2019 年6 月4 日舟曲局地暴雨天气成因分析

杨国明，张艳荣，杨春芽

（甘南藏族自治州气象局，甘肃 合作 747000）

1 暴雨过程概述

舟曲县灾害性天气种类多易发生，暴雨、短时强降水等强对流天气是舟曲地区的主要的气象灾害[1-4]。2019 年6 月4 日16 时开始，甘南州大部分地方出现小雨，至7 月6 日22 时，舟曲局部地方出现暴雨。截止2019 年6 月5 日08 时，甘南州普降小到中雨，舟曲局部地方降暴雨，降水量（毫米）达到暴雨的站有：舟曲县桥子76.1mm、舟曲县拉尕山53.2mm、舟曲县大峡沟51.2mm。全州降水量如图1（a）所示。从图1（b）中可以看出，此次降水过程主要时段集中在19～21 时，共计7 个站次出现短时强降水，最大小时雨强出现在20～21 时的舟曲县桥子，为42.9mm。

图1 （a）6 月4 日08 时-6 月5 日08 时降水分布图

图1 （b）6 月4 日17 时～23 时小时雨量分布图

2 环流形势分析

2.1 环流形势及演变

据2019 年6 月4 日08 时500hPa 高空图（图2（a））上分析：亚洲中高纬度为一槽一脊环流形势，其中贝加尔湖西部为槽区，亚洲东部受脊区控制；4 日20 时500hPa 高空图（图2（b））上可以看出：原贝湖西部槽发展东移至贝湖东部；青海东部低压环流也进一步发展东移至甘南州中部地区，且温度槽落后于高度槽，该低槽未来将进一步发展加强。4 日08时700hPa 高空图（图2（c））：甘肃南部的低压系统配合一个温度的暖中心，南风从孟加拉湾及南海北部湾地区一直延续至甘肃南部，甘肃南部低层大气为暖湿状态，具有不稳定性。4 日20 时700hPa 高空图（图2（d））上可以看出：甘南南部的低压有所南压，北部冷空气开始入侵，舟曲县正好处于冷暖空气的交汇处，同时也处于南海北部湾及孟加拉湾的水汽输送的交汇处。

2.2 地面形势及综合图分析

据4 日20 时地面图（图3（a））可以看出，甘肃处于地面冷高压区，位于冷锋后部，冷锋前与冷锋后温度差大于20℃，甘南州附近地区等压线密集，气压梯度力大。由4 日20 时综合分析图（图3（b））可以看出：甘南州处于200hPa 急流入口区南侧，高空辐合；500hPa 处于槽前，且温度槽落后于高度槽，该槽将继续发展；700hPa 甘肃南部为低压区，甘南州位于暖脊区西北侧的冷暖空气交汇处，有南海北部湾及孟加拉湾水汽输送带的汇合，甘南州东南部比湿在10g/kg 以上，低层大气为暖湿状态；地面冷锋位于甘南州东南部地区。

图3 （a）6 月4 日20 时地面图

图3 （b）6 月4 日20 时综合分析图

综合各高度形势场及地面图分析来看，4 日20时的抬升条件、水汽输送条件及不稳定性条件都更加有利于此次暴雨过程的发生。

3 云图、雷达回波资料分析

3.1 云图分析

从6 月4 日15 时-23 时的红外云图（图4）上可以看出：6 月4 日，青海东部高空槽云系不断发展加强，并在18 时～21 时呈现出较为完整的“S”型斜压叶状高空槽云系。斜压叶状云常与地面冷锋有关，冷锋位置沿着叶状云的暖侧，在形势分析的20时地面图中也确实可以分析出一条地面冷锋与之对应。而在高空槽云系的西南端也容易产生强的对流云团，此次过程中的19 时～23 时云图中也可以观察到斜压叶状云西南端有对流云团不断发展和消亡的过程。因此，此次舟曲暴雨过程在云图上也有一定的对应依据。

图4 6 月4 日15 时-6 月4 日23 时红外云图

3.2 多普勒雷达分析

由于舟曲距离甘南雷达站的距离超过了雷达的探测范围，所以选取micaps 上陇南武都雷达资料来研究舟曲此次暴雨过程，雷达反射率因子图和径向速度图仰角均为1.43°。

降水的反射率因子回波大致可分为：积云降水回波、层状云降水回波、积云层状云混合降水回波。积状云降水通常具有比较密实的结构，反射率因子空间梯度大，中心强度的反射率因子通常在35dBZ以上；层状云降水回波比较均匀，反射率因子空间梯度较小，反射率因子一般大于15dBZ 而小于35dBZ。

由图5 可以看出，降水回波于4 日17 时开始进入舟曲县，18 时开始，舟曲整个县的降水全面开始，21 时之后，回波逐步东移离开舟曲县，舟曲县的降水开始减弱，舟曲县的降水时段也主要集中在19时～21 时。从反射率因子的大小来看，2019 年6 月4日舟曲暴雨过程中，降水回波是以层状云降水为主的回波，在大片的层状云降水区中，混合有少量的对流雨团。

图5 6 月4 日17 时-6 月4 日21 时雷达反射率因子图

由图6 可以看出，在此次降水过程中的雷达径向速度图上出现了“S”型（直角）结构，即有着类似冷锋锋面的大尺度水平风场不连续流型，其中在图6（a）-（d）中最为明显，冷锋后为西北风，冷锋前为西南风，这与20 时地面图中分析出的冷锋相对应。而在图6（d）-（f）中还可以发现微小的正负速度对，即此次降水过程中有中尺度系统，且大多都为辐合或气旋式辐合系统。

图6 6 月4 日17 时-6 月4 日21 时雷达反射率因子图

4 小结

1）结合高、低空及地面环流形势分析得出：此次降水过程主要是青海东部深厚的高空槽影响，高空200hPa 辐散，低层有来自南海北部湾及孟加拉湾的水汽输送汇合，使得低层暖湿结构明显，地面冷锋过境，水汽、动力抬升及不稳定条件都配合较好。

2）强降水发生之前，比湿、水汽辐合、垂直上升运动都有一个大幅度的转好现象，舟曲县的强降水中心基本上各条件都配合较好。

3）此次暴雨过程的探空图上有着明显的短时强降水探空图特征：CAPE 较小、垂直风切变较小，但湿层较厚，700～300hPa 大气处于近乎饱和的状态。

4）从云图和雷达回波图上分析得出：此次舟曲强降水云系为斜压叶状云系，斜压叶状云常与地面冷锋有关，冷锋位置沿着叶状云的暖侧；降水回波是以层状云降水为主的回波，在大片的层状云降水区中，混合有少量的对流雨团；雷达径向速度图上可以看出大尺度水平风场不连续流型的锋面结构和中尺度辐合或气旋式辐合系统。