2021年浙江西南部一次区域性暴雨过程综合分析

何靓 安涛

摘要 由于暴雨灾害具有较强的破坏性、突发性、局地性的特征。因此，目前针对如何有效提高针对暴雨气象预报的实时性和准确性已经成为气象行业工作者和相关研究者的目标和科研热点问题。本研究以2021年浙江省西南部“6·30”暴雨為例，从环流条件、动力条件、水汽条件并结合雷达、卫星等综合分析了该暴雨的形成过程和变化特征，得到了较为丰富可靠的结论，以期为今后气象行业工作者针对类似暴雨过程的分析提供依据。

关键词 暴雨过程；浙江西南部；综合分析

中图分类号：P458.12 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2023）04–0076-03

暴雨通常是指降水强度较大的雨，从指标上来说，是指每小时降雨量超过16 mm，或12 h内降雨量超过30 mm，或24 h内降雨量超过50 mm[1]。根据中国气象行业相关标准，24 h内降水量达到或超过50 mm的雨被称为“暴雨”。同时“暴雨”按照降水强度大小可以分为3个等级：连续24 h内降水达到50～99.9 mm的降雨被称为“暴雨”；连续24 h内降水达到100～250 mm的降雨被称为“大暴雨”；连续24 h内降水超过250 mm的降雨被称为“特大暴雨”[2]。

暴雨通常也是自然界中最严重、最常发生的气象灾害之一，通常在空间上具有局地性，在时间上具有突发性，容易造成洪涝、滑坡和泥石流等次生灾害，导致江河泛滥、农田被淹、工程失事，严重危及人民的生命财产安全，可能造成重大经济损失。中国是一个暴雨发生概率较高的国家，历史上曾发生过较多由暴雨引发的灾害事件[3]。例如：河南“75·8”特大洪水灾害，共造成2.6万人死亡，经济损失达34.97亿元；北京的“7·21”特大暴雨，共造成79人死亡，受灾人数达190万；以及“82·5”北江大洪水、济南“7·18”大暴雨”，2020年5月21—22日的广州特大暴雨等。

暴雨的发生过程具有较强的突发性和形成的复杂性。因此，如何提高暴雨气象预报的实时性和准确性是气象行业工作者的目标和研究的热点问题。李阳斌等[4]科学分析了2013年5·16广东省清远特大暴雨；徐娟等[5]对比分析了2011年6月中旬梅汛期的3场暴雨过程；张春艳等[6]分析了2011年浙江梅汛期的暴雨特征和对天气系统的影响；王龙学等[7]分析了长江中下游多个地区汛期暴雨的发生频次和时空分布特征；钟静等[8]和吕吉法[9]比较分析了宁海凫溪流域的“9216”和“9219”台风暴雨和洪水的发生过程。这些针对暴雨发生过程的分析和研究各有侧重，但都遵循了相关机制和科学的分析手段和过程。

本研究以2021年浙江省西南部“6·30”区域性暴雨为案例，利用科学的分析方法综合分析了该暴雨形成的全过程，并对分析技术手段的优势进行了总结。

1 暴雨过程分析方法

1.1 暴雨预报与过程分析

暴雨天气主要是由中尺度系统造成的，而中小尺度系统是由天气尺度系统作用发展和形成的，且天气尺度系统通常受到大气环流的制约[10]。因此，暴雨的产生是时空尺度系统相互作用的产物[11]。

针对暴雨的预报，尤其是针对中小尺度暴雨对流系统的预报，极易出现漏报、错报的问题[12]。因此，针对暴雨的定量预报通常受到观测方法、理论知识和模式误差等多方面因素的限制[13]。其中的主要原因是目前学界对中小尺度暴雨形成过程的分析和现阶段的气象业务预报模式精细化程度不高。

1.2 综合分析方法

本研究针对暴雨过程的分析流程主要包括：（1）暴雨概况与资料收集，介绍浙江省西南部“6·30”区域性暴雨的基本情况，并对基本的资料数据进行收集汇总；（2）天气形势特征分析，以不同高度的高空环流势场图为基础，分析研究区在该暴雨发生时间内天气形势的变化；（3）动力条件分析，以区域暴雨中心衢州站为例，分析了该暴雨发生时间内垂直速度变化；（4）水汽条件分析，以研究区域暴雨发生时间内整层可降水量数据和水汽通量散度变化数据为基础分析水汽条件；（5）其他分析，主要分析研究区的雷达图像和卫星云图。针对以上5个分析步骤，实现对暴雨全过程的综合分析。

