吉安市一次持续强降雨过程的水汽与垂直运动诊断分析

刘立群　阮啟亮　胡怀坚　杨钢

摘要 综合使用探空资料、地面观测资料以及NCEP （National Centers for Environmental Prediction） 10×10再分析资料等，对2019年6月上旬吉安市持续强降雨过程进行诊断分析，结果表明：高空低槽、中低层急流和切变线是直接影响系统，地面冷锋与边界层辐合切变为强降雨有利动力触发机制;强降雨期间吉安上空比湿接近江西省汛期区域性暴雨天气发生的阈值条件;7日过程垂直上升运动更集中且伸展高度高，而9日过程水汽则更充沛;两次强降雨过程降雨峰值均发生在水汽通量辐合区与上升运动中心叠加时段，当850～925 hPa出现水汽通量辐散中心或是出现下沉运动时，强降雨过程则趋于结束。

关键词 持续性;暴雨;水汽;垂直运动

中图分类号：P458.121.1 文献标识码：A 文章编号：2095–3305（2020）06–0–04

DOI：10.19383/j.cnki.nyzhyj.2020.06.022

吉安市位于江西省中西部，赣江中游，境内多山地丘陵，地形地貌复杂。由于地处华南雨季与江淮梅雨过渡区域，在西风带和热带系统影响下，暴雨、短时强降水等灾害性天气时有发生，也因此衍生不同程度的洪涝、山洪、滑坡、泥石流等次生灾害。每年4—6月为吉安市降水集中期，持续性强降雨过程发生频繁，其中尤以6月份较为明显。许多气象工作者针对江西省汛期发生的持续性暴雨进行了细致与深入研究，尹洁等[1]分析了2013年6月下旬赣北的一次持续暴雨过程，发现与副高、季风涌、冷空气及短波槽等有关，西南急流加强与多尺度天气系统发展合并有利于强降水出现;邹海波等[2]利用历史个例建立了江西省持续暴雨过程典型大尺度环流模型。国内学者何光碧等[3]分析了持续暴雨过程直接影响系统演变特征及物理量特点;陈红专[4]、李易芝[5]、李晓容[6]等则研究了持续暴雨过程水汽输送及收支特征、各动力因子垂直结构特征和预报性能。借鉴学者们前期研究成果，分析总结吉安本地持续暴雨过程形势特点及物理量特征，以期不断提升预报服务能力，降低洪暴雨带来的灾害损失。在2019年6月上旬吉安市出现了一次持续强降雨天气过程，因降水强度大、持续时间长、强降水区域重叠，给受影响区域带来了严重灾情。据有关部门统计，共造成吉安市10个县市（区）发生严重洪涝灾害，农作物受灾面积达35 026.1 hm2，损坏耕地1 081.03 hm2，倒塌房屋317间，紧急转移人口89 571人。直接经济损失高达13.95亿元。利用国家站和区域站降水资料、常规气象资料、NCEP再分析资料，分析此次持续暴雨过程特点及天气形势特征，并从产生暴雨的水汽条件和动力条件入手，对其进行诊断分析，为今后类似过程提供参考。

1 天气 概况

2019年6月上旬吉安市出现持续极端强降雨天气，强降雨从6日傍晚前后开始直至7日白天，中北部普遍出现暴雨-大暴雨，局部特大暴雨。7日夜间—8日白天强雨带北抬到宜春、九江南部，吉安市以小到中雨天气为主，中北部为分散性大到暴雨。8日夜间新一轮强降雨过程再度南压到吉安市，暴雨范围更广，大暴雨区域与7日强降雨过程高度叠加，致使吉安10县市（区）出现严重洪涝灾害。鉴于7日20∶00—8日20∶00吉安市处于强降雨间歇时段，重点分析6月7日与9日雨量实况、影响系统及相关水汽与垂直运动特征。

据气象部门国家站与区域站雨量统计，6月7日、9日全市平均雨量分别达到78.4 mm、90.6 mm。其中7日有75站暴雨、126站大暴雨、6站特大暴雨，最大雨量达310.9 mm（永新县怀忠）;9日暴雨与大暴雨站数明显偏多，分别为113站、143站，特大暴雨有2站，最大雨量为315.2 mm（吉州区禾埠）。从各时段短时强降水站次统计可看出，7日、9日均以6 h≥50 mm的站数为最多，3 h≥50 mm的站数次之（图1a）。

虽然6月7日暴雨范围不及9日大，但短时大暴雨站次更多，强降雨区域较集中。从7日、9日的最大雨量站24 h逐时雨量资料显示，7日强降雨时段主要出现在9∶00—15∶00，最大峰值出现在7日14∶00，小时雨强64.4 mm;9日有2个强降雨时段，即8日22∶00—9日02∶00、9日11∶00—14∶00，最大峰值分别为77.2 mm（23∶00）、49.9 mm（11∶00）（图1b）。

