2012年阳江市两场罕见深秋暴雨成因的对比分析

郑清，梁道艺，周晓，吴长春

（阳江市气象局，广东阳江 529500）

2012年阳江市两场罕见深秋暴雨成因的对比分析

郑清，梁道艺，周晓，吴长春

（阳江市气象局，广东阳江 529500）

利用常规观测资料、NECP/NCAR（1°×1°）再分析资料、多普勒天气雷达产品以及地面自动气象站等资料，对比分析了2012年11月下旬阳江市的2次暴雨过程。结果表明：11月20日的暴雨属于暖区暴雨，降雨主要集中在阳江南部地区；11月26日的暴雨属于锋面暴雨，降雨主要分布在阳江北部山区。2012年11月印度洋和南海海温偏高，导致暖湿气流旺盛，配合副热带高压的阶段性加强和西伸，使得西南水汽输送异常偏强。2次降雨过程由于影响系统的热力差异和地形影响，使得降雨趋势呈反位相分布。

天气学；暖区暴雨；锋面暴雨；阳江市

11月在阳江属于深秋时节，是一年中降雨最少的月份之一（11月—次年1月），绝大部分暴雨或以上量级的降雨发生在汛期（4—9月）［1］。阳江汛期暴雨与南支槽、切变线、西南急流和锋面活动等关系密切［1］。影响阳江地区的暴雨主要有暖区、锋面和台风暴雨3种，其中暖区暴雨主要指华南和南海北部都没有锋面存在，且华南也不受冷空气或冷性高压脊控制时产生的暴雨，该类暴雨大多发生在地面锋面系统前端200～300 km的位置（有时与锋面系统的位置距离更大），有时则发生在西南风和东南风的汇合气流中，甚至无切变的西南气流里［2-3］。锋面暴雨与锋前暖区暴雨，不仅在中尺度雨团活动系统中动力结构大气不稳定机制和大气加热结构等方面存在明显的差异，而且在水汽输送中尺度环境以及与暴雨有关的垂直环流之间也有不同之处［4］。诸多文献对广东汛期暴雨的研究已取得显著成效，但对秋冬季的暴雨研究不多见。近年来，广东发生重大影响的秋季暴雨的频率有所增加，因此对秋季暴雨的分析总结也逐渐增多。如陈炳洪等［5］对广东2009年深秋重旱背景下一场暴雨的特点和成因分析，认为高纬西风槽东移引导较强冷空气南下，冷暖空气在华南相互作用导致暴雨发生，水汽辐合上升释放凝结潜热，对暴雨的维持起到了重要作用。吴振鹏等［6］对2011年秋季广东暴雨过程及其水汽特征分析表明，低层850或者925 hPa的东南风是暴雨发生的重要水汽输送通道，暴雨发生前南海热带系统的活跃是维持850和925 hPa东南风输送的重要原因。李兆慧等［7］、王刚等［8］、罗碧瑜等［9］分别对2011年的同一场秋季暴雨从珠三角区域、白云机场附近的对流云团以及梅州地区强降雨的角度分析，论述了广东秋季暴雨的特点和成因。本研究着重对2012年阳江市两场罕见深秋暴雨成因进行对比分析，进一步揭示广东秋季暴雨的成因和规律。

1 两场秋季暴雨概况

2012年11月赤道印度洋海温偏高，在南海到菲律宾一带激发异常的反气旋性环流，使得副热带高压明显加强，热带印度洋和西太平洋水汽输送随之加强［10］，海上水汽源源不断输送到华南上空，加上地处沿海，导致阳江地区上空水汽充足，空气湿度偏大，暖湿气流旺盛。在暖湿气流的影响下，阳江市2012年11月降雨量达175.6 mm，是历史同期的4倍多，主要的降雨过程集中在11月下旬，共出现了2次明显降雨过程：11月20日08：00—21日08：00（北京时，下同），阳江南部普降大雨到暴雨，局部大暴雨，最大雨量出现在阳西儒洞镇达141.1 mm（图1a）；11月26日08：00—27日08：00，阳江北部普降暴雨局部大暴雨，南部出现了中到大雨局部暴雨，而沿海地区仅录得小雨，雨量呈自北而南递减趋势，最大雨量点出现在阳春永宁镇达111.7 mm（图1b）。

