2018年5月扬州市两次暴雨过程分析

摘 要：利用常规气象观测资料、自动站观测资料和卫星探测资料等，从暴雨实况、天气形势、物理量诊断等角度，对2018年5月扬州市2次暴雨过程进行了诊断分析。结果表明： 持续的水汽输送、不稳定能量、低层切变的辐合上升运动等条件有利于暴雨天气过程的产生与发展；对流层上层辐散、下层辐合的高低空配置有利于上升运动的加强，导致降水强度增加；上干下湿的对流不稳定条件为不稳定能量的释放创造了有利条件，最终引发暴雨过程。

关键词：暴雨；热力条件；动力条件

中图分类号：P458.121.1 文献标志码：B 文章编号：2095–3305（2024）07–0-03

随着全球气候变化加剧，极端天气事件频发，暴雨成了强对流天气中致灾最严重的天气之一，威胁着社会经济发展和人类生命财产安全[1-2]。暴雨是指降水强度较大的雨，通常在积雨云中形成。中国气象局规定，每小时降雨量16 mm以上或连续12 h降雨量30 mm以上、24 h降水量为50 mm或以上的雨称为“暴雨”。受东亚季风影响，从晚春到盛夏，冷暖空气交汇较为频繁，暴雨中尺度对流系统发展活跃，导致我国暴雨频频发生，并且体现出季节性明显、时空分布不均匀等特点。国家气候中心数据统计显示，1961年以来，我国平均年降水量呈增加趋势，平均每10年增加0.8%，暴雨的日数也明显增多，平均每10年增加4.2%。这是由于变暖的大气加剧了全球水循环，能承载更多水分，进而导致更极端的降雨。

在夏季，我国大多数的暴雨具有突发性强、强度大、范围集中等特点，而当短时间内的降水量超过城市排水能力就会容易导致城市内涝。国内学者对暴雨天气进行了相关研究，如孙继松等[3]研究指出，夏季多以对流性降水为主，具有突发性和局地性特点，降水时间短、强度大、危害大。俞小鼎[4]对强对流天气中的中尺度特征进行研究，指出在低层不断增温增湿、上层有干冷空气入侵的条件下，大气中不稳定能量容易增加或聚集，在一定动力抬升的触发条件下必产生对流性天气。

暴雨是江苏省扬州市主要的灾害性天气之一，易引发城市内涝，农田渍涝等次生灾害，在一定程度上制约了经济发展[5-9]。近年来，扬州市暴雨天气频发，为最大限度地防范暴雨灾害，全市各台站密切监控卫星云图、雷达回波、自动站等实时监测资料，关注降水的发生发展及未来影响，及时开展上下指导和上下实况信息交换。同时及时与地方应急、交通、城管、农业农村、海事等部门进行信息交换和联合会商，及时掌握天气实况信息。所有天气预报均通过手机短信、新浪微博、微信公众号、抖音、我的扬州、扬州发布等平台和媒体向公众及时发送强降水最新动态。通过网格群、物业群及时传播暴雨预警信号，实现预警信号网格化传播。为了提高对流性天气预报水平，从高低空环流形势及影响系统对2018年5月扬州市强降水过程进行对比分析，探讨暴雨过程特征与演变规律，以提高预报准确率。

1 天气实况

2018年5月，扬州市共出现2次区域性强降水过程，这2次降水过程均表现出时间短、强度大的特征。2018年5月5—6日，扬州市北部地区大多为暴雨，南部地区降水量均达到大暴雨级别，其中，扬州市和江都区均刷新了扬州气象站大暴雨的历史纪录，同时日降水量突破了历史同期极值；25日，扬州市普遍为暴雨到大暴雨，特别是仪征市日降水量达127.1 mm，突破了全市范围的历史同期极值。

2 天气背景

对天气形势背景进行分析：从500 hPa上来看，影响这2次强降水过程的系统均为西风槽；从700 hPa上来看，第1次强降水过程受切变线影响，第2次强降水过程受低涡环流影响；从850 hPa上看，这2次降水过程均出现了低涡环流。综合3个影响系统来看，第2次降水过程中的低涡环流系统更为深厚。暴雨落区位于急流的左前方，850 hPa急流有利于水汽输送至暴雨区。在第1次降水过程中，扬州市处于缓慢移动的地面低压环流前部，从而造成降水持续。在第2次降水过程中，地面气压场较弱，影响系统为辐合线，随着辐合线的南压，降水结束。

3 物理量分析

3.1 热力条件——850 hPa假相当位温

从假相当位温场来看，强降水开始前，热力能量高值区位于我国西南部地区，随着热力能量高值区的东伸，强降水发生在热力能量高值区的北侧（假相当位温线的密集区）。强降水期间，高能高湿区稳定少动，造成持续性降水，随着密集区的东移，强降水结束。

