有5个雨量站雨量超过100mm，其中羊石雨量最大，达137.4mm，24个雨量站雨量超过50mm。2 环流形势分析2.1 500hpa10日8：00欧亚地区环流形势为一槽一脊型，横槽位于贝湖到蒙古西部地区，槽后偏北风将冷空气向槽内输送堆积。盆地上空有一波动槽，重庆受槽前西南气流影响，副高开始有东退南调的趋势。10日20：00到12日8：00，横槽逐渐转竖东移，其携带的冷空气也逐渐南下影响重庆。12日20：00，重庆上空转为偏北气流影响，降雨逐渐减弱结束。2.2 700hpa10日8：00从甘肃南部到四川盆地西部有一切变，受切变和高空槽共同影响，造成了四川东北部的强降雨天气。而重庆则位于切变以南，还未受切变系统影响，降雨还未开始，只有重庆西北部地区受系统边缘影响，且偏南风急流较强，出现了降雨天气。10日20时切变明显东移南压，重庆除东南部地区外，其余地区开始受其影响。到11日20：00，重庆上空逐渐转变为气旋性环流控制，到12日20：00，低涡逐渐东移出重庆，降水趋于减弱。2.3 850hpa10日8：00切变缓慢移动影响重庆，到12日20：00，系统基本移出重庆，过程影响结束。3 探空图资料分析由沙坪坝的探空资料可知，11日8：00，k指数为33，si指数为3.45，cape值为0，没有不稳定能量积累，表明重庆上空层结相对稳定，但湿层较厚，从945～268hpa相对湿度都维持在80%以上，降水一直以稳定性降雨为主，但偏南局部地区仍然有对流单体发展，由于没有对流发展的维持机制，对流单体的生命史很短，造成整个暴雨过程的小时雨强普遍较小。11日20：00，k指数为34，

si指数变为1.98，cape值为1.4，层结仍然以稳定层结为主。整个过程中从低层到高层风向随高度顺转，有暖平流，为持续性降雨的产生有十分有利的作用。4 物理量场分析4.1 散度场10日8：00，700hpa负散度大值中心位于四川西北部与甘肃的交界处，

850hpa负散度大值中心位于四川东北部与陕西交界处，明显的辐合区位置偏北；10日20：00，辐合中心明显南压，特别是850hpa负散度中心位于江津上空，500hpa正散度大值区位于重庆西部地区，正负中心差值较大，说明整层的抽吸作用比较明显，为产生强降雨提供了较好的动力条件。同时值得一提的是，500hpa高度上已经为正散度场，说明江津上空没有深对流发展持续的条件。4.2 垂直速度场暴雨前，700hpa和850hpa垂直速度大值中心位于重庆西南地区，700hpa的中心更是达到了-20cm·s-1，表明江津中低层的上升运动非常明显，在非常好的动力抬升条件下，却没有产生大范围的对流性天气（仅在江津西南部出现了小时雨强超过20mm的短时强降雨天气），溯其根本是因为没有冷空气影响这一触发条件，通过探空图分析可以发现，冷空气在过程趋于结束时才开始影响重庆，影响重庆的时间相对滞后，造成江津无明显的大范围对流性天气产生。5 雷达资料分析从径向速度场上可以看出，在降雨开始前期，对应垂直速度大值区的位置，出现了明显的逆风区，在vil图、强度图、回波顶高图上都能清楚的看到逆风区所对应的强回波区（r>35dbz，vil>10kg·m-2，h>10km），逆风区的出现，说明在强的动力抬升条件下，产生了局地的对流天气，但由于层结条件较稳

定，不利于对流维持，只造成了小范围的短时强降雨天气。6 结论此次过程受高空横槽转竖，中低层切变、低涡东移南压影响，且降雨时间较长，造成了江津暴雨天气过程。通过探空资料分析，此次过程k指数、si指数、cape值均反映了江津上空层结稳定，但湿层深厚，且稳定的暖平流输送为持续降雨的产生起到了关键的作用。通过物理量场分析，较好的动力抬升条件是此次过程雨量较大的重要原因之一，但500hpa较早转为辐散场，同时冷空气影响相对滞后，对深对流天气的发展持续不利。雷达资料的应用对强对流发生发展及跟踪预报服务有非常好的效果。参考文献[1] 丁一汇.高等天气学[m].北京：气象出版社，2005： 309-452.

[2] 陈兴芳. 1994年西太平洋副高异常变化及其成因分析[j].气象，1995， 21（12）：3-7. [3] 陈智强，戴新甫，等.1999年上海市一次连续性暴雨过程分析[j].气象，2000，26（9）：24-28. 作者简介：陶洵（1985-），男，重庆市人，重庆市江津区气象局，助理工程师。研究方向：主要从事天气预测预报及服务工作。