李燕玲 馬中元 陳鮑發(fā) 鄒新紅

1、江西省景德鎮(zhèn)市氣象臺

2、江西省氣象科學(xué)研究所

引言

暴雨是我國最為主要的災(zāi)害性天氣，江西作為暴雨中心之一，一直是廣大氣象工作者關(guān)注和研究的重點(diǎn)。劉福茂[1]根據(jù)江西歷年水文資料將江西省暴雨分為鋒面氣旋雨型、臺風(fēng)雨型與熱雷雨型并總結(jié)出四大特征；李玉芳[2]據(jù)天氣形勢和云團(tuán)形成的特點(diǎn)，將突發(fā)性暴雨歸納成冷空氣偏東南下型、補(bǔ)充加強(qiáng)型、后汛期高溫高濕弱靜止鋒型、暖式切變型四種類型，并分別介紹了各自的特點(diǎn)；孫素琴等[3]運(yùn)用要素分析和EOF、REOF分析等統(tǒng)計(jì)方法，將江西省汛期區(qū)域性暴雨分為6個(gè)分布型態(tài)：江西省北部沿江型、江西省中北部型、浙贛鐵路東段型、浙贛鐵路西段型、江西省中部型和江西省南部型；陳云輝[4]對江西一次短歷時(shí)暖區(qū)暴雨分析發(fā)現(xiàn)，在水汽和不穩(wěn)定條件具備的情況下，暖區(qū)對流性強(qiáng)降水發(fā)生在強(qiáng)低層輻合和強(qiáng)高層輻散相重疊區(qū)域。還有許多江西氣象工作者[5-8]對當(dāng)?shù)乇┯陱牟煌嵌冗M(jìn)行了深入的研究，得到了很多有意義的成果。

2018年6月19～20日景德鎮(zhèn)發(fā)生的大暴雨過程，具有突發(fā)性、雨強(qiáng)強(qiáng)、歷時(shí)短的強(qiáng)對流特征。本文旨在找出這次大暴雨發(fā)生的原因及預(yù)報(bào)著眼點(diǎn)，為后期應(yīng)對不利形勢下的大暴雨提供參考。

1 降水實(shí)況

19日14時(shí)至20日08時(shí)，江西部分地區(qū)出現(xiàn)了一次暴雨-大暴雨過程（圖1）。此次過程暴雨落區(qū)主要分布在贛東北地區(qū)，一共有4個(gè)大暴雨中心，按照由南自北的分布順序，最南暴雨中心在萍鄉(xiāng)南部，也是范圍最小的暴雨區(qū)，最大累計(jì)雨量出現(xiàn)在萍鄉(xiāng)湘東區(qū)白竺鄉(xiāng)，為141.1毫米；第二個(gè)在撫州北部，以撫州市東鄉(xiāng)縣小璜160.4毫米為最大；第三個(gè)暴雨中心在上饒西南，以上饒市余干縣康山171.2毫米為最大；最后一個(gè)暴雨中心出現(xiàn)在景德鎮(zhèn)，最大為景德鎮(zhèn)浮梁縣鵝湖鎮(zhèn)，累計(jì)雨量141.9毫米。

景德鎮(zhèn)作為此次暴雨中心之一，19日20時(shí)至20日08時(shí)，全市累計(jì)平均雨量為77毫米。累計(jì)雨量超過50毫米的有41個(gè)區(qū)域站，超過100毫米的有8個(gè)區(qū)域站。景德鎮(zhèn)地區(qū)此次暴雨-大暴雨過程的特點(diǎn)：一是短歷時(shí)強(qiáng)降水，有30個(gè)區(qū)域站的1小時(shí)雨強(qiáng)≥30mm，是區(qū)域站總數(shù)的55%；其中5個(gè)區(qū)域站連續(xù)兩個(gè)小時(shí)的小時(shí)雨強(qiáng)達(dá)到30mm；二是雨量分布較均勻，20日00時(shí)至20日06時(shí)，是此次過程的降水最強(qiáng)時(shí)段，降水自北向南依次開始，對景德鎮(zhèn)市每個(gè)縣市的影響不超過3個(gè)小時(shí)。全區(qū)達(dá)到暴雨的區(qū)域站數(shù)達(dá)到75%。

