鄂东强对流天气过程分析

张叶

摘 要：利用常规资料、地面加密资料和卫星、雷达等观测资料，对2015年发生在鄂东的一次强对流天气进行分析，结果表明：这次过程，西南低涡外围扰动对于暴雨和强对流天气的产生起到重要作用；此次强对流天气过程，数值预报对西南低涡移动路径临近预报调整极大，T639预报确较为准确，因此应综合考虑各家数值预报偏差的原因；此次天气过程，由于天气尺度的低空急流没有形成，水汽输送条件不好，因此没有形成大范围持续性暴雨天气。

关键词：强对流；中尺度分析；地面辐合线

中图分类号：S16 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20180532063

1 天气实况及灾情

受高空低槽及中低层低涡、切变线共同影响，7月14—15日湖北省自西向东出现一次强降水过程，并伴有的雷雨大风、短时强降水等强对流天气。强降水呈东北—西南走向。降水中心主要位于孝感和黄冈地区。自动站资料显示，过程雨量大于等于100mm的有12站，最大降水量为安陆170.7mm。乡镇雨量站显示：累计降水量超过200mm的有3站，超过100mm的有324站，最大降水为十里275.3mm。

此次强降雨过程造成湖北46县（市、区）70.26万人受灾，紧急转移安置和需紧急生活救助4125人；农作物受灾59610hm2，其中绝收5320hm2；倒塌房屋1189间，不同程度损坏4145间，直接经济损失3.55亿元。

2 成因分析

2.1 环流形势及主要影响系统

此次过程是一次高空低槽东移的强降水过程，中高纬贝湖南侧有一深厚的低涡槽区，受东部日本海北部的低值系统阻挡，贝湖南侧低涡中心位置稳定，其南部分裂低槽东移南压与南支槽汇合共同影响湖北省。2015年7月14日08：00，强降水发生前，高空低槽位于河套西部及高原上空，随后逐渐东移，14日20：00接近湖北省西部地区，西部开始出现降水天气，到15日08：00，高空低槽继续东移加强，全省处于高空低槽前部，有利于上升运动的发生产生强降水，受海上台风“浪卡”阻挡，低槽移动较慢，15日20：00低槽东移到湖北省西部，主要降水带在湖北省江汉平原一带，16日08：00“浪卡”北上，副高加强，低槽东移北收减弱，湖北省降水过程趋于结束。副高584线始终位于华南上空，输送西南暖湿气流，为强降水的发生提供有利的水汽条件。

分析7月15日08：00、20：00中低层切变线、急流和500hPa低槽、地面气压场以及卫星云图叠加图，15日08：00 700、850hPa均在重庆地区有低涡存在，湖北省西部位于低涡北部受西南-东北向暖切影响，925hPa在江汉平原南部有低涡切变形成，低涡暖切北部伴有偏东急流输送海上水汽，急流出口区位于湖北省北部，与700、850hPa暖切顶部刚好在湖北省北部汇合，此地区（特别是江汉平原北部及鄂东北）已经有降水云系生成并加强，有利于该地区强降水的发生。15日20：00随着低槽缓慢东移，中低层系统东移到湖北省东部一线，700hPa暖切转变为冷切，850hPa低涡东移北抬，925hPa低涡略有北抬，主要的降水云系也发展到湖北省偏东地区，地面伴随有冷空气渗透南下，对湖北省鄂东北的降水有一定的加强作用。这次强降水过程的主要影响系统是：500hPa低槽、中低层低涡切变和偏东急流以及地面冷空气。暴雨云团出现在切变线附近及低空急流出口区。同时值得注意的是，此次过程，中低层的西南暖湿气流发展不強，导致强降水以分散性的局地对流性强降水为主，由于过程持续时间较长，区域性累积降水强度也较大。

2.2 中尺度系统演变特征分析

2.2.1 卫星云图分析

7月14日12：45对流云团自贵州东北部经重庆东南部向恩施地区发展，15：45对流云团范围扩大、强度加强，19：15对流云团与鄂西北云团合并发展成南北走向云带，之后自西向东移动，21：15该云带东移到湖北省东部，恩施地区又有新云带自西南向恩施地区发展，同时鄂西北有对流云团发展，两者于15日01：15合并东移，移到湖北东部时云团再度发展壮大、强度加强，15：15云团结构松散、强度减弱，19：15有对流云带自湖南东北部向湖北东部发展，21：15影响鄂东北，造成降水再度加强。

2.2.2 多普勒雷达分析

14日16：00开始，受高空低槽东移和西南低涡东移影响，鄂西北和鄂西南有对流回波发展加强，最强回波中心达到55dBz，45dBz回波高度达到7km，宜昌地区和荆州地区出现局地暴雨天气。14日23：00，由于西南涡仍停留在川西地区，鄂西地区的回波逐渐减弱，最强回波中心下降到30dBz，鄂西地区的回波转为混合云降水回波，降水量较小。由于全省不稳定能量较高，15日04：00，江汉平原、鄂西南有对流回波加强东移。15日09：00，江汉平原的对流回波发展较强，回波高度超过18km，强回波中心超过8km，孝感地区、仙桃、潜江一带出现了暴雨，此强回波为系统前沿在不稳定能量区触发的对流所致，此时西南涡仍在湖北省西部地区。15日20：00，西南涡移至江汉平原，对应在江汉平原至鄂东地区出现了一个涡带回波。15日21：00，对应的冷切在东移过程中扫过的位置，如监利、通城和崇阳地区出现了大风天气。涡头对应的武汉、新洲和麻城一带出现了暴雨天气。15日晚上鄂东北对应的涡头位置出现了局地暴雨。16日08：00回波逐渐减弱消失。

