黃山市兩次暴雨天氣過程分析

黃駿凱 劉麗琴 苗蓓蓓 杜其成

摘 要 利用常規(guī)氣象觀測(cè)資料、自動(dòng)站觀測(cè)資料、高空探測(cè)資料等分析黃山市2016年6月1日和7月2-3日兩次暴雨天氣過程，得出兩次暴雨過程都是在有利的天氣背景下發(fā)生發(fā)展的，水汽條件充足，高層輻散、低層輻合配置形成抽吸作用促進(jìn)上升運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，且暴雨發(fā)生前該地區(qū)上空積聚大量不穩(wěn)定條件，不穩(wěn)定能量釋放引發(fā)強(qiáng)降水。

關(guān)鍵詞 暴雨；天氣形勢(shì)；物理量

中圖分類號(hào)：P458.1+21.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.32.054

黃山市位于安徽省南部，屬于“八山一水一分田”的山區(qū)，境內(nèi)地形地貌復(fù)雜，景觀獨(dú)特，旅游資源豐富。黃山市地處北亞熱帶，為濕潤性季風(fēng)氣候，四季分明，溫和多雨，年平均氣溫15～16℃，年降水量

1 670 mm，最高年份高達(dá)2 780 mm，降水集中在5-8月[1]，由于地形影響，汛期極易出現(xiàn)洪澇災(zāi)害。本文針對(duì)2016年6月1日及7月2-3日兩次強(qiáng)降水天氣過程進(jìn)行分析，旨在掌握汛期暴雨天氣發(fā)生演變規(guī)律，為做好災(zāi)害性天氣預(yù)報(bào)預(yù)警及各行業(yè)氣象預(yù)報(bào)服務(wù)提供依據(jù)。

1 兩次暴雨天氣實(shí)況及影響

2016年6月1日，黃山市普降大暴雨，其中黃山風(fēng)景區(qū)及休寧縣、黃山區(qū)、歙縣、黟縣等地降雨量普遍超過50 mm，局部區(qū)域降雨近100 mm。從當(dāng)日凌晨開始出現(xiàn)強(qiáng)降水，截至15：00，各區(qū)縣雨量分別為：屯溪

24.3 mm，休寧70.4 mm、歙縣90.9 mm、祁門74.7 mm、黟縣84.2 mm、徽州區(qū)47.6 mm和黃山區(qū)78.9 mm。強(qiáng)降雨造成黟縣、歙縣發(fā)生洪澇災(zāi)害，據(jù)統(tǒng)計(jì)，共有20個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)受災(zāi)，受災(zāi)人口27536人，農(nóng)作物受災(zāi)面積1841 hm2，倒塌房屋33戶45間，損壞房屋81戶127間，直接經(jīng)濟(jì)損失

6 577萬元，其中農(nóng)業(yè)損失2 505萬元。

2016年7月2日08：00—3日18：00，黃山普降暴雨、局地大暴雨，其中2日白天開始，黃山區(qū)北部出現(xiàn)暴雨到大暴雨，其余地區(qū)小到中雨；2日夜里，雨帶進(jìn)一步南壓，黃山大部分地區(qū)出現(xiàn)暴雨到大暴雨天氣，強(qiáng)降雨主要集中在祁門、黟縣和黃山區(qū)。截至3日18：00，全市降雨超過100 mm的站點(diǎn)103個(gè)，全市最大降雨量出現(xiàn)在黃山區(qū)新豐鄉(xiāng)安居站點(diǎn)，達(dá)339.7 mm。降雨導(dǎo)致多地出現(xiàn)災(zāi)情，黃山區(qū)最為嚴(yán)重，此輪強(qiáng)降雨造成全市農(nóng)作物受災(zāi)面積332 hm2，倒塌房屋8戶21間，護(hù)岸受損52處，大小灌溉設(shè)施受損170處，道路受損78處，受災(zāi)人口13 527人，緊急轉(zhuǎn)移安置群眾1 487人，242座中小型水庫中151座超汛限水位，其中溢流82座。