圖1 2018年6月19日14時(shí)至20日08時(shí)江西省（a）和景德鎮(zhèn)（b）累計(jì)降水量圖

2 天氣形勢分析

2.1 環(huán)流背景分析

19日08時(shí)500hPa天氣圖上，中高緯度西風(fēng)帶維持著穩(wěn)定的“兩槽一脊”環(huán)流型。在西西伯利亞有一低渦，從低渦中心伸出一槽線，槽線呈東北-西南走向，槽線底端達(dá)到里海。西西伯利亞低渦以東、貝加爾湖偏西處則為高壓脊，脊前西北氣流影響著我國東北三省地區(qū)。高壓脊的東部、黑龍江北部為另一低渦，從低渦中心伸出的槽線到達(dá)華北北部，亦呈東北-西南向。兩個(gè)低渦的高度場與溫度場同位相。中緯度，河套以東至湖南東北部有一高空槽，大致呈南北走向，江西省處在槽前西南氣流中。19日20時(shí)（圖2a），中高緯度“兩槽一脊”略有東移，中緯度槽線曲率不明顯，且整個(gè)江西省轉(zhuǎn)為西北氣流中，35°N以南溫度高于-4℃，溫度場上全區(qū)表現(xiàn)為沒有-4℃等值線。20日08時(shí)，中緯度槽線東移至江西中北部，呈東北-西南向，江西西北部持續(xù)為西北風(fēng)，其余地區(qū)轉(zhuǎn)為西南風(fēng)。8時(shí)以后景德鎮(zhèn)轉(zhuǎn)為陣雨，主要強(qiáng)降水雨帶已南壓至江西東北部。

19日08時(shí)700hPa天氣圖上，從重慶北部到河南南部有一條東北-西南向的切變線，19日20時(shí)（圖2b），切變線南壓至安徽東部-湖北中北部。江西處在切變線南側(cè)偏西北氣流中。風(fēng)速沒有超過12m/s。

19日08時(shí)850hPa天氣圖上，從河南南部-四川北部有一條切變線。19日20時(shí)（圖2c），切變線南壓至安徽中部-湖南北部，江西大部處在切變線南側(cè)西南氣流中，但風(fēng)速均小于12m/s，沒有達(dá)到急流標(biāo)準(zhǔn)。20日08時(shí)，切變線繼續(xù)南壓，南段移至九江與湖北的交界處，風(fēng)速達(dá)到12m/s。

19日08時(shí)925hPa天氣圖上，湖北中南部、湖南中北部、重慶西部、江西西北部處在一個(gè)大的低壓環(huán)流中。低壓環(huán)流中有切變線，可以看出切變線的東北段有一渦旋。19日20時(shí)（圖2d），渦旋向東南方向移動，中心在景德鎮(zhèn)附近，強(qiáng)度有所減弱。08時(shí)的切變線隨渦旋東移南壓，20日08時(shí)，渦旋與切變線都略有南壓。19日至20日925hPa上也未有急流生成。

圖 2 2018 年 6 月 19 日 20 時(shí) 500hPa（a）、700hPa（b）、850hPa（c）、925hPa（d）天氣圖

以上分析可以得知：19日20時(shí)500hPa中緯度槽的消失、風(fēng)向的轉(zhuǎn)變、溫度偏高以及700hPa和850hPa切邊偏北、急流未建立等，說明850hPa以上并無有利的條件使20時(shí)以后景德鎮(zhèn)市出現(xiàn)大暴雨。而925hPa上渦旋的向東南方向移動，是導(dǎo)致此次大暴雨過程發(fā)生的天氣系統(tǒng)。