3 暴雨成因诊断分析

3.1 热力条件

这次降水前期湖北省天气以晴热为主，受副高控制，全省大部地区持续两天温度在35℃以上，不稳定能量攀升。NCEP再分析资料显示，14日08：00—15日20：00，江汉平原、鄂东北的K指数始终维持在35～40℃，850hPaθSE先后高达355K。实况探空资料（Tlog-P图）显示14日08：00—15日20：00，鄂东地区（武汉）CAPE值由2252.9减小到1395.8，具备强烈的对流不稳定条件，不稳定能量释放产生强降水。

3.2 水汽条件

对流层低层特别是850hPa以下的高湿舌（比湿≥12g/kg，Td≥16℃）对强对流产生非常有利。由NCEP再分析资料分析知：14日20：00湖南850hPa首先出现比湿13～15g/kg、露点≥16℃的湿区，湿区随西南急流向北扩展到江汉平原，为强降水提供了充足的水汽；15日08：00 925hPa水汽通量散度负值中心沿着低涡切变线在江汉平原出现大值中心，中心发展至-30～-40。

3.3 动力条件

925hPa的偏东急流由14日20：00的8m/s迅速发展增强，15日08：00 925hPa的偏东急流风速达12～16 m/s，配合中低层低涡切变线，在急流出口区形成低层辐合，高层辐散（500hPa）的有利形势。随着地面冷空气的侵入，干冷、暖湿空气在此交汇，触发了对流不稳定，导致产生强烈的上升运动，造成此次强降水天气。

4 强对流天气成因分析

4.1 中尺度天气分析

7月14日08：00有浅槽影响恩施地区，配合中低层切变发展，K指数在湖北中西部达到35℃以上，850hPa有暖脊自鄂西南伸向鄂东北西部，此时鄂西南地区有对流云团发展。14日20：00，川西—重庆地区有低涡形成，低涡东侧切变伸到湖北西部，925hPa在湖北西部形成南北向切变线，对应南北向云带，850hPa暖脊东移南压，K指数大值区也南压到湖北南部，500hPa冷槽稳定，从河套地区伸向鄂西北。15日08：00，500hPa高空槽带动西南涡东移，其东侧切变线伸到湖北东部，同时中低层西南风速加大形成西南急流，对应湖北中东部云团发展加强。15日20：00，高空槽继续带动低涡东移，850hPa急流消失，在700hPa急流的左侧、沿低涡左侧冷式切变线形成对流云带，之后低涡逐渐减弱填塞，东移出省。

从laps逐3h再分析场的中尺度分析可以发现，7月14日14：00，高空低槽、中低层切变和急流等影响系统配置较好，925hPa水汽通量散度在湖北东部有明显辐合；17：00 850hPa急流减弱消失，925hPa水汽辐合不明显但在鄂东南风速垂直切变较大，从实况来看，15日14：00—20：00在湖北东部出现了大风天气。

4.2 T-logp图分析

从7月14日08：00—20：00宜昌站探空图可以看出，14日08：00—14：00，宜昌站中低层风向随高度顺转，有暖平流，6km以上干空气明显，对流不稳定能量较大；14：00以后6km以上的干空气转湿，低层暖平流减弱，不稳定能量减小。

從7月14日14：00—15日20：00武汉站探空图可以看出，14日14：00，武汉站低层暖平流明显，不稳定能量较大；15日14：00，上湿下干，不稳定能量变负，抑制了对流性天气的发展，对应武汉站14：00—15：00出现25.8mm的强降水后雨强迅速减弱，15：00—16：00雨强仅为2.7mm；15日20：00，不稳定能量消失，低层一致转为偏北风，降水结束。

综合来看，降水自西向东发展的过程中，也伴随着高能区的东移，上干下湿有利于对流性天气的发生，但探空图没有出现有利于雷暴大风出现的喇叭口特征，因此本次过程以短时强降水为主。

5 小结

此次强对流天气过程的主要天气尺度系统是高空低槽和西南涡，再对应卫星云图和中尺度天气综合分析，可以确定暴雨和强对流关键区。预报难点是中层引导气流不明显，低层西南低涡移动路线不易确定。此次强对流天气过程，西南低涡外围扰动对于暴雨和强对流天气的产生起到重要作用，在确定暴雨落区时，需要分析和把握暴雨天气和西南涡位置的对应关系。此次强对流天气过程数值预报很不稳定，因此在预报中要多分析预报结论调整的原因，不能偏信一家。

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