2019年6月21—23日冷水江市一次大暴雨天气过程分析

肖诗尧 肖岚 刘热雄 李志强 康艳青 李瑶 胡英超

摘要 利用micaps实况资料、湖南省气象业务内网平台数据及常规气象观测资料，以天气学原理为支撑，对2019年6月21—23日冷水江市出现的大暴雨过程进行了分析。结果表明：（1）该次暴雨是受高空低槽、中低层低涡切变和地面冷空气共同影响所致;（2）850 hPa水汽通量散度、垂直速度、散度三者的负值中心（轴线）对暴雨有很好的指示作用。

关键词 大暴雨;水汽通量散度;垂直速度;西南急流;温度露点差

中图分类号：P458.121 文献标识码：A 文章编号：2095-3305（2020）04-0-03

DOI：10.19383/j.cnki.nyzhyj.2020.04.049

暴雨形成的过程是较为复杂的，从宏观物理条件来说，产生暴雨的主要物理条件是充足的水汽、强盛而持久的气流上升运动和大气层结的不稳定，暴雨产生时，一般低层空气暖而湿，高层的空气干而冷，致使大气层结处于不稳定状态，有利于大气的能量释放，促使积雨云充分发展。目前很多学者对此也有很广泛的研究，孙明生等[1]对“7·21”北京特大暴雨成因进行了分析，得出了垂直运动、风垂直切变与地形对暴雨的影响;王宁等[2]对吉林省一场持续性暴雨成因及MCC特征进行了分析，得出持续性强降水的发生与不稳定能量“释放.快速重建”机制密切相关;梅婵娟等[3]对2011年“7.25”山东乳山特大暴雨成因进行了分析，得出本次特大暴雨是由高空槽、低层切变线与副热带高压边缘的低空急流共同影响所致;李家文等[4]对2017年7月初柳州特大暴雨进行了分析，得出高原槽、低涡切变以及地面辐合线是此次过程的主要影响系统，副热带高压的稳定维持，使高原槽长时间维持在黔桂交界一带，地面辐合线的长时间维持为强降水提供了动力抬升条件， 辐合上升运动激发出大量的中尺度对流云团，进而产生大暴雨;裘杭培[5]对2010“7.26”大暴雨过程进行了初步分析，得出副热带高压的位置、弱冷空气与东风倒槽发展关系密切，东风系统的动力结构和热力特征与暴雨的落区有一定关系;何群英等[6]对“7.25”天津持续性局地大暴雨进行了初步分析;周全瑞[7]对“83.7”陕南大暴雨进行初步分析。

2019年6月21—23日受高空低槽、中低层低涡切变和西南急流共同影响，我市普降大暴雨，此次降水过程的特点为：持续时间长，累积雨量大，影响范围广，最强降水时段出现在22日16∶00～17∶00，最大累积降雨量为184.1 mm，小时雨强最大为42.1 mm。为了加深对此类暴雨产生机制的认识， 提高暴雨的预报准确率，本文利用micaps实况资料、湖南省气象业务内网平台数据，常规气象观测资料，以天气学原理为支撑，对2019年6月21—23日冷水江市出现的大暴雨过程的环流背景、影响系统以及物理量场特征进行诊断分析，探讨这次大暴雨产生的原因，为进一步提升我市的气象服务保障能力。

1 天气实况

6月21—23日受高空低槽、中低层低涡切变和西南急流共同影响，我市普降大暴雨，21日08∶00～23日08∶00，全市平均面雨量140.1 mm，最强降雨时段出现在22日14∶00～19∶00，1h最大降水量为42.1 mm（金竹山，22日16∶20～17∶20）。各站降水量如下：中连184.1 mm、三尖164.4 mm、潘桥156.1 mm、金竹山145.9 mm、水利局143.2 mm、禾青140.6 mm、岩口133.6 mm、毛易132.5 mm、气象局129.7 mm、梓龙125.0 mm、渣渡124.6 mm、矿山95.5 mm（铎山因仪器故障剔除）（表1）。

2 暴雨灾情

我市紧急转移安置人口35人，分散安置人口35人，农作物受灾面积1765hm2，成灾面积1765hm2，倒塌房屋7户26间，严重损坏房屋49户108间，一般损坏房屋85户223间，直接经济损失1 514万元，其中农业损失829万元，工矿企损失433万元，基础设施81万元，公益设施损失7万元，家庭财产损失164万元。

3 暴雨成因分析

3.1 环流形势及影响系统分析

22日08∶00，200 hPa存在高空急流，并存在辐散场，具有抽吸作用，700 hPa图上，切变位于我省北部，并伴有西南急流，850 hPa图上，切变位于湘北，也同时伴有西南急流，925 hPa图上，切变也位于我市北部，700 hPa、850 hPa和925 hPa这三层切变的位置较近，说明斜压性比较大，容易产生一些较为剧烈的降水，地面图上，有冷高压，说明有冷空气南下，为了对流运动提供了触发机制和抬升条件，另外，500 hPa上，副热带高压在21日一直维持在湘北，22日08∶00开始南落并维持在湘中以南，所以22日雨带长时间维持在湘中一带，导致大范围强降水的发生。综合以上所述，故22日我市出现了大暴雨，最强降雨时段出现在22日14∶00～19∶00，一小时最大降水量为42.1 mm（金竹山，22日16：20～17：20）（图1）。

3.2 物理量场分析

3.2.1 水汽条件分析 水汽输送是降水的重要条件，但这种源源不断的水汽输送能否在某个区域集中起来更值得关注，水汽通量散度则可以反映水汽的集中情况。低层水汽散度>0时，水汽辐散，不利于暴雨的产生;<0时，水汽辐合，有利于暴雨的发生;温度露点差也可以作为水汽条件的一个指标，差值越小，说明湿度越大，差值为0℃说明水汽达到饱和。22日08∶00，冷水江市水汽通量散度处于一个负值区，温度露点差也为0℃，说明水汽条件很好，有利于暴雨的产生（图2）。