2.2 地面圖分析

19日08時(shí)地面圖上（圖略），在西藏地區(qū)有一深厚的低壓環(huán)流，環(huán)流中心在西藏中部，中心值低至987.5hPa，低壓環(huán)流外圍，湖南、江西北部分裂出另一個(gè)中心值為1000hPa低壓閉合系統(tǒng)。重慶中部、湖南中北部、江西北部處在低壓環(huán)流東側(cè)的倒槽中。11時(shí)地面圖上，低壓環(huán)流分裂出兩個(gè)中心，西藏中部的低值中心位置少變，另一個(gè)在西藏東部。其形勢變化不大。14時(shí)地面圖上，地面倒槽范圍變窄，閉合低壓系統(tǒng)消失，17時(shí)地面圖上與14時(shí)形勢變化不大，疊加上紅外衛(wèi)星云圖，看出地面倒槽內(nèi)，湖南中部、江西中北部、浙江北部分布著東北-西南向的帶狀對流云團(tuán)。帶狀對流云團(tuán)附近為33～35度的高溫，而倒槽南北側(cè)溫度都低于30度。

圖3 2018年6月19日20時(shí)地面圖與20時(shí)IR云圖疊加

19日20時(shí)地面圖上，倒槽范圍變大，最北段發(fā)展至東海上，江西中北部重新形成1000hPa的低壓閉合系統(tǒng)。倒槽內(nèi)帶狀對流云團(tuán)結(jié)構(gòu)更為完整，已經(jīng)發(fā)展成中尺度對流系統(tǒng)（MCS），MCS云團(tuán)附近溫度30～32℃，高于其他地區(qū)的溫度。再結(jié)合19日20時(shí)925hPa上（圖2d）的天氣系統(tǒng)，MCS云團(tuán)的走勢大致與渦旋中伸出的切變線重合。這就說明，景德鎮(zhèn)發(fā)生的這次大暴雨過程，主要是由低層系統(tǒng)引起的，925hPa上的渦旋與切變線是此次過程的動力系統(tǒng)，地面倒槽內(nèi)地面溫度高于其他地區(qū)的熱力擾動造成對流的發(fā)展。

3 紅外云圖演變

圖4為6月19日19時(shí)～20日06時(shí)FY2G的IR1云圖，呈現(xiàn)了造成景德鎮(zhèn)市暴雨-大暴雨發(fā)生的云圖的演變情況。從19時(shí)的紅外云圖上可以看出：地面倒槽內(nèi)經(jīng)過江西中部的中尺度對流云團(tuán)，在其西北部南昌附近分裂出小塊對流云團(tuán)，在以后的分析中就標(biāo)記此云團(tuán)為A；在安徽銅陵附近有對流云團(tuán)初生成，標(biāo)記此云團(tuán)為云團(tuán)B。20時(shí)，云團(tuán)A和云團(tuán)B及江西中部的中尺度對流云團(tuán)仍在不斷發(fā)展，余江的云頂亮溫低至192.4K。21時(shí)，隨著925hPa渦旋的東南向移動及高空的西北氣流影響，云團(tuán)B從西北向東南方向發(fā)展移動；云團(tuán)A則隨著地面倒槽的東伸而東移。22時(shí)，云團(tuán)B已移至景德鎮(zhèn)北部，云頂亮溫梯度加大，東至的云頂亮溫達(dá)到195.15K，云團(tuán)A東移至鄱陽湖一帶。23時(shí)，云團(tuán)A、B進(jìn)一步發(fā)展，并出現(xiàn)合并的趨勢，此時(shí)浮梁北部已經(jīng)出現(xiàn)降水。20日0時(shí)，云團(tuán)A和B在景德鎮(zhèn)中北部合并形成一塊新的中尺度對流云團(tuán)C，此時(shí)浮梁的云頂亮溫低至195.15K，云團(tuán)C從0時(shí)至2時(shí)從南至北影響景德鎮(zhèn)中北部。亦是景德鎮(zhèn)中北部地區(qū)降水的最強(qiáng)時(shí)段，0至1時(shí)浮梁縣鵝湖鎮(zhèn)小時(shí)雨強(qiáng)高達(dá)83.5毫米。20日2時(shí)鄱陽湖地區(qū)又新分裂出一小塊對流云團(tuán)D，3時(shí)云團(tuán)D東移發(fā)展，在景德鎮(zhèn)樂平與云團(tuán)C合并，浮梁、景德鎮(zhèn)、樂平的云頂亮溫分別為217.13K、194.74K、192.2K。此后至06時(shí)，新合成的中尺度對流云團(tuán)依次影響景德鎮(zhèn)的中南部。

