平陽一次暴雨天氣過程分析

何易，陳抒憶，徐嬋嬋

摘要 利用中尺度站逐小時資料、Micaps資料、溫州雙偏振雷達產(chǎn)品和EC細網(wǎng)格數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品等資料，分析了2021年5月20—22日平陽縣出現(xiàn)的暴雨到大暴雨天氣過程。結(jié)果表明：此次暴雨天氣過程是在高空槽東移過程中，配合中層槽切和低層渦切東移的背景下產(chǎn)生;此次過程以穩(wěn)定性降水為主，暴雨由降水持續(xù)時間長造成;水汽通量散度輻合中心及強弱較好地指示了降水的落區(qū)及最強降水的時段;各家數(shù)值模式對此次降水過程的降水預(yù)報不是特別理想。

關(guān)鍵詞 暴雨天氣;雷達;模式預(yù)報

中圖分類號：P458.121.1 文獻標識碼：B 文章編號：2095–3305（2022）03–0096–03

暴雨是浙江省平陽縣主要的災(zāi)害性天氣之一。暴雨經(jīng)常出現(xiàn)在臺風(fēng)、切變線、急流、鋒面、低渦等天氣系統(tǒng)中，并且往往是幾種系統(tǒng)共同作用的結(jié)果。受所處地形、氣候等多種因素影響，平陽縣暴雨天氣有其特殊性和復(fù)雜性，其中大暴雨極易誘發(fā)山洪、泥石流、山體滑坡等次生災(zāi)害，給人民生活和社會經(jīng)濟發(fā)展帶來巨大的影響。因此，分析和總結(jié)平陽縣暴雨天氣過程的發(fā)生發(fā)展演變規(guī)律是提高暴雨預(yù)報和預(yù)警準確率，也是防災(zāi)減災(zāi)的關(guān)鍵所在?？蒲腥藛T和氣象工作者為提高對暴雨天氣的認識以及預(yù)報預(yù)警水平和能力，從多方面開展了研究，陶詩言等[1]研究了在切變線附近風(fēng)向輻合最強烈，存在強烈的上升氣流，暴雨和強對流天氣常出現(xiàn)在切變線附近。李炬等[2]通過對低空急流特征觀測分析發(fā)現(xiàn)了低空急流是形成降水的重要原因。還有很多學(xué)者對不同類型和地區(qū)間發(fā)生的暴雨過程進行了大量的對比分析，并總結(jié)出了一些針對本地暴雨天氣預(yù)報的指標，在業(yè)務(wù)預(yù)報中發(fā)揮了重要作用[3-6]。

2021年5月20—22日，平陽縣出現(xiàn)了一次暴雨到大暴雨天氣過程，雖然此次過程氣象預(yù)報服務(wù)提前，預(yù)警及時，但在雨量量級、落區(qū)預(yù)報以及預(yù)警提前量方面還有待提高。因此有必要對此次過程做進一步的分析探討，為今后本地暴雨天氣過程預(yù)報提供一定的參考。本文利用中尺度站逐小時資料、Micaps資料、溫州雙偏振雷達產(chǎn)品等資料，結(jié)合模式預(yù)報，分析了此次降水天氣發(fā)展過程，為今后的暴雨預(yù)報業(yè)務(wù)和預(yù)警服務(wù)提供一定的參考依據(jù)。

1 天氣背景和環(huán)境條件分析

1.1 天氣實況

受高空槽東移影響，2021年5月20—22日平陽縣出現(xiàn)暴雨到大暴雨天氣，此次降水過程具有時間持續(xù)長、范圍影響廣、累積雨量大等特點。由此次降水過程雨量分布圖可見，20日14：00～22日14：00，該縣面雨量為117.7 mm，雨量大值區(qū)主要位于平陽南部地區(qū)，降水中心則位于東部沿海地區(qū)，自動氣象站顯示此次暴雨過程最大降水出現(xiàn)在南麂鎮(zhèn)（海島），達197.7 mm（圖1a）。從南麂站逐1 h雨強演變看，1 h雨強都在20 mm以下，以穩(wěn)定性降水為主（圖1b）。由此可見，暴雨由降水持續(xù)時間長造成，主要降水時段出現(xiàn)在21日02：00～22日13：00。22日14：00之后，平陽降水減弱并趨于結(jié)束。

1.2 環(huán)流形勢分析

從20日08：00形勢圖可知：500 hPa高空槽位于河北南部至江西北部，平陽縣處于槽前西南氣流中，700 hPa在山東半島至江西北部一帶形成了切變線，850 hPa上在江蘇地區(qū)有一低渦存在，切變線位于江蘇至廣西北部一帶，平陽縣處于槽前西南氣流中，且低層有西南急流存在，為降水提供了良好的水汽條件（圖2）。綜上分析，此次暴雨天氣過程是在高空槽東移過程中，配合中層槽切和低層渦切東移的背景下產(chǎn)生。