3.2 动力条件——涡度

5月5日02：00～20：00，气象人员每隔6 h沿119°E作涡度的垂直剖面，正涡度随时间推移逐渐向北加强，涡度中心最大值为6×10-5/s。降水区域从仪征市逐渐北抬至宝应县，降水区域与正涡度大值中心形成较好的对应关系。

从25日的涡度剖面可以看出，随着32°N左右正涡度中心的发展增强，涡度最大值为9×10-5 s-1，降水强度逐渐加大。25日20：00，正涡度中心强度减弱，强降水结束。与5日的强降水过程相比，25日正涡度中心值的量级更大。

3.3 动力条件——垂直速度

在119°E、32°N作垂直速度时间序列图（图1a）5日夜里，空气中开始出现上升运动且逐渐加强；5月6日11：00左右，500～700 hPa出现垂直运动；6日上午强降水时段，上升运动区的最大值一直伸展至300 hPa；6日20：00左右，上升运动区的最大值位于900 hPa附近，上升运动厚度减小，强降水结束。

如图1b所示，25日的凌晨至傍晚为强降水时段，上升运动区一直伸展至300 hPa，中心值位于500～700 hPa，其两侧的下沉运动区强度较弱。

在2次暴雨过程中，第1次降水时的上升运动不如第2次降水时集中，上升运动区的中心强度也不如第2次的强。因此，第1次降水持续时间较长，而降水强度不如第2次降水强度。此外，2次降水过程的垂直运动最大值远大于历史统计此类暴雨垂直速度平均最大值。

3.4 水汽条件——水汽通量散度

从水汽通量散度来看，5日20：00，安徽省中部地区的水汽辐合中心逐渐东移至江苏省中部；6日08：00，水汽辐合中心强度达到最强，与强降水时段相对应。

25日02：00～08：00，水汽辐合中心从安徽省中部地区逐渐东移且中心强度增强。随着水汽辐合中心的东移南压，11：00，仪征市出现强降水天气。水汽辐合中心继续东移南压，扬州市降水结束。

对比2次强降水过程，第1次降水过程的水汽辐合中心的强度更强，雨强更大。此外，与此类暴雨历史平均值进行对比，这2次降水过程中的水汽通量散度更大。

3.5 水汽条件——比湿

从2次强降水过程的比湿条件来看，2次强降水过程中的湿层都较为深厚，比湿值均≥14 g/kg，湿层区域延伸至900 hPa。如图2所示，在第2次降水过程中，850 hPa上的比湿值为14 g/kg。而在第1次降水过程中，850 hPa上的比湿值＜14 g/kg。由此可见，第2次降水过程中的湿层比第1次降水过程中的湿层深厚，第2次降水的降水强度大于第1次。

4 卫星资料分析

如图3所示，6日00：30～01：30，强对流云团自西向东经过扬州市，导致雨强17.3 mm/h的降水天气。25日10：30，仪征市附近云团的云顶亮温达到最低值，云图出现明显亮白色。这导致仪征市25日11：00出现强降水（雨强为49.5 mm/h）天气。

5 雷达资料分析

雷达资料显示，6日，扬州市不断有＞30 dBz 回波从西南方向向东北方向移动，强回波位于850 hPa 切变线附近，与地面中尺度辐合线、中尺度雨带位置相同，回波移动方向与回波伸展方向一致，形成典型的列车效应，这是造成此次强降水的一个重要原因[10-13]。

在第2次强降水过程中，25日中午，安徽省中部地区不断有＞45 dBz回波带从西向东方向移动，经过仪征市时，导致仪征市较扬州市其他地区出现了更大强度的降水天气。

6 启发

在实际的天气预报中，需要追踪预报结果的变化。此次欧洲气象中心对环流的预报较为准确，但对于要素预报的误差较大，预报员需加强对天气形势的研判，以及时调整数值预报的要素预报[14-15]。

在短临预报中，应利用好雷达、卫星云图等手段，卫星云图可较好地追踪强雨团强弱变化，加强对中小尺度系统的监测和预报，提高个别站点极端降水预报的准确性[16-19]。在数值预报时，结合历史平均值的比对分析也十分重要[20]。

7 结论

（1）5月扬州市共出现2次区域性强降水过程，5—6日，扬州市和江都区均刷新了本站最早出现大暴雨的历史纪录；25日，仪征市突破了扬州市范围内的历史同期极值。2次强降水过程相隔时间较短，降水强度强。

（2）影响2次大暴雨过程的天气系统：500 hPa西风槽、700 hPa切变线850 hPa低涡环流，地面辐合线。其中，第2次强降水过程受低涡环流系统的影响更大。

（3）2次强降水过程的垂直速度和水汽通量散度的中心值均大于历史平均值；在2次强降水过程中，有利于降水物理量场的维持时间与降水时间呈正相关；强降水发生在高能舌的北侧（假相当位温线的密集区内）。850～900 hPa以下比湿达到14 g/kg可作为强降水的参考。

（4）第1次降水过程中的回波出现列车效应。第2次降水过程的卫星云图有多个能量较强的中小尺度对流云团东移，造成局地强降水。

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