3.2.2 动力条件分析 持续性大暴雨作为一种深厚的对流， 其发展必须具备三个条件：层结不稳定、充足的水汽条件和强烈的垂直上升运动，三个条件缺一不可。垂直速度是表征大气的垂直运动，上升速度越大，降水量越大。22日08∶00我市位于负值区域，说明冷水江市有上升气流。散度图上可看出，冷水江市處于负值区，说明冷水江市处于气流辐合区域，有利于对流云团的发展，从而导致暴雨甚至大暴雨的发生（图3）。

3.2.3 模式探空图分析 从22日14∶00冷水江Tlogp图我们可以看到，近地面有偏北风，有利于抬升运动，中低空风向从下往上顺转说明有暖平流，有利于对流运动的发生发展，整层大气的层结曲线、状态曲线与饱和露点温度曲线三线近乎重合，说明湿层深厚，这三者使得对流性降水将得到有效发展，从而导致强降水的发生（图4）。

4 服务情况

本次强降雨过程发生前，我局就开始制作并发布《一周暨强降水天气跟踪预报》，过程中继续滚动制作发布《强降水跟踪预报》，在本次强降雨天气过程中，我局积极开展联防联动，提前发布了暴雨及强对流天气预警消息，并配合娄底市气象台发布了雷电预警信号，暴雨警信号，并及时通过本局手机短信平臺转发。22日17：20发布了强降水实况监测警报。根据即时天气实况与未来预报，我局于21日08∶00启动了气象灾害（暴雨）Ⅳ级应急响应命令，于22日18∶00将气象灾害（暴雨）Ⅳ级应急响应提升至Ⅲ级，于23日12∶00起解除气象灾害（暴雨） Ⅲ级应急响应命令。应急响应主要领导和预报服务人员双岗值班，密切监视天气变化，切实做好强降雨的监测预报预警服务工作。除通过手机短信、市委政府会议通知、防汛抗旱、地质灾害防御、气象为农服务、种粮大户交流QQ或微信群，定时向市委政府和部门领导、防灾减灾责任人、种植养殖大户汇报实时雨情与天气信息外，并按要求及时向娄底市局上报应急响应情况。

5 结论

本文利用micaps实况资料、湖南省气象业务内网平台数据，常规气象观测资料，对2019年6月21—23日冷水江市出现的大暴雨过程的环流背景、影响系统以及物理量场特征进行诊断分析，探讨这次大暴雨产生的原因。

从环流形势及影响系统方面看，700 hPa图上，切变位于我省北部，并伴有西南急流，850 hPa图上，切变位于湘北，也同时伴有西南急流，925 hPa图上，切变也位于我市北部，700 hPa、850 hPa和925 hPa这三层切变的位置较近，容易产生一些较为剧烈的降水，地面图上，有冷高压，为对流运动提供了触发机制和抬升条件，另外，500 hPa上，副热带高压22日08∶00开始南落并维持在湘中以南，导致22日雨带长时间维持在湘中一带。综合表明本次的暴雨是受高空低槽、中低层低涡切变和地面冷空气共同影响所致。

通过此次过程的物理量场分析，水汽条件方面：22日08∶00，我市水汽通量散度处于一个负值区，温度露点差也为0℃，说明水汽条件很好;动力条件方面：我市处于气流辐合区域，有利于对流云团的发展;Tlogp图中显示近地面有偏北风，有利于抬升运动，中低空风向从下往上顺转，有利于对流运动的发生发展，整层大气的层结曲线、状态曲线与饱和露点温度曲线三线近乎重合，说明湿层深厚。说明850 hPa水汽通量散度、垂直速度、散度三者的负值中心（轴线）对暴雨有很好的指示作用。

参考文献

[1] 孙明生，李国旺，尹青，等.“7·21”北京特大暴雨成因分析（Ⅰ）：天气特征、层结与水汽条件[J].暴雨灾害，2013，32（3）：210-217.

[2] 王宁，王秀娟，张硕，等.吉林省一场持续性暴雨成因及MCC特征分析[J].气象，2016，42（7）：809-818.

[3] 梅婵娟，张灿，李宏江.2011年“7·25”山东乳山特大暴雨成因分析[J].气象与环境科学，2016，39（3）：82-89.

[4] 李家文，李宜爽，蓝燕丹.2017年7月初柳州特大暴雨成因分析[J].气象研究与应用，2019，40（1）：16-19.

[5] 裘杭培. 2010“7.26”大暴雨过程初步分析[A].浙江省气象学会、上海市气象学会、江苏省气象学会.第七届长三角气象科技论坛论文集[C].浙江省气象学会、上海市气象学会、江苏省气象学会：浙江省气象学会，2010：662.

[6] 何群英，孙一昕，刘一玮，等.“7.25”天津持续性局地大暴雨初步分析[J].暴雨灾害，2012，31（3）：226-231.

[7] 周全瑞.“83.7”陕南大暴雨的初步分析[J].陕西气象，1983（12）：10-18.

[8] 张弘.宝鸡大暴雨的初步分析[J].陕西气象，1996（1）：3-5.

[9] 谢晓燕.景德镇市“97-11-25”大暴雨初步分析[J].江西气象科技，1998（3）：5-6.

[10] 杨忠明.贵州西南部一次大暴雨过程的初步分析[J].贵州气象，1997（1）：11-13.

责任编辑：黄艳飞