計(jì)展鋒
利用雷達(dá)、常規(guī)觀測資料、地面加密資料對2019年6月6日玉山縣特大暴雨天氣過程的成因及中尺度特征進(jìn)行分析。結(jié)果表明:此次降水過程是在高空低槽、西南急流及江淮氣旋共同影響下產(chǎn)生形成強(qiáng)降水過程;水汽條件分析低層西南急流不斷輸送水汽,為特大暴雨過程提供了充沛的水汽,強(qiáng)降水區(qū)域位于水汽大值區(qū)與水汽輻合區(qū)重疊。
一、天氣實(shí)況
2019年6月6日受高空低槽和西南渦東移影響,玉山縣遭受特大暴雨侵襲,有四個(gè)站點(diǎn)降水量達(dá)到300mm以上,11個(gè)站點(diǎn)降水量達(dá)100mm以上,其中以下鎮(zhèn)360.2mm為最大。主要降水時(shí)段在15-20時(shí),有4個(gè)時(shí)次出現(xiàn)小時(shí)降水量超過30mm,其中19時(shí)小時(shí)降水量達(dá)45.5mm。受此強(qiáng)降水影響玉山縣有15個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、街道受災(zāi),15.1萬人受災(zāi),大部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)交通中斷,農(nóng)業(yè)、水利受災(zāi)嚴(yán)重,倒塌房屋1209間,緊急轉(zhuǎn)移及安置人口10206人,直接經(jīng)濟(jì)損失4.1億元;又恰逢高考與端午節(jié),由于當(dāng)?shù)貧庀蟛块T提前預(yù)報(bào)預(yù)警,地方政府緊急開展應(yīng)急處置,未影響當(dāng)?shù)馗呖肌?/p>
二、特大暴雨天氣背景分析
此次暴雨過程中200hpa高度上江西北部位于喇叭口分流區(qū),高空輻散;500hpa高度上中高緯地區(qū)表現(xiàn)為“兩槽一脊”形勢,2019年6月6日8時(shí)里海至烏拉爾山脈和貝加爾湖至我國東北一部分別為低槽區(qū),75°-105°E區(qū)域內(nèi)為一南北向的暖脊,系統(tǒng)穩(wěn)定,緩慢東移,低槽底部不斷有短波槽分裂南下影響我國江南地區(qū);低緯區(qū),副熱帶高壓加強(qiáng)西伸,呈帶狀分布,高壓脊位于15°N附近,西伸脊點(diǎn)位于103°E附近,至20時(shí)脊線位于20°N附近,這是有利于江西暴雨過程的脊線位置,588線位于江西贛南地區(qū),成西南-東北走向。至6日20時(shí)588線穩(wěn)定維持,江西贛東北已處于槽后偏西氣流中。
700hpa、850hpa高度上有西南渦東移,兩層低渦切變位置基本重合,輻合強(qiáng)盛。5日8日西南渦位于重慶,在500hpa氣流引導(dǎo)下,迅速東移,至6月6日8時(shí)低渦位置安徽北部與江蘇交界處,南昌站西南風(fēng)從5日8時(shí)10 m·s-1(850hpa、700hpa)增至6日8日24 m·s-1(850hpa)、22 m·s-1(700hpa),贛東北地區(qū)位于西南渦南側(cè)急流中,急流出口區(qū)位于江蘇、安徽、浙江三省交匯處,至6日20時(shí),江西贛東北地區(qū)位于低渦后部,有明顯的風(fēng)速輻合,切變已南壓至江西上饒。地面西南熱低壓東伸發(fā)展形成江淮氣旋并沿引導(dǎo)氣流向東北方向移動(dòng)入海。
綜合分析表明:整個(gè)強(qiáng)降水過程中,玉山縣處于副熱帶高壓邊緣584線以內(nèi),高溫高濕,中高層有冷溫度槽,低層有冷空氣入侵,又位于西南渦南側(cè)急流中,高空存在明顯輻散。隨著江淮氣旋東移,低層輻合加強(qiáng),強(qiáng)盛的西南急流為江西北部提供了充沛的水汽和不穩(wěn)定能量,有利于強(qiáng)降水的發(fā)生。
三、物理量分析
1、水汽條件
