2018年6月中旬江西南部大暴雨诊断分析及对农业影响

邱颖青，吴 静

（1.南昌市新建区气象局，江西 南昌 330000；2.进贤县气象局，江西 进贤 330000）

1 天气实况及对农业的影响

2018年6月14 日晚—15日江西南部经历了大范围暴雨天气过程。14日20时—15日20时，国家站共记录2站次特大暴雨、12站次大暴雨、15站次暴雨，达到了致洪暴雨的标准。受此次强降水过程影响，南部地区受灾严重，仅南昌市就有50×104人受灾，紧急转移安置人口4 768人；农作物受灾面积36 881 hm2，其中成灾面积13 834 hm2，绝收面积1 898 hm2；直接经济损失2.7×108元，其中农业经济损失1.5×108元。文章从环流形势异常、影响系统及物理量诊断分析，总结此次致洪暴雨过程的特征，为汛期的暴雨预报提供参考。

2 天气背景

在500 hPa从山西穿过陕西到四川东部有一深厚低压槽，副高脊线位于北纬19°附近，槽前与副高588线之间的江南地区为强盛的西南气流区，槽后的偏北气流引导冷空气到达四川盆地，而低层850 hPa在重庆附近有一低涡和切变线。低涡的东南侧南宁至南昌一线有一支较强的西南急流，急流核位于长沙附近，风速达20 m/s以上。在地面天气图上，江南15日02时在倒槽内有气旋波生成，有倒槽发展趋势。15日08时500 hPa低槽东移到安徽北部、湖北中部、贵州南部一带。850 hPa低涡东移到鄂、湘、赣交界处，其东南侧的西南急流也东移到广州、邵武到杭州一线。地面倒槽静止锋位于赣北，沿静止锋有中小尺度气旋波生成，强降雨带位于倒槽静止锋附近，造成江西省北部强烈的降水。14日20时—15日8时12 h北部降水量已超过30 mm。15日20时500 hPa低槽东移到江苏南部、江西西北部、湖南东南部、贵州东部一带。850 hPa低涡继续东移到安徽东南部，且环流减弱，低涡切变线西段比东段南压快，呈东北-西南向位于安徽南部、江西中部、湖南南部到广西西北部一线。切变线北侧的偏北气流明显减弱，说明低层辐合明显减小。随着高空低槽东移引导的冷空气侵入，地面倒槽也东移减弱。15日20时江西省的地面倒槽也已不明显，对应的影响江西省雨带明显减弱，降水强度也明显减小。对应的15日8时—15日20时雨带自北向南影响江西省，且呈减弱趋势[1]。

2018年6月14 日—15日，江西大部分地区出现了暴雨，其南部地区降水量集中。其中2个地区降水量＞100 mm，3个地区降水量＞90 mm，3个地区降水量＞80 mm，2个地区降水量＞70 mm，2个地区降水量＞60 mm，其他地区以小到中雨为主。主要成因是受高空低槽和中层切变共同影响。15日6时之前，在湖南的西南和东北部生成强度为40～45 dBz的两块对流云团，随着高空槽和中低层切线缓慢东移，其前侧西南气流加强发展成低空急流。受西南低空急流引导作用，7时两块云团合并发展成西南—东北走向的带状对流云带。至8时沿着切变线位置已快速衍生成宽度达100 km，长度横跨广西—湖南—江西—安徽—浙江对流云带。云带上对流系统不断更替生消，最终造成此次大范围的暴雨和大暴雨天气。至11时，流云团以降水形式对流系统的能量得到释放，位于湖南及江西西部的对流系统开始衰减，降水也随之趋弱[2]。

3 大气环流的异常特征

3.1 中高纬度大气环流异常

6月中旬500 hPa位势高度平均场和距平分布。欧亚中高纬度呈现“两槽一脊”的环流形势，乌拉尔山一带存在一槽区，且明显偏强；蒙古国—贝加尔湖地区存在稳定的高压脊区；鄂霍次克海—日本海的槽区，槽底一直延伸到长江中下游，较历史同期更为深厚。