圖4 2018年6月19日19時(shí)～20日06時(shí)逐時(shí)紅外云圖

從云圖的演變推斷：A、B、C、D云團(tuán)在景德鎮(zhèn)的合并發(fā)展，是由925hPa渦旋、切變線和地面倒槽共同作用引起的。

4 雷達(dá)回波拼圖分析

分析江西WebGIS雷達(dá)拼圖（圖5）：19日19時(shí)，從江西樂平南部-東鄉(xiāng)-新余-萍鄉(xiāng)至湖南中部分布著帶狀、不連續(xù)的東北-西南走向的回波單體帶，在帶狀回波的北部、九江中部分布著兩塊獨(dú)立的、尺度很小的塊狀對流性降水回波，記為A塊狀回波；安徽省銅陵附近分布著以降水為主的層狀云降水回波，記為B塊狀回波。19日20時(shí)，帶狀回波帶偏南發(fā)展增強(qiáng)，兩端增強(qiáng)得最為明顯，影響樂平南部的回波也南移；A塊狀回波發(fā)展向東北方向移動；B塊狀回波向東南方向移動。此時(shí)帶狀回波帶位置與20時(shí)云圖的分布情況相似；A、B塊狀回波分別對應(yīng)著紅外云圖上的A、B云團(tuán)。這說明帶狀回波帶是由地面倒槽引起的。19日21時(shí)帶狀回波帶繼續(xù)緩慢南壓；A塊狀回波繼續(xù)緩慢向東北方向移動，強(qiáng)度不變；B塊狀回波加強(qiáng)南壓至九江彭澤附近，從圖中可以看出有閃電活動。19日22時(shí)，帶狀回波帶中間結(jié)構(gòu)更為密實(shí)，東段強(qiáng)度減弱；A塊狀回波東移至九江東部，結(jié)構(gòu)變緊湊。B塊狀回波東南移動影響浮梁北部。強(qiáng)度、范圍均增大。此時(shí)來看未來影響景德鎮(zhèn)應(yīng)該是B塊狀回波。19日23時(shí)，帶狀回波帶東段消失，在宜春、新余、萍鄉(xiāng)等地回波迅速增強(qiáng)發(fā)展，并成為帶狀回波最東段。A、B塊狀回波已經(jīng)合并發(fā)展成為圓形團(tuán)狀回波。團(tuán)狀回波東邊分散影響景德鎮(zhèn)的中北部。

圖5 2018年6月19日19時(shí)～20日06時(shí)逐時(shí)雷達(dá)拼圖

20日00時(shí)，帶狀回波東段向東北方向移動影響宜春西部；圓形團(tuán)狀回波轉(zhuǎn)變成y型團(tuán)狀回波，影響鄱陽中北部的是南北向回波短帶，回波強(qiáng)度在45～55dBz，最大回波頂高達(dá)14km；影響景德鎮(zhèn)浮梁中部的為東西向回波短帶，回波強(qiáng)度在45～60dBz，最大回波頂高14km。20日01時(shí)帶狀回波帶東段東移至撫州東鄉(xiāng)，在其西北側(cè)南昌附近分裂出西北-東南向的回波短帶，記作C回波帶，這與紅外云圖上的云團(tuán)C向?qū)?yīng)；y型團(tuán)狀回波發(fā)展成為塊狀混合型回波，景德鎮(zhèn)大部分地區(qū)出現(xiàn)降水，強(qiáng)度在45～60dBz的強(qiáng)回波短帶分布在浮梁中南部。20日0～2時(shí)，正是浮梁集中出現(xiàn)強(qiáng)降水時(shí)段。20日2～4時(shí)，影響景德鎮(zhèn)的強(qiáng)降水回波短帶依次南壓至市區(qū)、樂平，所到之處小時(shí)雨強(qiáng)都在30毫米以上。而C回波帶東南段則因列車效應(yīng)源源不斷與強(qiáng)降水回波短帶匯合從而影響景德鎮(zhèn)，20日05時(shí)，強(qiáng)降水回波短帶移至樂平南部，浮梁大部分地區(qū)已經(jīng)雨停。20日06時(shí)，景德鎮(zhèn)中南部減弱為層狀云降水回波，預(yù)示著本輪強(qiáng)降水過程的結(jié)束。