图1 2012年11月20日08：00—21日08：00（a）和11月26日08：00—27日08：00（b）阳江市雨量分布（单位：mm）

2 环流背景对比分析

2.1 低层形势

1）地面形势。

2012年11月20日的暴雨过程降雨主要集中在20日12：00—20：00和21日02：00—10：00的2个时段（图2a）。20日08：00，广东高度场呈现的东高西低形势，阳江处于低槽东南侧的不稳定区域中，西南低槽中心位于川东，粤西地区位于低槽的东南象限内，利于对流云团的发展。地面气压场径向度大，呈准南北向，利于暖湿气流的北上；11月26日的暴雨过程降雨主要集中在26日07：00—10：00和26日16：00—27日10：00（图2b）。中路偏西冷空气25日夜间抵达粤北地区，26日早晨冷锋到达广东中部地区，午后冷锋位于南部沿海地区。对比分析地面形势可知，20日过程属于低槽影响的暖式降雨形势，南部地区靠海，更有利于水汽的输送，雨量更大；而26日过程属于非常典型的地面冷锋暴雨。

图2 2012年11月19日20：00—21日20：00（a）和25日20：00—27日20：00（b）阳江和阳春站逐时雨量分布

2）925～850 hPa形势。

研究表明，华南暴雨发生时边界层的水汽输送具有重要的作用，水汽源地主要为南海和孟加拉湾，且水汽经向输送异常是华南旱涝的主要原因［11-17］。广东11月大陆和低空盛行东北季风［2］，但在2012年11月中，华南低空主要特征表现为在北太平洋北侧为反气旋性环流系统，而南侧为气旋性环流系统，广东处于反气旋的西北侧，这种形势有利于来自孟加拉湾的西南气流和来自南海的偏南气流不断向华南沿海输送水汽（图3），为暴雨的发生提供了良好的水汽和能量条件。

19日20：00 925 hPa切变线位于桂中-粤西北一线，广东大部受偏南风影响；20日08：00，广西境内切变维持，广东东南风逐渐加大，西南部东南风强盛，珠江口-阳江一线出现12 m/s的低空急流，为强降雨的发生提供了良好的水汽和能量（图4a）。东南风在广东西南部辐合，触发了强降雨的发生［2-3］；21日08：00切变活动于桂中-粤西北一线，广东省风场迅速减弱，且处于反气旋环流中，强降雨过程趋于结束。11月25日08：00华南南风加强，切变线位于桂西地区，粤西南为一风速辐散区域；25日20：00切变线南压至桂中-粤西北一线，广东省顺转为西南风，但风速减小；26日08：00冷式切变随冷空气迅速南压到广东中南部地区，阳江强降雨开始。26日925和850 hPa冷式切变相位基本重合（图4b）。切变北侧北风强劲，利于切变快速南压［3］。切变南侧南风减弱明显，使得切变快速南压且伴随强度减弱，造成降雨北多南少；26日20：00切变线随冷空气南压入海并减弱消失，广东省转为一致的东北季风影响，降雨过程结束。

图3 2012年11月925 hPa（a）和850（b）距平风场（单位：m/s）

图4 2012年11月20日（a）和26日（b）925 hPa风场（单位：m/s）

2.2 中层环流背景

11月20日暖区暴雨过程，700 hPa高原有高空槽缓慢东移，但槽底不深，主要影响粤北地区。华南位于南海反气旋北侧的偏西风场中；26日锋面暴雨过程，700 hPa环流形势稳定少变，基本维持西南偏西风场（图略）。不同之处在于20日过程湿度场始终维持在80%或以上，说明当地上空湿层深厚，为降雨的发生提供了良好的水汽条件；而26日过程前期湿度相对偏低，基本在60%附近，在26日切变逼近时迅速升高至90%，大气增湿明显，利于强降雨的产生。2次过程对比可知，20日降雨是在湿层深厚且稳定维持的条件下产生，26日暴雨过程中层湿度由干转湿，变化较为明显［14］。

分析20和26日500 hPa环流形势可知，2次暴雨过程期间，高纬地区维持两槽一脊的形势，槽脊活动偏北，中低纬地区维持平直的偏西风场，无明显的槽脊东传。西太平洋副高明显偏强偏北，华南沿海处于588 dagpm线北侧的不稳定区域中，基本维持多短波东传的偏西风场中，并伴随有副高的频繁东西进退，为降雨的发生提供了良好的动力和触发条件（图略）。

