2016年5月28日杭州一次強(qiáng)對(duì)流天氣過(guò)程分析

何靚

摘要 利用常規(guī)高空、地面資料和自動(dòng)站資料等，從天氣形勢(shì)、物理機(jī)制等方面入手，分析了杭州地區(qū)一次強(qiáng)對(duì)流天氣過(guò)程。結(jié)果表明：此次強(qiáng)對(duì)流天氣過(guò)程屬于低層暖平流強(qiáng)迫類(lèi)，在弱動(dòng)力條件、強(qiáng)熱力條件下發(fā)生。700 hPa以下為強(qiáng)烈的暖濕平流，對(duì)建立熱力不穩(wěn)定起主導(dǎo)作用;925 hPa切變與風(fēng)速輻合、地面倒槽、小閉合高壓提供了動(dòng)力擾動(dòng);中層為弱的上升運(yùn)動(dòng)區(qū)，400 hPa及以上垂直速度明顯;500 hPa以下有較強(qiáng)的位勢(shì)不穩(wěn)定;此外，來(lái)自南海的充沛水汽輸送和低層明顯的水汽通量輻合區(qū)也是此次暴雨產(chǎn)生的必要條件。

關(guān)鍵詞 強(qiáng)對(duì)流天氣;環(huán)流;水汽通量

中圖分類(lèi)號(hào)：P458.121.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：2095–3305（2022）03–0116–03

強(qiáng)對(duì)流天氣是各種天氣尺度系統(tǒng)相互作用而產(chǎn)生的中小尺度天氣現(xiàn)象，往往伴有雷雨大風(fēng)、短時(shí)強(qiáng)降水等災(zāi)害性天氣。這種天氣雖然影響范圍小、持續(xù)時(shí)間短，但因其具有突發(fā)性、強(qiáng)度大、局地性強(qiáng)等特點(diǎn)，常造成較為嚴(yán)重的災(zāi)害，是目前國(guó)內(nèi)外天氣預(yù)報(bào)中的一大難題。許愛(ài)華等[1]通過(guò)對(duì)2000年以來(lái)中國(guó)近百次強(qiáng)對(duì)流天氣個(gè)例的環(huán)境場(chǎng)進(jìn)行分析，綜合考慮強(qiáng)對(duì)流天氣形成的熱力不穩(wěn)定、動(dòng)力抬升和水汽這3個(gè)基本條件，從強(qiáng)對(duì)流的不穩(wěn)定條件和主要觸發(fā)條件的角度，提出了中國(guó)強(qiáng)對(duì)流天氣的5種基本類(lèi)別：冷平流強(qiáng)迫類(lèi)、暖平流強(qiáng)迫類(lèi)、斜壓鋒生類(lèi)、準(zhǔn)正壓類(lèi)、高架對(duì)流類(lèi)。此外，強(qiáng)垂直風(fēng)切變是風(fēng)暴維持的重要條件[2-6]。

1 天氣概況

2016年5月28日過(guò)程杭州地區(qū)普遍出現(xiàn)暴雨天氣，杭州全市68.3 mm，其中杭州市面雨量53.8 mm、余杭82.0 mm、、蕭山39.0 mm、富陽(yáng)56.8 mm、臨安81.5 mm、建德104.9 mm、桐廬63.8 mm、淳安70.3 mm。共有60站>100 mm，4個(gè)站點(diǎn)降水≥150 mm，分別是建德更樓178.6 mm，建德馬目174.2 mm、建德建德站167.8 mm、建德紅旗水庫(kù)159.4 mm（圖1）。暴雨導(dǎo)致新安江街道豐產(chǎn)村橫路自然村于5月29日0：10左右發(fā)生突發(fā)性山體滑坡，共有5戶(hù)房屋倒塌，其中3戶(hù)房屋受災(zāi)時(shí)有人居住，6人遇難。

2 大尺度環(huán)流

2.1 500 hPa環(huán)流形勢(shì)