2 環(huán)流形勢(shì)分析

2016年6月1日暴雨出現(xiàn)前黃山市為高溫晴熱天氣，500 hPa上，5月30日20：00，歐亞大陸中高緯地區(qū)呈兩槽一脊型，烏拉爾山以西和貝加爾湖分別存在一個(gè)低槽活動(dòng)區(qū)，巴爾喀什湖以北有一冷低壓。31日20：00，巴爾喀什湖冷低壓底部下滑冷空氣出現(xiàn)東移南壓，安徽北部形成一低壓小槽，該地區(qū)上空盛行西南氣流，溫度槽明顯落后于高度槽，在槽后冷平流作用下，低槽持續(xù)加深。同時(shí)，安徽一帶存在一高壓脊，呈現(xiàn)東高西低的形勢(shì)場(chǎng)，由于高壓脊穩(wěn)定不變，低槽緩慢東移并不斷加深，逐漸生成一低渦。6月1日08：00，低槽進(jìn)一步發(fā)展東移，黃山站出現(xiàn)了明顯的冷平流，安徽省上空為東南風(fēng)引導(dǎo)的暖平流，黃山市存在明顯的風(fēng)場(chǎng)切變，處于大范圍的高濕區(qū)內(nèi)。

據(jù)觀測(cè)記錄資料，700 hPa上，安徽南部出現(xiàn)了一支東南氣流，勢(shì)力較強(qiáng)，延伸至安徽一帶形成以水汽輸送帶，暖濕氣流沿水汽輸送帶北上并匯集在安徽上空，為暴雨區(qū)輸送了大量水汽。而安徽北部有一切變線，說明冷空氣正南下進(jìn)入安徽境內(nèi)。冷暖空氣在此交匯為中小尺度對(duì)流系統(tǒng)的產(chǎn)生和發(fā)展提供了有利的水汽條件和不穩(wěn)定能量。6月1日20：00，高低空系統(tǒng)移出黃山市，西北氣流控制黃山市，該地區(qū)強(qiáng)降水天氣結(jié)束。

分析此次暴雨天氣過程中7月2日20時(shí)700 hPa及7月3日08時(shí)850 hPa高空形勢(shì)可知，高空低槽東移、低層切變線是強(qiáng)降雨發(fā)生發(fā)展的有利的天氣系統(tǒng)配置。同時(shí)，在西南暖施氣流共同作用下，為暴雨區(qū)輸送了大量水汽，在低層切變線東移影響下出現(xiàn)了大范圍的暴雨、

大暴雨天氣過程。

3 物理量條件分析

3.1 水汽條件

水汽是暴雨天氣發(fā)生發(fā)展的必要條件，強(qiáng)降雨的形成必須具備有利的水汽輸送和積累。據(jù)5月31日-6月1日觀測(cè)資料顯示：黃山站700 hPa水汽自6月1日02：00開始增強(qiáng)，08：00以后逐漸達(dá)到最強(qiáng)，14：00逐漸減弱，并在20：00轉(zhuǎn)為輻散區(qū)，水汽通量散度的變化與強(qiáng)降水時(shí)段基本一致。6月1日08：00，安徽一帶形成一中心強(qiáng)度為-16×10-7 g/（cm2·hPa·s）的水汽輻合區(qū)，隨著低渦東移南下，輻合中心強(qiáng)度不斷增強(qiáng)。400～850 hPa整層均為水汽輻合，水汽輻合中心最大值為-12×10-7 g/（cm2·hPa·s），位于650 hPa，輻合隨著高度而不斷減弱，底層存在強(qiáng)水汽輻合為黃山市暴雨天氣提供了充足的水汽條件。

7月2日08：00，黃山市上空850hPa以上相對(duì)濕度超過95%，水汽幾乎達(dá)到飽和，為暴雨天氣的發(fā)生提供了充足的水汽條件。分析3日08：00 850 hPa水汽通量可知，黃山市處于水汽通量大值中心區(qū)，中心值為27g/（cm2·hPa·s），是水汽通量密集區(qū)，具備發(fā)生暴雨的有利的水汽條件。

3.2 動(dòng)力條件

6月1日08：00，黃山市近地面至400 hPa為深厚的輻合層，輻合中心位于500 hPa，300 hPa以上為輻散層，且輻散隨著高度的增加而加強(qiáng)，輻散中心位于150 hPa，中心值為16×10-5 hPa/s。上層輻散、中下層輻合的結(jié)構(gòu)配置，形成了強(qiáng)烈的抽吸作用，對(duì)于低層濕空氣的抬升凝結(jié)十分有利，成為強(qiáng)降雨天氣發(fā)生發(fā)展的提供了充分的動(dòng)力條件。分析渦度場(chǎng)，1日08：00—14：00，黃山一帶650 hPa以上為正渦度區(qū)，在200～150 hPa高空達(dá)到最強(qiáng)，渦度值為5.1×10-5 hPa/s；700 hPa以下為負(fù)的渦度區(qū)，高層強(qiáng)烈的輻散抽吸租用促使低層輻合加強(qiáng)，負(fù)渦度區(qū)明顯增強(qiáng)時(shí)段正是黃山市降水強(qiáng)度最強(qiáng)時(shí)段。

