2016年8月26—27日漳州降水過程分析

鄧雙雙 楊富曾

摘要 利用天氣圖、物理量場(chǎng)等常規(guī)天氣資料，運(yùn)用天氣學(xué)診斷分析方法，對(duì)2016年8月26—27日漳州的一次強(qiáng)降水過程進(jìn)行了綜合分析。結(jié)果表明：本次漳州全市出現(xiàn)的局部暴雨過程，為副熱帶高壓控制下低層弱切變，配合弱冷空氣滲透南下引起的強(qiáng)對(duì)流天氣過程；副熱帶高壓及冷空氣南下是此次局地大暴雨過程的大尺度環(huán)流背景，暴雨發(fā)生前幾日的高溫狀態(tài)，加上低層水汽輻合，造成大氣不穩(wěn)定能量堆積，為局地暴雨形成提供了有利的環(huán)境條件。

關(guān)鍵詞 漳州；暴雨；副熱帶高壓；冷空氣

中圖分類號(hào)：P458.1+21.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：2095–3305（2023）02–0080-03

暴雨天氣為福建漳州的主要災(zāi)害天氣，其來勢(shì)兇猛，危害較大，常伴有大風(fēng)、短時(shí)強(qiáng)降水等。2016年8月26—27日漳州的一次強(qiáng)降水過程持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，強(qiáng)度大，影響范圍廣，且局地出現(xiàn)大暴雨，對(duì)研究相同環(huán)流形勢(shì)下暴雨的形成、發(fā)展有重要參考意義。

1 暴雨過程概述

《福建省災(zāi)害性天氣預(yù)報(bào)經(jīng)驗(yàn)》中指出：最有利于暴雨的副高位置是副高西脊點(diǎn)在110°E～120°E，脊線在16°N～19°N（110°E～120°E）。588線北界在福州或贛州以南。每年8月，副熱帶高壓明顯北抬，福建漳州正好處于副高東側(cè)的東北氣流影響下，在冷空氣滲透影響以及低層輻合等多種因素影響下帶來明顯的降水過程，其中伴隨短時(shí)強(qiáng)降水和雷雨大風(fēng)。

受副熱帶高壓和冷空氣滲透的共同影響，2016年8月26—27日，漳州市全市出現(xiàn)明顯的降水過程。統(tǒng)計(jì)8月26日08：00～27日08：00累計(jì)降水可以發(fā)現(xiàn)，8月26—27日漳州市普降中到大雨，部分縣市暴雨到大暴雨。此次強(qiáng)降雨持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，強(qiáng)度較大，影響范圍覆蓋整個(gè)漳州市。全市有8個(gè)縣的45個(gè)自動(dòng)站超50 mm，4個(gè)縣的7個(gè)自動(dòng)站超100 mm，以龍海塔潭村170.6 mm為最大，并局地伴有7～9級(jí)雷雨大風(fēng)。

2 環(huán)流特征和影響系統(tǒng)

從環(huán)流形勢(shì)分析來看，8月26日08：00，在漳州上空200 hPa有明顯的福散（圖略）；從500 hPa高空?qǐng)D（圖1a）來看，我國(guó)東北上空的槽東移入海，處于貝加爾湖東面的槽也有所東移，且溫度場(chǎng)落后于高度場(chǎng)，有利于槽的加深發(fā)展。副熱帶高壓和大陸高壓打通，我國(guó)南部均處于高壓控制下，最強(qiáng)達(dá)到592 hPa，漳州為590 hPa，南海有個(gè)熱帶低壓正緩慢自西北向西東移，副熱帶高壓隨其影響左右擺動(dòng)，漳州恰好處于副熱帶高壓東部邊緣的東北氣流影響下。