從500 hPa高空形勢(shì)圖（圖2）可知，5月28日處于副高邊緣，主要受暖脊的影響，弱暖平流有利于加強(qiáng)槽前對(duì)流不穩(wěn)定層結(jié)。浙江北部地區(qū)位于西南急流的前側(cè)，由于副高外圍的引導(dǎo)作用，西南急流順著副高邊緣從南海向浙江省源源不斷地輸送暖濕氣流，為該次過(guò)程提供了良好的水汽引導(dǎo)條件。5月28日20：00～29日08：00 500 hPa槽東移，帶動(dòng)弱冷空氣不斷滲透至浙北一帶，高空槽的快速東移觸發(fā)不穩(wěn)定能量的釋放，為此期間發(fā)生暴雨提供了較好的動(dòng)力條件。

2.2 中低層環(huán)流及影響系統(tǒng)

從中低層形勢(shì)看，浙江北部為一致的西南氣流，700 hPa以下為強(qiáng)烈的暖濕平流，對(duì)建立熱力不穩(wěn)定起主導(dǎo)作用。分析顯示，從28日20：00～29日08：00 850 hPa安徽至浙北有一支偏北氣流東移南壓，夜間有淺薄冷空氣滲透至長(zhǎng)江中下游地區(qū)，一定程度上觸發(fā)了不穩(wěn)定能量的釋放。而925 hPa處為弱切變和風(fēng)速輻合區(qū)，地面倒槽同樣利于輻合，為此次過(guò)程提供了動(dòng)力擾動(dòng)（圖3）。

2.3 低空急流

低空急流與暴雨的出現(xiàn)緊密相關(guān)，絕大多數(shù)暴雨過(guò)程多伴有風(fēng)速大于12 m/s的低空急流。研究表明，中尺度低空急流輸送的水汽和水汽輻合使低層維持準(zhǔn)飽和狀態(tài)，為強(qiáng)對(duì)流風(fēng)暴的發(fā)生發(fā)展提供了低層濕層條件。從850 hPa圖上分析低空急流軸主要位于浙南地區(qū)，浙江北部基本處于低空急流前側(cè)的風(fēng)速輻合區(qū)中。29日08：00，850 hPa浙北地區(qū)風(fēng)速顯著減弱，雨勢(shì)減?。▓D4）。

3 物理量場(chǎng)診斷分析

3.1 渦度場(chǎng)及垂直速度

從高低空渦度場(chǎng)和垂直速度場(chǎng)分析，兩者具有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。由圖5可見(jiàn)，28日20：00低層為正渦度場(chǎng)，而

中高層為負(fù)渦度場(chǎng)。與此同時(shí)，400 hPa及以上垂直速度非常明顯，500～700 hpa也處于負(fù)值區(qū)，850 hPa以下無(wú)明顯的垂直上升運(yùn)動(dòng)，浙江省中北部基本處于高層上升運(yùn)動(dòng)區(qū)內(nèi)。

3.2 假相當(dāng)位溫

假相當(dāng)位溫（θse）的垂直分布可以反映大氣的對(duì)流不穩(wěn)定性。500 hPa以下，θse隨高度的減小，有較強(qiáng)的位勢(shì)不穩(wěn)定（圖6）。

3.3 水汽通量和水汽通量散度

充分的水汽供應(yīng)是暴雨產(chǎn)生的必要條件，而水汽通量可以較好地指示各個(gè)方向輸送來(lái)的水汽在某個(gè)區(qū)域的集中程度，水汽通量輻合區(qū)與強(qiáng)降水區(qū)域有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

從圖7來(lái)看，浙江中低層均處于水汽通量正值區(qū)，500 hPa、700 hPa正值中心區(qū)，此次暴雨過(guò)程有來(lái)自南海的強(qiáng)水汽輸送帶。

研究表明，水汽通量散度場(chǎng)與降水的落區(qū)及強(qiáng)度有更為密切的關(guān)系：700 hPa及以上沒(méi)有明顯的水汽通量輻合輻散，850 hPa及以下的低層為明顯的水汽通量輻合區(qū)。此次過(guò)程的暴雨產(chǎn)生主要源于低層明顯的水汽通量輻合。