上述形势表明，鄂霍次克海—日本海—长江中下游一带的高空槽，比历史同期更深厚，为冷空气从东路不断南下提供了条件。蒙古—贝加尔湖地区有稳定的高压脊区，使得冷空气不是特别强，有利于冷、暖空气在长江中下游形成准静止。中高纬度“两槽一脊”的环流形势，且环流系统较历史同期偏强，是6月中旬江西南部暴雨过程集中的有利因素[3]。

3.2 副热带大气环流异常

在西太平洋副热带地区也有高度正距平存在。说明西太平洋副热带高压较常年相比略偏强、偏西。这种副热带高压的异常特征有效地阻止了冷空气进一步向南推进，对强降水在长江中下游的持续起到重要作用。另外，副热带高压脊线位置适当，位于22°N～23°N，有利于副高西侧暖湿气流向华南、江南输送，符合江西连续暴雨过程的环流形势特征。

青藏高原—印度附近为负高度距平区，表明印缅槽略偏强。印缅槽偏强使得来西南暖湿气流可以源源不断地输送到长江中下游，为持续的强降水提供了充足的水汽条件。

3.3 组合性异常特征

从上可知，鄂霍次克海—日本海—长江中下游一带的高空槽，比历史同期更为深厚，为冷空气从东路不断南下提供了条件；蒙古—贝加尔湖地区有稳定的高压脊区，维持正异常，使得冷空气不是特别强，有利于冷、暖空气在长江中下游形成准静止；西太平洋副高偏强、偏西，有利于阻止冷空气的进一步南下；印缅槽的活跃和西太平洋副高的适当位置，使暖湿空气输送到长江中下游地区，为持续的强降雨提供了充足的水汽条件。

综上所述，多个大气环流系统的组合性异常，是6月中旬江西南部暴雨过程集中的环流背景和首要原因。

4 影响系统分析

此次暴雨过程发生时，欧亚中高纬度为两槽一脊、贝加尔湖以北为一高压脊、鄂霍茨克海为一低压中心、500 hPa低槽正东移加深。在这样的环流形势下低层850 hPa有低涡沿切变线东移发展，江西处于槽前强盛的西南气流中。副热带高压呈带状分布，且584线的位置在我国华南沿海且少动，且在比较偏南的位置[4]。

500 hPa高空低槽逐渐东移加强，且从我国的西北一直延伸到了孟加拉湾，在低层850 hPa，西南涡和位于陕西南部的低涡处于槽前，构成了所谓的“北槽南涡”的形势，有利于低涡的东移发展。副热带高压呈带状分布，副热带高压边缘的强盛的西南气流为低空急流和西南涡的发展创造了条件。

14日20时—16日8时，西南涡从位于湖南西部，低涡沿切变线经湖南北部、湖南北部移到湖北东部。同时位于两湖盆地的一个小的低涡也在沿切变线东移的过程中融入了西南涡中，从而在湖南东部、湖北南部形成了一个大的低涡。主要的降水云系在低涡的右前方。

4.1 暴雨系统的风场、水汽场和不稳定场分析

从700 hPa和850 hPa风场上看，大暴雨发生的区域在700 hPa低空急流轴的左侧和850 hPa急流轴的前部。14日08时850 hPa赣衢州站风速达20 m/s，南昌站风速达20 m/s，建阳站18 m/s，不仅风速大而且存在明显的风速辐合。

从850 hPa低空南风急流位置来看，由于低空南风急流风速远大于其北方的北风分量，而且比湿大，因而850 hPa南风急流是暴雨所需水汽的最大提供者。由于暴雨区位于比湿大值区的北侧，南风急流可将大湿度的空气向暴雨区输送，有利于低空对流不稳定层结的维持。

从15日20时850 hPa的水汽场看，比湿的大值区在湖南、江西中南部、广东、广西一带，位于暴雨区的西南部。由于低空急流将大量的水汽源源不断地输往暴雨区，在暴雨区与北方气流幅合，触发对流不稳定能量的释放，产生强的上升运动。从水汽通量图看，水汽通量的最大值轴线从湖南南部一直延伸到安徽省的北部地区，这说明了低空急流是这次暴雨水汽输送的最大提供者，同时也反映了急流的强度大。