2 雷達資料特征

采用雙線偏振雷達的組合反射率產(chǎn)品（CR37，距離：230 km），選取了平陽大部分地區(qū)出現(xiàn)1 h雨強≥10 mm的影響時段（21日06：00～07：00）進行分析，由圖可知，在此時段降水過程中，影響平陽的回波強度基本維持在35～45 dBZ，最強達到50 dBZ，回波強度較強（圖3a）。分析對應(yīng)的1 h累積降水產(chǎn)品發(fā)現(xiàn)，該時段降水影響期間，平陽西部地區(qū)首先出現(xiàn)8 mm左右的降水回波區(qū)（圖3b）。隨著回波的不斷東移，強降水回波區(qū)也不斷向東擴大，對應(yīng)地面1 h面雨量為11.1 mm，與實況基本一致，較好地反映了降水的量級和落區(qū)，為臨近預(yù)報和預(yù)警服務(wù)提供了參考價值。而從整個降水過程看，1 h累積降水產(chǎn)品也與實況落區(qū)基本上一致。

3 水汽條件分析

從5月20—22日850 hPa水汽通量散度圖可以看出，20日20：00（圖4a）開始，平陽處于負散度區(qū)，而從21日08：00（圖4b）水汽通量散度看，平陽處在顯著的負散度區(qū)，輻合中心強度為-18×10-7 g/（cm2·hPa·s），可以較好地解釋最強降水發(fā)生在21日早晨前后。21日20：00（圖4c）開始逐漸減弱，減弱為-4×10-7 g/（cm2·hPa·s），22日08：00（圖4d）平陽負散度區(qū)減弱為-2×10-7 g/（cm2·hPa·s）并消散，降水也隨之減弱并趨于結(jié)束。

綜上所述，在此次過程中，長時間的水汽輻合為暴雨的產(chǎn)生提供了充足的水汽條件，輻合最大值的出現(xiàn)時間和最強降水發(fā)生的時段相吻合，強輻合中心也與此次降水大值區(qū)相對應(yīng)。說明水汽通量散度輻合中心及強弱很好地指示了降水的落區(qū)和最強降水的時段，對降水的落區(qū)和強度預(yù)報有一定的指導(dǎo)作用。

4 數(shù)值模式的參考與應(yīng)用檢驗

從各家模式對當晚時段的降水預(yù)報來看，各家模式對平陽縣此次降水過程的落區(qū)、量級預(yù)報不太一致，且與實況降水偏差較大（圖5）。其中EC對落區(qū)和量級的預(yù)報都有較大誤差，GFS對落區(qū)和量級偏差最大，而上海WARMS和NCEP對落區(qū)預(yù)報與其他2家模式相比表現(xiàn)最好，但量級偏小。對此次降水過程，模式的降水預(yù)報并不理想。

5 結(jié)論

（1）平陽縣此次暴雨天氣過程是在高空槽東移的過程中，配合中層槽切和低層渦切東移的環(huán)流背景下產(chǎn)生;西南暖濕氣流為此次暴雨天氣過程提供了良好的水汽條件。

（2）從自動氣象站雨量演變來看，此次暴雨過程的1 h雨強都在20 mm以下，以穩(wěn)定性降水為主，暴雨主要是由降水持續(xù)時間長所造成。

（3）雷達的1 h累積降水產(chǎn)品與實況落區(qū)基本一致，可以為降水的臨近預(yù)報和預(yù)警服務(wù)提供一定的參考價值。

（4）長時間的水汽輻合為此次暴雨天氣的產(chǎn)生提供了水汽條件，輻合最大值的出現(xiàn)時間與最強降水發(fā)生的時段相吻合，強輻合中心也與此次降水大值區(qū)相對應(yīng)。說明水汽通量散度輻合中心及強弱較好地指示了降水的落區(qū)及最強降水的時段，對降水的落區(qū)和強度預(yù)報有一定的指導(dǎo)作用。

（5）各家數(shù)值模式對此次降水過程的降水量級和落區(qū)預(yù)報存在一定差異。

參考文獻

[1] 陶詩言，丁一匯，周曉平.暴雨和強對流天氣的研究[J].大氣科學(xué)，1979，3（3）： 228-238.

[2] 李炬，舒文軍.北京夏季夜間低空急流特征觀測分析[J].地球物理學(xué)報，2008， 51（2）：360-368.

[3] 盧萍，李建，李英.重慶2次西南渦暴雨過程的類比分析[J].暴雨災(zāi)害，2014，33 （1）：34-40.

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責任編輯：黃艷飛

Analysis of a Heavy Rain Weather Process in Pingyang

HE Yi et al （Pingyang County Meteorological Bureau， Pingyang， Zhejiang 325400）

Abstract This paper uses hour-by-hour data from mesoscale stations， Micaps data， Wenzhou dual-polarization radar products， and EC fine-grid numerical forecast products to analyze the weather process from heavy rain to heavy rain in Pingyang on May 20-22， 2021. The results showed that the heavy rain weather process was produced during the eastward movement of the upper-altitude trough， in conjunction with the eastward movement of the middle-level trough cut and the low-level vortex cut; this process was mainly caused by stable precipitation， and the heavy rain was caused by the long duration of precipitation; The convergence center and strength of the water vapor flux divergence were a good indicator of the precipitation area and the period of the strongest precipitation; various numerical models were not particularly ideal for the precipitation forecast of this precipitation process.

Key words Heavy rain; Radar; Model forecast