3.4 不穩(wěn)定能量

圖8中的CAPE值為1 547.6 J/kg，K指數(shù)為40℃，同時(shí)風(fēng)隨高度順轉(zhuǎn)暖平流，熱力條件和不穩(wěn)定能量都較好;整層濕度條件較好;同時(shí)抬升凝結(jié)高度相對(duì)低，容易觸發(fā)對(duì)流性天氣。

4 結(jié)論

（1）此次過(guò)程屬于低層暖平流強(qiáng)迫類(lèi)：700 hPa以下強(qiáng)烈的暖濕平流，建立熱力不穩(wěn)定起主導(dǎo)作用;500 hPa弱暖平流，加強(qiáng)槽前對(duì)流不穩(wěn)定層結(jié);925 hPa切變及風(fēng)速輻合、地面倒槽為此次過(guò)程提供了動(dòng)力擾動(dòng);低空急流有利于水汽輸送、低空垂直切變維持及不穩(wěn)定能量釋放。

（2）此次過(guò)程渦度場(chǎng)與垂直速度場(chǎng)配合較好，中高層浙江省中北部基本處于上升運(yùn)動(dòng)區(qū)內(nèi);500 hPa以下中低層，θse隨高度明顯減小，有較強(qiáng)的位勢(shì)不穩(wěn)定，動(dòng)力條件好。

（3）此次暴雨過(guò)程有來(lái)自南海的強(qiáng)水汽輸送，中低層均處于水汽通量正值區(qū)，500、700 hPa水汽通量正值中心區(qū)，水汽條件佳，850 hPa及以下低層為明顯的水汽通量輻合區(qū)。

參考文獻(xiàn)

[1] 許愛(ài)華，孫繼松，許東蓓，等.中國(guó)中東部強(qiáng)對(duì)流天氣的天氣形勢(shì)分類(lèi)和基本要素特征[J].氣象，2014，40（4）：400-411.

[2] 茅懋，戴建華，李佰平，等.不同類(lèi)型強(qiáng)對(duì)流預(yù)報(bào)產(chǎn)品的目標(biāo)對(duì)象檢驗(yàn)與分析評(píng)價(jià)[J].氣象，2016，42（4）：389-397.

[3] 沈杭鋒，翟國(guó)慶，朱補(bǔ)全，等.浙江沿海中尺度輻合線(xiàn)對(duì)颮線(xiàn)發(fā)展影響的數(shù)值試驗(yàn)[J].大氣科學(xué)，2010，34（6）：1127-1140.

[4] 孫繼松，陶祖鈺.強(qiáng)對(duì)流天氣分析與預(yù)報(bào)中的若干基本問(wèn)題[J].氣象，2012，38（2）： 164-173.

[5] 魏東，孫繼松，雷蕾，等.三種探空資料在各類(lèi)強(qiáng)對(duì)流天氣中的應(yīng)用對(duì)比分析[J].氣象，2011，37（4）：412-422.

[6] 曲明星，唐冰然.探究如何做好強(qiáng)對(duì)流天氣的氣象預(yù)報(bào)工作[J].農(nóng)業(yè)災(zāi)害研究，2021，11（7）：111-112.

責(zé)任編輯：黃艷飛

Analysis of Severe Conv-ective Weather Process on May 28， 2016

HE Liang （Emergency Early Warning Information Release Center， Keqiao District， Shaoxing， Zhejiang 312000）

Abstract Using conventional high altitude， ground data and automatic station data， a strong convective weather process in Hangzhou was analyzed from the aspects of weather situation and physical mechanism. The results showed that the severe convective weather process belonged to the category of low-level warm advection forcing， which occured under weak dynamic conditions and strong thermal conditions. Strong warm and humid advection below 700 hPa played a leading role in the establishment of thermal instability; 925 hPa shear， wind speed convergence， ground inverted trough and small closed high pressure provide dynamic disturbance. The middle layer was a weak upward movement area， and the vertical velocity at and above 400 hPa is obvious; Below 500 hPa， there was strong potential instability. In addition， the abundant water vapor transported from the South China Sea and the obvious convergence area of water vapor flux in the lower layer were also the necessary conditions for the rainstorm.

Key words Severe convective weather; Circulation; Vapor flux