持续时间长也是这两次强降雨过程的显著特点，7日和9日降雨（小时雨量≥0.1 mm）持续时间长达40 h左右，小时雨强超30 mm短时，强降水占时最长为5 h。并且两次强降雨过程落区高度重叠，7日暴雨区和大暴雨区呈东西带状，主要集中在安福、永新、吉安县、吉州区、青原区、吉水、永丰、井冈山与泰和北部、新干峡江万安南部等地;9日暴雨区覆盖全市，大暴雨区略呈西北-东南向，影响安福、吉安县、吉水、永丰、吉州、青原、永新东部北部、泰和北部。此次相邻2轮强降雨过程期间共有61个测站累计降雨量达300～620 mm，7个县市区面雨量在200 mm以上，8个国家站累积雨量超历史极值，其中以吉安县375.3 mm为最大，区域站最大累积雨量为684.2 mm（吉州区禾埠站）。

2 环流背景及影响系统分析

暴雨发生与大尺度环流背景关系密切。在强降雨发生期间，即6月7日、9日在500 hPa上中高纬度为两槽一脊型，长波脊在西伯利亚到贝加爾湖以西，两长波槽分别在巴尔喀什湖、蒙古国到中国东北地区（图2a、b）。从巴湖槽和东北槽中不断有低槽分裂南下，影响中国中纬度地区，引导冷空气影响江南。中低纬副高呈东西带状，脊线位于20°N、15°N，北界主要在华南到南海，有利于江西中北部出现强降雨，这也是汛期江西典型的暴雨形势。南支槽及副高北侧西南气流将大量暖湿空气输送到江南，与北方冷空气汇合，为暴雨发生提供有利环流条件。对流层高层200 hPa上，南亚高压中心位于孟加拉湾到中国云南一带，其东部脊线扩展到华南。高空急流主要贯穿于30oN以北青藏高原、华中到华东地区，江西中部为高空急流右侧气流分流区，为吉安暴雨的发生提供有利高空辐散条件，高空抽吸作用有利于低层辐合的加强，使暴雨区上空强烈上升运动得以维持（图2c、d）。

4 结语

（1）吉安市6月上旬两次强降雨过程是在有利环流背景下产生的，高空低槽、中低层急流和切变线是直接影响系统，地面冷锋与边界层辐合切变為强降雨提供有利动力抬升触发机制。

（2）强降雨期间吉安上空比湿接近江西省汛期区域性暴雨天气发生阈值条件，水汽通量大值区分布在华南到江南中南部一带，水汽辐合区在湘赣中部一带长时间维持，为强降雨提供丰沛水汽。南海与孟加拉湾是强降雨过程的水汽源地。

（3）通过对强降雨中心进行诊断分析表明，7日强降雨过程垂直上升运动更集中且伸展高度高，而9日强降雨过程水汽则更充沛。两次强降雨过程降雨峰值均发生在水汽通量辐合区与上升运动中心叠加时段，当850～925 hPa出现水汽通量辐散中心或是出现下沉运动时，强降雨过程则趋于结束。

参考文献

[1] 尹洁，何拥凤，陈云辉，等.2013年6月江西一次持续性暴雨过程分析[J].暴雨灾害，2013，32（4）：314–323.

[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] 何光碧，肖玉华，师锐.一次伴有高原低涡和热带气旋活动的持续性暴雨过程分析[J].高原气象，2019，38（5）：1004–1016.

[4] 陈红专，叶成志，陈静静，等.2017年盛夏湖南持续性暴雨过程的水汽输送和收支特征分析[J].气象，2019，45（9）：1213–1226.

[5] 李易芝，罗伯良，彭莉莉，等.2017年6月下旬湖南持续性暴雨动力因子诊断分析[J].暴雨灾害，2020，39（1）：10–19.

[6] 李晓容，高青云，付世军.四川盆地东北部三次持续性暴雨过程水汽输送特征分析[J].暴雨灾害，2020，39（3）：234–240.

责任编辑：黄艳飞

Diagnostic Analysis of Water Vapor and Vertical Motion in a Continuous Heavy Precipitation Process in Ji'an City

LIU Li-qun et al （Meteorological Bureau of Jian City， Jian ， Jiangxi 343000）

Abstract Sounding data， surface observation data and NCEP （National Centers for Environmental Prediction） reanalysis data with horizontal resolution of 1-degree by 1-degree were used to diagnose and analyze the continuous heavy precipitation process in Ji'an City in early June， 2019. The results showed： the upper level low trough， the middle and low level jet and the shear line were the direct affecting system. The surface cold front and the boundary layer convergence were the favorable dynamic trigger mechanism of heavy precipitation. The specific humidity over Ji'an during heavy precipitation was close to the threshold condition of Regional Rainstorm in Jiangxi Province in Flood Season. On June 7th the vertical upward motion was more concentrated and the extension height was higher， while on June 9th the water vapor was more abundant. The rainfall peaks of the two heavy rainfall processes occurred in the period of superposition of the water vapor flux convergence area and the ascending motion center. When the water vapor flux divergence center or descending motion appeared at 850～925hPa， the heavy rainfall process tended to end.

Key words continuity; heavy precipitation; water vapor; vertical motion

作者简介 刘立群（1969–），女，湖南南县人，副高级工程师，主要从事天气预报工作研究。

收稿日期 2020–05–23