水汽條件是暴雨形成的必要條件之一。此次暴雨過程中,江西北部西南風(fēng)有明顯的增強(qiáng),700hpa與850hpa高度西南風(fēng)均達(dá)20m·s-1以上,低空強(qiáng)盛的西南急流將水汽源源不斷的向贛北輸送,為暴雨提供了充足的水汽來源。6日8時(shí)至20時(shí)850hpa、700hpa高度上的水汽通量(圖略)和水汽通量散度場(圖略)顯示,從西南地區(qū)至江西中北部延伸至皖浙蘇三省交界處,水汽通量為舌狀,其中贛東北位于高值區(qū),850hpa強(qiáng)度大于24g/(m·Pa·s),至6日20時(shí)水汽通量達(dá)到30 g/(m·Pa·s)以上,達(dá)到了江西區(qū)域性暴雨水汽通量值20-24g/(m·Pa·s)的經(jīng)驗(yàn)指標(biāo),這表明低層有強(qiáng)的水汽輸送。6日8時(shí),江西上饒南部至鷹潭一線存在兩個(gè)水汽通量散度大值中心,強(qiáng)度均≤-160×10-8g/(m2·Pa·s),至20時(shí)水汽通量散度輻合中心位于浙江衢州,強(qiáng)度達(dá)-200×10-8g/(m2·Pa·s),玉山縣位于輻合中心附近,表明玉山縣低層存在強(qiáng)的水汽輻合,而此時(shí)也是降水最強(qiáng)時(shí),降水強(qiáng)度與水汽通量散度負(fù)值中心也基本吻合,隨著降水減弱,水汽通量及輻合強(qiáng)度也隨著減弱。
江西850hpa比濕≥15g·kg-1有利于暴雨形成。在特大暴雨前期比濕場上,江西北部的比濕在不斷持續(xù)增大,到6日20時(shí)850hpa(南昌站)增大到15g·kg-1,700hpa達(dá)到10g·kg-1,整個(gè)贛北處于明顯濕舌中,表明大氣中含有豐富的水汽。
綜合上述,江西中北部為大片的水汽輻合區(qū),強(qiáng)盛的西南急流將大量的水汽由西南地區(qū)輸送到江淮地區(qū),為玉山縣特大暴雨提供了充足的水汽條件,強(qiáng)的水汽通量散度中心對應(yīng)地面強(qiáng)降水區(qū)。
2、動(dòng)力與熱力條件
高空低槽與江淮氣旋東移為此次大暴雨過程影響系統(tǒng)。高空低槽與江淮氣旋東移過程中,使得贛北輻合不斷加強(qiáng),槽后冷空氣隨著槽東移不斷南侵,至20時(shí)左右江西贛東北地區(qū)處于冷暖空氣交匯處,氣流輻合明顯。中低層垂直速度場表明,江西贛北地區(qū)出現(xiàn)數(shù)個(gè)輻合上升中心,中心強(qiáng)度在-3Pa·s-1以上,以西南-東北向移動(dòng),強(qiáng)降水出現(xiàn)時(shí)間、地區(qū)大致與中心吻合。20時(shí)θse場分析,在925~700hpa上θse高能舌從云南、廣西一直延伸至江西中南部,長江南部基本θse≥ 340K, 江西贛北南部至贛南850hpaθse≥344K,700hPaθse≥340K,呈明顯的舌狀分布, 在28~32°N、110~ 120°E范圍內(nèi)東西向強(qiáng)θs e鋒區(qū),南北2個(gè)緯度θse差在20K以上,玉山縣正處于θse軸的北側(cè),強(qiáng)θse鋒區(qū)的南緣,有利于強(qiáng)天氣出現(xiàn)。
綜上所述,一是在特定的環(huán)流背景下,西南渦東移觸發(fā)江淮氣旋生成,促使了此次暴雨過程的發(fā)生,降水過程中有典型中尺度特征,降水落區(qū)穩(wěn)定少動(dòng),且降水強(qiáng)度大,局地性強(qiáng)。
二是降水發(fā)生前期,西南急流的加強(qiáng)發(fā)展為這次過程提供了充沛的水汽條件,比濕場到6月6日850hpa上達(dá)15g/kg,700hpa達(dá)10g/kg,表明濕層深厚,850hpa水汽通量散度強(qiáng)中心區(qū)與降水弱區(qū)基本吻合。三是此次過程應(yīng)證了在有利的環(huán)流背景下,θse軸的北側(cè),強(qiáng)θse鋒區(qū)的南緣,有利于強(qiáng)天氣出現(xiàn)。
(作者單位: 334000 江西省三清山氣象局)