850 hPa形勢(shì)場(chǎng)上看，從我國(guó)東北地區(qū)延伸下來到福建北部存在的低空急流，有利于冷空氣南下影響，從湖南到福建北部有一條東西走向的切變線，漳州位于切變南側(cè)，與500 hPa的溫度差≥22 ℃，有利于水汽的輻合上升。從中高層形勢(shì)場(chǎng)上來看，漳州地區(qū)形勢(shì)較不穩(wěn)定，加上沿海輸入豐沛的水汽，源源不斷輸入能量和熱量，配合地形對(duì)氣流起到的抬升作用，促使空氣垂直運(yùn)動(dòng)，當(dāng)北方弱冷空氣南下滲透觸發(fā)，有利于強(qiáng)對(duì)流云團(tuán)的形成和聚集，便會(huì)引發(fā)明顯降水過程[1～2]。

從925 hPa形勢(shì)場(chǎng)（圖略）來看，925 hPa從廣西延伸至漳州有一明顯的切變線，較850 hPa切變線偏南，漳州處于925 hPa切變線附近，有利于對(duì)流發(fā)展。通過對(duì)海平面氣壓場(chǎng)（圖略）的分析，從26日開始漳州地區(qū)海平面氣壓有一個(gè)加壓的過程，有弱冷空氣南下擴(kuò)散，加上低層輻合較明顯，不穩(wěn)定能量較高。

8月26日20：00～8月27日08：00，從200 hPa形勢(shì)場(chǎng)上看（圖略），漳州地區(qū)上空風(fēng)速輻散仍較為明顯；由500 hPa形勢(shì)場(chǎng)（圖1b），漳州仍受副高控制，且處于漳州西北部的暖中心逐漸減弱消散，高空東北氣流轉(zhuǎn)為偏東氣流影響。850 hPa形勢(shì)場(chǎng)（圖略）上，切變南壓至福建中南部，漳州受東南氣流影響，使漳州地區(qū)有了聚集豐沛水汽的有利條件。副高邊緣以及低層切變線擺動(dòng)影響，冷空氣滲透觸發(fā)，為此地源源不斷地輸入能量，造成了漳州多地暴雨，局部大暴雨的天氣[3～4]。

3 物理量分析

強(qiáng)降水天氣不僅需要有利的環(huán)流背景，還需要有利的水汽條件及水汽輸送通道、有利的觸發(fā)和維持動(dòng)力的條件。通過分析強(qiáng)降水發(fā)生前、發(fā)生期間的動(dòng)力條件、能量條件、水汽條件等物理量，可更加清晰地了解此次強(qiáng)降雨天氣物理量的上下配置及其演變過程。

3.1 動(dòng)力條件

3.1.1 散度 散度是表征流體水平輻散程度的物理量，低層輻合、高層輻散的配置易產(chǎn)生上升運(yùn)動(dòng)。在26日20：00?850 hPa散度場(chǎng)中，漳州處（-4～-8）×10-5s-1的輻合區(qū)中，表明漳州低空有較明顯的輻合運(yùn)動(dòng)。從500 hPa的散度場(chǎng)中可以看出，26日20：00漳州市處于弱輻合區(qū)。從200 hPa散度場(chǎng)（圖略）來看，26日08：00～20：00，漳州處于（9～12）×10-5s-1范圍內(nèi)，可見在200 hPa高度，漳州上空為明顯輻散區(qū)。漳州市處于高層輻散，中低層輻合的配置中，高層散度與低層散度差較大，且對(duì)流層高層輻散比中低層的輻合明顯得多，更加有利于上升運(yùn)動(dòng)維持、暴雨系統(tǒng)的發(fā)展與維持。

3.1.2 垂直上升速度 垂直上升運(yùn)動(dòng)將水平輸送來的水汽向上輸送，同時(shí)使空氣絕熱冷卻達(dá)到飽和，進(jìn)而凝結(jié)成水滴降落下來。上升速度越大，降水量越大。漳州地區(qū)高空三層均為一致的垂直上升運(yùn)動(dòng)，最大的上升區(qū)在500 hPa。26日08：00，500 hPa垂直速度（圖2a）在（-4～-8） Pa/s，26日20：00（圖2b）在-12～-20 Pa/s，垂直速度明顯加強(qiáng)。強(qiáng)上升運(yùn)動(dòng)有利于水汽的垂直輸送，加上高低層之間對(duì)流運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，為暴雨的發(fā)展提供了有利的水汽和動(dòng)力條件。

