漢中地區(qū)2013年7月22日致災(zāi)暴雨過程分析

何豫秦 楊睿敏 劉? B

摘要 利用常規(guī)觀測資料、漢中區(qū)域站資料，對2013年7月22日漢中區(qū)域性暴雨、局地大暴雨進(jìn)行了診斷分析。結(jié)果表明，500 hPa短波槽、700 hPa切變線是這次暴雨的主要影響系統(tǒng)，低空急流為暴雨區(qū)輸送充足的水汽和能量，東路回流冷空氣是暴雨的觸發(fā)機(jī)制;強(qiáng)降水一般發(fā)生在Ω高能軸下方，輻合中心和大暴雨中心重合;大范圍持久的上升運(yùn)動是產(chǎn)生區(qū)域性暴雨的必要條件。

關(guān)鍵詞 暴雨;過程分析;漢中地區(qū)

中圖分類號 S161.6 ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼

A ?文章編號 0517-6611（2015）03-254-03

Analysis of Disastrous Rainstorm Process in Hanzhong Area on July 22， 2013

HE Yuqin， YANG Ruimin， LIU Yuanjun

（Hanzhong Meteorological Bureau， Hanzhong， Shaanxi 723000）

Abstract ?The regional rainstorm in Hanzhong on July 22， 2013 was analyzed by using conventional observation data and Hanzhong area station information. The results showed that： the main influence system of this storm is shortwave trough in 500 hPa and shear line in 700 hPa， the lowlevel jet transfer water vapor and energy for heavy rain area， cold air coming east is the trigger mechanism of heavy rain; In general heavy rain occurred under Ω highenergy shaft， the coincidence area of convergence center and the heavy storm; A wide range of persistent upward movement is a necessary condition of regional heavy rain.

Key words ?Heavy rain; Course analysis; Hanzhong area

基金項(xiàng)目 陜西省氣象局“火車頭計(jì)劃”項(xiàng)目（2012-2015）。

作者簡介 何豫秦（1987- ），男，陜西佛坪人，助理工程師，從事中短期天氣預(yù)報(bào)研究。

收稿日期 20141208

暴雨是造成我國氣象災(zāi)害最嚴(yán)重的災(zāi)害性天氣之一，一直是廣大氣象工作者關(guān)注和研究的重點(diǎn)。通過對暴雨天氣過程進(jìn)行大量的研究和對比分析^[1-3]，得出了很多對實(shí)際預(yù)報(bào)工作有益的結(jié)論。如林建對黃淮和西南地區(qū)不同性質(zhì)暴雨特征研究發(fā)現(xiàn)，黃淮地區(qū)是鋒面附近或鋒后的穩(wěn)定性降水，西南地區(qū)屬于鋒前暖區(qū)中對流性強(qiáng)降水特征^[4]。對陜西省的暴雨也有大量學(xué)者研究得出了很多結(jié)論^[5-6]，如郭大梅等對陜西中南部一次突發(fā)性大暴雨過程進(jìn)行分析表明，700 ?hPa高、低值位渦分別與冷、暖濕氣流相聯(lián)系，濕位渦“正負(fù)區(qū)疊加”的配置是暴雨發(fā)展的有利形勢^[5]。漢中市位于青藏高原東側(cè)、秦嶺南部，被同樣?xùn)|西走向的巴山所包夾，地勢高差大，山勢陡峭，溝谷深切，峽谷、深澗和小平壩相間，形成復(fù)雜的山地地形。2013年7月22日漢中暴雨過程造成漢中市縣不同程度受災(zāi)，出現(xiàn)房屋毀壞、通訊中斷、農(nóng)作物受損等災(zāi)害。其中西部山區(qū)受災(zāi)較嚴(yán)重，寧強(qiáng)縣23個(gè)村41個(gè)村民小組1 200余戶4 400余人受災(zāi);略陽縣15個(gè)鎮(zhèn)受災(zāi)，受災(zāi)人口44 500人，直接經(jīng)濟(jì)損失7 090萬元，對該市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)以及人們生命財(cái)產(chǎn)造成一定影響。筆者利用常規(guī)高空和地面資料對此次暴雨過程進(jìn)行診斷分析，研究暴雨發(fā)生時(shí)漢中市天氣形勢演變和物理量場的特征，試圖揭露秦巴山地強(qiáng)暴雨的一些發(fā)生發(fā)展特征。