分析850 hPa散度場(chǎng)，7月2日08：00，黃山市處于輻合區(qū)，中低層輻合不斷上升，水汽凝結(jié)釋放的潛熱成為中小尺度系統(tǒng)擾動(dòng)所需能量的有效補(bǔ)充，促使上升運(yùn)動(dòng)加強(qiáng)并持續(xù)維持[2]。與此同時(shí)，暴雨發(fā)生前，大的渦度自西南向長江下游地區(qū)輸送，中低層切變線的穩(wěn)定少動(dòng)使得大氣不穩(wěn)定性增強(qiáng)，大量暖濕水汽沿輻合流場(chǎng)抬升，為暴雨天氣的發(fā)生發(fā)展提供了有力的動(dòng)力條件。

3.3 熱力條件

6月1日08：00，安徽大部分地區(qū)處于假相當(dāng)位溫高能舌范圍中，K指數(shù)>30 ℃，黃山市上空出現(xiàn)了K指數(shù)為34 ℃的大值中心。安徽南部地區(qū)沙氏指數(shù)均小于0 ℃，而且出現(xiàn)了沙氏指數(shù)為-8 ℃的低值中心。較強(qiáng)的K指數(shù)和較小的沙氏指數(shù)充分說明此次暴雨天氣過程具備強(qiáng)烈的不穩(wěn)定條件。

暴雨發(fā)生前，黃山市位于高能舌中心前端，熱力不穩(wěn)定條件充足，隨著高空低槽東移，不穩(wěn)定區(qū)也隨之東移至黃山市上空。7月2日20：00和3日08：00，黃山市K指數(shù)及850 hPa風(fēng)場(chǎng)分別為40 ℃和38 ℃，850 hPa風(fēng)場(chǎng)存在較強(qiáng)的西南暖濕氣流輸送，不穩(wěn)定能量釋放形成暴雨天氣。

4 結(jié)論

第一，黃山市雨天氣過程降水強(qiáng)度大、影響范圍廣，且造成的危害較重。暴雨天氣都是在有利的環(huán)流背景下產(chǎn)生的，其中6月1日暴雨出現(xiàn)在大尺度天氣形勢(shì)下，高低層形成東高西低流場(chǎng)配置；7月2-3日暴雨過程中高空低槽東移、低層切變及地面輻合等共同下出現(xiàn)的。

第二，兩次暴雨過程中低層具備的水汽。其中6月1日過程，中、低層存在較強(qiáng)水汽輻合，700 hPa維持偏南氣流，不斷向暴雨區(qū)輸送大量水汽；7月2-3日過程中，中低層相對(duì)濕度較大，空氣濕度達(dá)到飽和，濕層厚度延至700 hPa，促使暴雨中小持續(xù)對(duì)流系統(tǒng)產(chǎn)生。

第三，兩次過程中，均出現(xiàn)了高層輻散、低層輻合的強(qiáng)烈抽吸作用，引發(fā)對(duì)流層出現(xiàn)強(qiáng)烈上升運(yùn)動(dòng)，且具備觸發(fā)暴雨天氣發(fā)生的不穩(wěn)定能量，為暴雨天氣提供了有力的動(dòng)力和熱力條件。6月1日黃山市上空積聚大量不穩(wěn)定能量，低層存在者高溫高濕環(huán)境；7月2-3日過程黃山市上空K指數(shù)較大，850 hPa風(fēng)場(chǎng)較強(qiáng)西南暖濕氣流輸送觸發(fā)不穩(wěn)定能量釋放。

參考文獻(xiàn)

[1]陶詩言.中國之暴雨[M].北京：科學(xué)出版社，1980.

[2]萬紅燕.武寧大暴雨過程分析——以2016年7月2-3日為例[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2016，36（22）：202.

（責(zé)任編輯：劉昀）