由此可見，回波系統(tǒng)的合并是景德鎮(zhèn)大暴雨形成的回波機(jī)制，回波合并后使得回波發(fā)展更加旺盛，形成短時(shí)強(qiáng)降水，在短短幾個(gè)小時(shí)內(nèi)形成大暴雨。

5 討論

預(yù)報(bào)員在19日下午做預(yù)報(bào)分析時(shí)，參考實(shí)況和天氣圖，景德鎮(zhèn)上空500hPa已經(jīng)轉(zhuǎn)為西北風(fēng)，江西上空大部在-1至-2℃之間，溫度不低，沒有冷勢力的推動；700hPa和850hPa切變線位置偏北且低空急流未建立。這些天氣條件都不利于形成大降水，并不能確定景德鎮(zhèn)會在夜間出現(xiàn)一次由短時(shí)強(qiáng)降水而引起的大暴雨過程。直到19日20時(shí)才確定景德鎮(zhèn)會出現(xiàn)暴雨過程，但沒有想到會出現(xiàn)全區(qū)性的大暴雨過程。

在不利的天氣形勢條件下，造成景德鎮(zhèn)全區(qū)性暴雨的原因有以下三個(gè)方面：

一是水汽條件十分充沛。19日20時(shí)，925hPa渦旋的氣旋環(huán)流吸入東部海域的水汽至渦旋區(qū)，700hPa和850hPa為西南氣流，江西具備良好地水汽條件。

二是地面熱力擾動。19日20時(shí)，地面倒槽江西境內(nèi)溫度普遍在30度以上，溫度明顯高于倒槽外部地區(qū)，直至20日05時(shí)，溫度仍然高于倒槽外部。說明良好的熱力條件促發(fā)對流的發(fā)展。

三是對流回波的合并。從19日19時(shí)至23時(shí)的WebGIS雷達(dá)拼圖的演變情況來看，A、B回波在景德鎮(zhèn)地區(qū)形成合并對這次暴雨的影響很大?；夭ê喜⒑蟛粩喟l(fā)展加強(qiáng)形成強(qiáng)降水短帶回波，出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降水天氣。19日20時(shí)至20日08時(shí)，全市累計(jì)平均雨量為77毫米。累計(jì)雨量超過50毫米的有41個(gè)區(qū)域站；超過100毫米的有8個(gè)區(qū)域站，有30個(gè)區(qū)域站的1小時(shí)雨強(qiáng)≥30mm。

6 結(jié)論

（1）景德鎮(zhèn)地區(qū)此次暴雨-大暴雨過程的特點(diǎn)：一是由短時(shí)強(qiáng)降水引起；二是雨量分布均勻，全區(qū)有75%的區(qū)域站達(dá)到暴雨量級。

（2）暴雨發(fā)生前期中緯度槽的消失、江西上空風(fēng)向轉(zhuǎn)為西北風(fēng)、境內(nèi)溫度偏高以及700hPa和850hPa切變線位置偏北、急流未建立等，說明中高層天氣形勢不利于暴雨過程的發(fā)生，而925hPa上的渦旋的東南向移動和925hPa切變線是此次過程的主要影響系統(tǒng)和動力條件。

（3）低層的西南氣流和渦旋外圍的氣旋環(huán)流吸入孟加拉灣以及東海的水汽；地面倒槽內(nèi)地面溫度高于外圍其他地區(qū)增強(qiáng)了低層熱力不穩(wěn)定性。說明充足的水汽條件及良好的熱力條件是造成景德鎮(zhèn)全區(qū)暴雨的原因。

（4）回波是否在景德鎮(zhèn)地區(qū)合并是本次暴雨過程的預(yù)報(bào)著眼點(diǎn)。而925hPa上的渦旋及切變線促使初始塊狀回波的匯合；充足的水汽、地面持續(xù)處在倒槽中的熱力作用使得景德鎮(zhèn)西部有新的塊狀回波形成并沿倒槽傳播，降水強(qiáng)度強(qiáng)而集中。