3 探空数据分析

在地面低槽和暖湿气流影响下，20日暴雨过程前08：00（图5a）及过程中20：00，该站湿层（t-td＜4℃）较为深厚，基本达到对流层的中上部，降雨开始前及开始后高湿层维持在400 hPa附近，对流层中部无明显干层，该次暴雨过程发生在湿层深厚型的层结状态下。26日暴雨过程开始前，当地有扰动逆温存在，逆温使能量在低层聚集。一旦逆温的层结被破坏，低层的能量释放，就有利于强对流的发生［3］。暴雨发生前，对流层中下部温度和露点曲线呈“上宽下窄”分布，低层温度和露点曲线几乎重叠，表明低层特别是在850 hPa以下，该地上空大气异常潮湿，趋近饱和。而在中层700～500 hPa附近则相对的干冷，形成较为明显的“上干下湿型”的位势不稳定层结状（图5b）。26日20：00，锋面过境，该站出现锋面逆温，降雨过程也随之结束（图略）。

图5 两次暴雨过程阳江探空曲线a.20日08：00；b.25日08：00

4 多普勒雷达产品分析

多普勒雷达的径向速度产品能非常直观地提供风场的切变、辐合、辐散等信息［18］。20日暴雨过程中，10：30—14：36，在50 km的等距离圆内，零等速度线呈“S”型，表明本地有暖平流，且零等速度线有一段明显弯向正速度，观测范围的80 km等距离圈内负速度面积大于正速度面积，有风向辐合（图6a-6c），这种速度场表示低层辐合有利于抬升［18］；20日21：00“S”型零速度线逐渐拉平消失，表明暖平流减弱，该地开始出现风向辐散，降水逐渐趋于结束（图6d）；26日暴雨过程中，在20 km的等距离圆内，零等速线呈反“S”型（图6e-6g），该地有冷平流，且零速度线弯向正速度区的逆转程度大于弯向负速度区的逆转程度，负速度区面积大于正速度区面积。这种形势虽然有辐合抬升，但没有水汽输送，不利于强降水持续［18］。

图6 雷达径向速度图（单位：m/s）a-d.11月20日；e-f.11月26日

5 结论

1）2012年11月阳江出现2场暴雨，其中暖区暴雨影响系统在边界层内，且雨量由南向北递减；而冷锋暴雨在中低层系统均表现清晰，且雨量由南向北递增。暖区暴雨和锋面暴雨雨量分布大致呈反位相分布。

2）阳江深秋暖区暴雨多发生在高温高湿、不稳定的环境条件下和“湿层深厚型”的层结状态下，引发该次暖区暴雨降水过程的系统主要集中在对流层下层。而阳江深秋冷锋暴雨发生在“上干下湿型”的层结状态下。

3）多普勒雷达径向速度产品显示，暖区暴雨在等距离圆内零等速度线呈“S”型，有暖平流，且零等速度线有一段明显弯向正速度，等距离圈内负速度面积大于正速度面积，有风向辐合。表示有水汽输送、低层辐合有利于抬升，有利于降水持续；锋面暴雨在等距离圆内，零等速度线呈反“S”型，有冷平流，且零速度线弯向正速度区的逆转程度大于弯向负速度区的逆转程度，负速度区面积大于正速度区面积。虽然有辐合抬升，但没有水汽输送，不利于强降水持续。

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Com parison and Analysis of the Causation for Two Rarely Seen Late-Autumn Heavy Rains in Yangjiang City in 2012

ZHENG Qing，LIANG Dao-yi，ZHOU Xiao，WU Chang-chun

（Meteorological Bureau of Yangjiang City，Yangjiang 529500）

With conventional observations，NECP/NCAR（1°×1°）reanalysis，Dopplerweather radars products and surface automatic weather stations data，we compared and analyzed two processesof heavy rains in the last ten days of November 2012 in the city of Yangjiang.The result is shown as follows.The heavy rain of November 20 was of thewarm-sector type，which wasmainly in the southern partof the city，and that of November 26 was of the frontal type，which was chiefly in the northern part.In November 2012，the sea surface temperature is relatively high in the Indian Ocean and South China Sea，resulting in vigorously warm and humid air stream，which，in conjunction with the enhanced and westward-extended phase of the subtropical high，strengthened the transportation of a southwesterly water vapor.During the two rains，the thermodynamic and terrain effect of governing systems are such that the raining tendency is distributed out-ofphase.

synoptics；warm-sector heavy rain；frontal heavy rain；Yangjiang city

P44

A

10.3969/j.issn.1007-6190.2016.06.008

2016-08-20

郑清（1980年生），女，学士，工程师，主要从事天气预报和预警工作。E-mail：81972180@qq.com

郑清，梁道艺，周晓，等.2012年阳江市两场罕见深秋暴雨成因的对比分析［J］.广东气象，2016，38（6）：33-37.