4.2 强天气威胁指数和cape指数

分析6月14日20时—6月16日20时的温度对数压力和强天气威胁指数，在最强的CAPE中心位于上饶地区浙赣铁路沿线从343.1到2 941急剧增强，达到罕见的值，强天气威胁指数在15日、16日在降水集中期时都在300 mm以上。到16日8时则有一个432的超大的强天气威胁指数中心值位于南昌，可见连续2 d上饶地区都处在非常不稳定的强高温高湿区，其结果是促使和组织位于不稳定且有水汽源源不断供给的地面辐合线附近呈波状排列的云团得以强烈发展并导致地面暴雨、短时强降水的发生。

5 结语

（1）本次大暴雨产生是在欧亚中高纬度为两槽一脊，高空低槽从我国西北地区一直延伸到了孟加拉湾的形势下产生的。主要影响系统是西南涡、低空急流、江淮切变。2个低涡在沿切变线东移的过程中结合形成了一个大低涡，然后低涡配合低空急流造成了上饶地区区域大暴雨。

（2）中高纬度呈现“两槽一脊”的环流形势，系统均较历史偏强。中低纬度印缅槽和西太平洋副热带高压位置适当，且偏强。多个大气环流系统的组合性异常是6月中旬江西南部暴雨过程集中的首要原因，并且为14日晚—15日致洪暴雨发生发展提供了有利的环流背景。

（3）西南急流、低涡切变线和边界层弱冷空气，是14日晚—15日致洪暴雨发生发展的主要影响系统。暴雨区主要集中在风速前沿的气旋性切变处和低涡移动的右前方及中心附近。边界层内弱冷空气的侵入，是降水进一步加大的重要因素。

（4）此次致洪暴雨的动力条件、水汽条件十分符合典型的暴雨形成条件，且物理量场的中心大值区与江西南部基本一致，对暴雨预报有很好的指示作用。

（5）高空槽和中低层切线缓慢东移，其前侧西南气流加强发展成低空急流，受西南低空急流引导作用，对流云团合并发展快速衍生成宽度100 km，长度达数千千米对流云带，云带上对流系统不断更替生消，是造成大范围的暴雨和大暴雨天气的主要原因。

（6）通过对这次大暴雨过程湿位涡的诊断分析可知，有正压不稳定，反映了暴雨过程位势不稳定能量释放的过程。

（7）700 hPa和850 hPa的西南急流与湿位涡的斜压项的增强有很好的对应关系，风的垂直切变和位温的水平分布达到最佳配置时，暴雨出现增幅，对流层低层斜压项的负值中心和正压项的正值中心与大暴雨的中心和移动相一致。

（8）此次大暴雨过程的物理机制可以理解为，高层的位涡气流（代表冷空气）向南扩展，低层的高位涡气流（代表暖空气）在低空急流作用下向北输送，在冷暖空气的交汇处形成斜压锋区，产生斜压不稳定，触发不稳定能量的释放，使得暴雨增幅。因此，对流层低层湿位涡分布特征特别是斜压部分对暴雨落区和增幅的预报具有一定的指导意义。

（9）逆风区的出现时间早于强度演变和最大降水落区1～2 h，可作为暴雨识别及落区短时预报的判据之一。

（10）回波强度是识别判断中尺度系统，分析降水类型、强度和移动趋势的有力工具，此次降水类型为混合型降水，在基本反射率回波图上表现为回波强度面积较大，回波强度的空间梯度变化不大，影响萍乡地区降水时间较长的是强度为30 dBz层状云降水，地面降水资料也反映出此种特性。

（11）在主汛期江西上空处于高温高湿不稳定层结中，容易出现强降水，因此强天气威胁指数和CAPE数值对预报某区域的暴雨、大暴雨及强降水天气有现实可用性。