2 浙江西南部“6·30”区域性暴雨过程分析

2.1 暴雨概况

根据对相关资料的统计，该暴雨发生的全过程为：6月29日20：00～30日20：00，影响浙江省主要区域为浙江省西南部的衢州、丽水、金华等地；此过程降雨量为：衢州139.5 mm、金华63.8 mm、丽水56.2 mm，最大小时雨强为67.1 mm（30日09：00开化本站），暴雨中心强降水主要集中在30日00：00～10：00。本研究主要从预报角度综合分析了该次暴雨的过程，并对技术过程进行总结，可以为以后的预报工作提供实践参考。

2.2 天气形势特征分析

2.2.1 500 hPa高空形势图分析 从500hPa高空形势图上分析，东亚区域6月29日20：00 500 hPa环流形势场。具体分析为：中高纬呈两低一高，副高脊线22°N，588线西伸110°E，北界华南地区，华北冷涡位置偏南（40°N），从其底部分裂出的小槽给暴雨的发生发展提供动力条件，同时带来其后部的冷空气，与副高北部的西南暖湿气流交汇，为强降水的形成提供了十分有利的大尺度动力和水汽条件。

2.2.2 中低层形势图分析 从700 hPa、850 hPa高空形势图上分析，6月29日20：00 700 hPa、850 hPa环流形势场分别见图1a、图1b。具体分析结果为：29日20：00 700 hPa槽线东端已延伸至浙江省北部，低涡中心已进入渤海，西南气流旺盛，大值中心位于杭州、衢州上空，为16 m/s；850 hPa为冷性切变，并逐渐南压，切变线两侧风速差异较大，西南急流明显，切变北侧北风不明显。

2.3 动力条件分析

本研究以位于浙江西南部的此次强降水中心衢州站为例，进行29日08：00～30日20：00散度时间—高度剖面分析。具体分析结果为：从29日08：00～30日20：00，低层一直存在辐合区，30日02：00～14：00辐合加強，在08：00～14：00达到最大值，同时高层存在辐散大值区，两者配合，有利于促使垂直上升运动的发展和加强，为强降水的产生提供了动力条件。

再对30日08：00沿119°E开展垂直剖面分析。垂直速度：上升运动区已达200 hPa，为水汽的快速凝结乃至降雨的形成提供了很好的动力条件，极易形成短时强降水，垂直上升运动中心区域和暴雨中心基本一致。垂直螺旋度：暴雨区上空螺旋呈低层正螺旋度，高层为弱的负螺旋度，高层负螺旋度与低层正螺旋度重叠，使得流体能量耗散减慢，是触发暴雨的动力机制，有利于螺旋结构的维持，带来持续性的强降水天气。

2.4 水汽条件分析

2.4.1 整层可降水量 通过分析浙江上空整层可降水量，有利的水汽条件见图2。

2.4.2 水汽通量散度分析 分析该区域所收集到的6月30日02：00～11：00水汽通量散度图（图3）。从水汽通量散度场层面可以看到西南暖湿气流带来的水汽在浙江西南部形成辐合中心区，浙江衢州上空水汽通量散度持续辐合，与此次强降水有较好的对应关系，同时可以看到整层水汽辐合比强降雨发生要早几个小时，对强降雨落区等的预报有较好的参考意义。

2.5 其他分析

2.5.1 雷达资料分析 根据对收集到的雷达基本反射率图雷达资料，得到的雷达资料分析结果为：00：00～03：00、06：00～10：00有回波不断东移加强，形成列车效应，小时雨强达到30～50 mm，03：00后45 dBz以上强回波区向南扩散，产生区域性短时强降水。

2.5.2 红外云图分析 分析30日02：15卫星云图，衢州上空有云顶亮温≤-70 ℃的对流云团，结合垂直速度场看，02：00衢州上空有下沉气流，有利于将高层的冷空气带到地面，强迫抬升周围的暖湿空气，形成新的对流云团，产生持续性短时强降水。