1 天氣過程概況

2013年7月21日20：00～22日20：00，漢中出現(xiàn)了一次區(qū)域性暴雨天氣過程，強(qiáng)降水主要集中在西南—東北沿線上，全市11個(gè)縣區(qū)中共10縣區(qū)出現(xiàn)暴雨（圖1），南鄭縣過程降雨量最大，為84.7 mm，鄉(xiāng)鎮(zhèn)加密站出現(xiàn)暴雨181站次，大暴雨26站次，最大降雨量為南鄭喜神192.3 mm。此次強(qiáng)降水中心自西南向東北移動，最強(qiáng)降水時(shí)段為22日02：00～07：00，其中7縣區(qū)出現(xiàn)了1 h≥30 mm的短時(shí)大暴雨天氣。22日20：00大部分地區(qū)降水結(jié)束。

圖1 2013年7月21日20：00～22日20：00降水量

（單位：mm）

2 形勢場分析

2.1 環(huán)流背景特征

22日08：00 500 hPa天氣圖上（圖2a），亞洲中高緯度多波動，巴爾克什湖北側(cè)和貝加爾湖北側(cè)分別存在低渦中心，低渦底部分裂冷空氣東移南下。西北太平洋副熱帶高壓西伸北抬，22日20：00脊線位于35°N、西脊點(diǎn)到達(dá)107°E，漢中處于副高西北側(cè)。副熱帶高壓西北側(cè)的下滑槽與東移高原槽同相位疊加，低壓槽加深加強(qiáng)，槽前正渦度平流所造成的低層減壓誘發(fā)了低層低值系統(tǒng)的生成，促使低層西南風(fēng)風(fēng)速加大，為暴雨的發(fā)生提供了水汽條件。700 hPa，21日08：00漢中上空為一致的偏南氣流，21日20：00甘肅南部與陜西省交界處風(fēng)場上形成閉合低壓環(huán)流系統(tǒng);22日08：00（圖2b），該系統(tǒng)演變成東北—西南向貫穿關(guān)中、陜南的切變線，風(fēng)速加強(qiáng)至18～22 m/s;到22日20：00切變線減弱，風(fēng)速也減小為6～10 m/s，切變線主要影響到鎮(zhèn)巴縣。850 hPa 21日20：00～22日20：00漢中地區(qū)處于東南氣流影響下，有氣旋性彎曲，有利于低層水汽輻合上升。

注：實(shí)線表示高度場，單位為dagpm。虛線表示溫度場，單位為℃。

圖2 2013年7月22日08：00 500 hPa（a）和700 ?hPa（b）風(fēng)場、高度場和溫度場

2.2 高、低空急流

此次降水過程中，200 hPa高空急流維持

東—西向分布，穩(wěn)定在40°N。700 hPa低空急流中心平均風(fēng)速達(dá)13 m/s，22日08：00發(fā)展最強(qiáng)，漢中境內(nèi)偏南風(fēng)風(fēng)速達(dá)18 m/s;850 hPa也有8～10 m/s的東南氣流，2支低空急流分別將孟加拉灣和南海的水汽源源不斷向降水中心輸送，為暴雨的發(fā)生提供了動力、熱力和水汽條件。200 ?hPa西風(fēng)急流右側(cè)的輻散區(qū)和低空急流左側(cè)的輻合區(qū)產(chǎn)生垂直方向上的耦合作用， 形成間接熱力環(huán)流，為大范圍暴雨的發(fā)生、發(fā)展提供了動力條件。

3 物理量分析

3.1 冷空氣特征 此次暴雨產(chǎn)生過程中干冷空氣的入侵，對暴雨的發(fā)生、發(fā)展有重要作用。根據(jù)海平面氣壓場（圖3）分析，21日08：00華北地區(qū)冷空氣從東北向西南方向不斷擴(kuò)散，回流冷空氣插入暖濕空氣底部，迫使暖濕空氣抬升凝結(jié)，冷暖交匯處呈現(xiàn)東北-西南向，與雨帶走勢一致。隨著干冷空氣完全入侵到低層，垂直方向上形成上暖濕下干冷配置，減弱了大氣環(huán)流不穩(wěn)定性，強(qiáng)降水結(jié)束。

3.2 水汽特征

根據(jù)700和850 hPa風(fēng)場上看，低層暖濕氣流沿副熱帶高壓外圍輸送至暴雨區(qū)上空，且范圍廣、風(fēng)速大，為暴雨的產(chǎn)生提供了充足的水汽和能量。從700 hPa比濕場

圖3 2013年7月21日08：00海平面氣壓場

上看，四川西南部存在比濕大值中心，受偏南風(fēng)發(fā)展影響，陜西中、南部地區(qū)比濕逐漸增大， 22日02：00漢中西部出現(xiàn)比濕≥12 g/kg 呈東北—西南向中心（圖4a），到22日08：00，比濕一直維持在11 g/kg水平（圖4b），這一時(shí)段里降水強(qiáng)度達(dá)到最大，隨后比濕大值區(qū)東移出境，漢中降水強(qiáng)度逐漸減弱。暴雨過程強(qiáng)降水時(shí)間、落區(qū)與低層比濕大小和位置的對應(yīng)關(guān)系較好。

圖4 2013年7月22日02：00（a）和08：00（b）700 hPa風(fēng)場、比濕場

3.3 能量場特征

21日08：00，700 hPa漢中位于假相當(dāng)位溫場高值區(qū)右上側(cè)，θse值為349 K，隨著太陽輻射加熱和西南暖濕氣流加強(qiáng)的共同作用，能量舌北伸，到22日02：00漢中地區(qū)θse值達(dá)354 K（圖5a），處于高能軸下方，因東路回流干冷空氣侵入高值區(qū)，高能軸東北—西南向呈Ω型分布特征，強(qiáng)降水發(fā)生，落區(qū)位于高能軸下方;隨著降水過程中能量釋放，到22日14：00，漢中中西部上空θse值迅速減小至346 K以下（圖5b），降水強(qiáng)度減弱。可見θse的增大減小與強(qiáng)降水發(fā)生時(shí)間、落區(qū)具有良好的對應(yīng)關(guān)系，對于強(qiáng)降水預(yù)報(bào)具有一定的指示意義，強(qiáng)降水一般發(fā)生在Ω高能軸下方。

4 結(jié)論

中高緯度穩(wěn)定的環(huán)流形勢是大暴雨發(fā)生的有利背景，中緯度“低槽副高型”是陜西產(chǎn)生大暴雨的基本環(huán)流形勢之一，暴雨是在大尺度和中小尺度系統(tǒng)相互作用下產(chǎn)生的，高低空

圖5 2013年7月22日02：00（a）和14：00（b）700 hPa假相當(dāng)位溫場

（單位：K）

急流、低渦切變是主要影響系統(tǒng)。低空急流作為水汽和能量的輸送帶，對大暴雨的產(chǎn)生維持和發(fā)展起了重要作用，此次暴雨期間水汽的水平輸送通道始于孟加拉灣和南海，且范圍寬、風(fēng)速大，在強(qiáng)降水發(fā)生前發(fā)展成低空急流，為暴雨的產(chǎn)生提供了充足的、源源不斷的水汽和能量。高空急流最大中心出口區(qū)形成間接熱力環(huán)流，陜西暴雨一般均發(fā)生在高空急流右側(cè)，此次暴雨期間高空急流呈東西向，降水就發(fā)生在直接熱力環(huán)流上升支下方。暴雨產(chǎn)生過程中均有干冷空氣的入侵，對暴雨的發(fā)生、發(fā)展有重要作用。比濕、假相當(dāng)位溫隨時(shí)間的變化與強(qiáng)降水隨時(shí)間的變化幾乎保持一致，θse大值的出現(xiàn)預(yù)示著強(qiáng)降水的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)

[1]

伍志方，曾沁，吳乃庚，等.廣州“5.7”高空槽后和“5.14”槽前大暴雨過程對比分析[J].氣象，2011，37（7）：838-846.

[2] 楊康權(quán)，張琳，肖遞祥，等.四川盆地西部一次大暴雨過程的中尺度特征分析[J].高原氣象，2013，32（2）：357-367.

[3] 周雪松，閻麗鳳，孫興池，等.“2007.8.17”山東大暴雨的數(shù)值模擬和診斷分析[J].氣象，2012，38（8）：960-970.

[4] 林建.2009年8月29日黃淮和西南地區(qū)不同性質(zhì)暴雨特征分析[J].氣象，2011，37（3）：276-284.

[5] 郭大梅，許新田，劉勇，等.陜西中南部一次突發(fā)性大暴雨過程分析[J].氣象，2008，34（9）：40-46.

[6] 張弘，侯建忠，喬娟.陜西暴雨若干特征的綜合分析[J].災(zāi)害學(xué)，2011，26（1）：70-74.