3 综合分析结果

通过利用第2节的多种技术手段和分析方法对研究区的暴雨发生过程进行多维度的综合分析，可以得到以下结论：

（1）此次暴雨主要是在南下的干冷空气与副高边缘西南暖湿气流的相互影响下产生的。500 hPa华北冷涡位置偏南（渤海），底部西风带小槽引导冷空气南下提供动力强迫条件，并由于副高势力强，形成冷暖空气对峙，同时高低空急流的维持是此次暴雨过程的主要影响系统。

（2）此次暴雨水汽充沛，整层可降水量60～70 mm，暴雨区存在水汽通量散度辐合中心。

（3）垂直螺旋度可以对暴雨持续时间作为一个参考，水汽通量散度辐合区走向可以作为暴雨落区的参考。

（4）当发展旺盛的对流云团中存在下沉气流时，易产生列车效应。

4 结束语

暴雨作为自然界发生最严重且最长发生的气象灾害之一，由于其发生通常在空间上具有局地性，在时间上具有突发性的特征，加之影响暴雨的形成因素较为复杂等。因此，如何有效提高针对暴雨气象预报的实时性和准确性成为气象行业工作者和研究者的目标和目前研究的热点问题。本研究以浙江西南部“6·30”区域性暴雨为例，分别从环流条件、动力条件、水汽条件并结合气象雷达图和卫星云图等方法和技术手段综合分析了该暴雨的形成过程和变化特征，得到了较为翔实的结论，并总结了该分析技术过程。该技术过程可以为以后气象行业工作者分析暴雨过程提供技术路线和参考依据。

参考文献

[1] 张坤.暖云降水主导的广州“5·7”暴雨中电荷结构特征模拟研究[D].南京：南京信息工程大学，2021.

[2] 陈宇航.云微物理过程对北京“7·20”暴雨对流系统触发的影响[D].南京：南京信息工程大学，2021.

[3] 丁一汇.中国暴雨理论的发展历程与重要进展[J].暴雨灾害，2019，38（5）：395-406.

[4] 李阳斌，李翠华，邓朝阳.2013年5·16广东清远特大暴雨分析[J].广东气象， 2015，37（1）：27-30，39.

[5] 徐娟，陈勇明.2011年6月中旬梅汛期3场暴雨过程的对比分析[J].浙江气象，2014，35（4）：7-12.

[6] 张春艳，王力，孙明明，等.2011年浙江梅汛期暴雨特征及影响天气系统分析[J].暴雨灾害，2012，31（2）：132-140.

[7] 王龙学，寿绍文，杨金虎.长江中下游地区汛期暴雨频次的时空分布特征[J].长江流域资源与环境，2006（4）：541-545.

[8] 钟静，林小杰，彭超，等.气象探测环境保护监测系统的设计与应用[J].中国新技术新产品，2021（11）：124-126.

[9] 吕吉法.宁海凫溪流域“9216”、“9219”台风暴雨洪水比较分析[J].中国新技术新产品，2010（17）：57.

[10] 庄晓翠，李博渊，赵江伟，等.天山南坡暖季暴雨过程的水汽来源及输送特征[J].干旱气象，2022，40（1）：30-40.

[11] 吕阳昆，李阳，杜小玲.贵州西南部近5a突发性暴雨时空特征分析[J].中低纬山地气象，2022，46（1）：54-60.

[12] 刘占胜.现代城市暴雨洪涝灾害对策研究[J].北方经济，2022（2）：70-72.

[13] 陈雪，万修全，马伟伟.西南黄海环流及其对浒苔分布的影响[J].中国海洋大学学报（自然科学版），2022，52（4）：1-11.

责任编辑：黄艳飞

Abstract Due to the strong destructive， sudden and local characteristics of rainstorm disasters. Therefore， at present， how to effectively improve the real-time and accuracy of the rainstorm weather forecast has become the goal and research hotspot of the meteorological industry workers and relevant researchers. Taking the “6·30” rainstorm in the southwest of Zhejiang Province in 2021 as an example， this study comprehensively analyzed the formation process and change characteristics of the rainstorm from the circulation conditions， dynamic conditions， water vapor conditions， radar， satellite， etc.， and obtained relatively rich and reliable conclusions， in order to provide a basis for future meteorological practitioners to analyze similar rainstorm processes.

Key words Rainstorm process; Southwest Zhejiang; Comprehensive analysis

作者简介 何靓（1988—），女，江西九江人，助理工程师，主要从事气象研究工作。