3.2 能量條件

3.2.1 假相當(dāng)位溫 假相當(dāng)位溫θse是表征大氣溫度、氣壓、濕度的綜合的物理量，它反映了大氣中能量分布、垂直穩(wěn)定度狀況和大氣的濕斜壓性。在同一氣壓條件下，θse越大，空氣越暖濕。從26日20：00 500 hPa和850 hPa假相當(dāng)位溫場(chǎng)來看，漳州地區(qū)500 hPa的θse處于68～72 K之間，850 hPa的假相當(dāng)位溫θse大于76 K。漳州地區(qū)整體上滿足Δθse（500-850 hPa）<0 K的大氣層結(jié)不穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，具備了發(fā)生強(qiáng)對(duì)流天氣的不穩(wěn)定層結(jié)條件。

3.2.2 不穩(wěn)定能量 探空?qǐng)D能較好地反映該站附近的天氣實(shí)況特點(diǎn)，利用T-lnP圖分析氣象站上空大氣穩(wěn)定度狀況，計(jì)算表征大氣溫、濕特性的各種物理量。從26日08：00的探空分析圖（圖3）中可以看出，中高層狀態(tài)曲線位于層結(jié)曲線的右側(cè)，氣塊溫度始終高于環(huán)境溫度，整層具有正不穩(wěn)定能量，這種絕對(duì)不穩(wěn)定狀態(tài)，對(duì)發(fā)展對(duì)流非常有利。暴雨發(fā)生前，T-lnP圖上有上干下濕的對(duì)流不穩(wěn)定發(fā)展，整層濕度條件較好。分析其物理量，26日08：00，K指數(shù)為43 ℃，對(duì)流有效位能CAPE值為1 922.1 J/kg，沙氏指數(shù)SI為-2.82 ℃。綜合以上，可以分析出漳州上空的不穩(wěn)定能量很大，有利于該地區(qū)強(qiáng)降水和對(duì)流的發(fā)生。26日20：00，漳州的K指數(shù)仍維持在40 ℃以上，沙氏指數(shù)SI為負(fù)值（圖略），漳州上空是層結(jié)不穩(wěn)定的。

3.3 水汽條件

3.3.1 比濕 比濕是指某容積中空氣總質(zhì)量的比值，是表征空氣濕度的主要物理量之一。充沛的水汽是產(chǎn)生和維持暴雨的基本條件。從26日08：00～20：00的比濕場(chǎng)（圖略）上看，漳州地區(qū)的比濕均處在12～14 g/kg范圍內(nèi)，屬于濕度大值區(qū)。說明這段時(shí)間內(nèi)漳州地區(qū)的水汽的質(zhì)量與該團(tuán)空氣的總質(zhì)量比值較有利于降水，為暴雨的形成提供了充足的水汽條件。

3.3.2 水汽通量和水汽通量散度 水汽通量又稱水汽輸送，是單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)與氣流方向垂直的單位截面的水汽克（g/kg）數(shù)，表征水汽來源、水汽量的大小。水汽通量散度是大氣運(yùn)動(dòng)所引起的水汽集中或分散的程度，單位為g·s-1·cm-2·hPa-1。中低層充分的水汽是暴雨的必要條件。

水汽通量散度和水汽通量均是由風(fēng)、溫度和比濕資料計(jì)算出來，并繪制成等值線圖。散度為正的地區(qū)表示水汽在該地區(qū)的四周是輻散的，稱該地區(qū)為水汽源。在這種情況下，水汽源的降水比較少；反之，散度為負(fù)的地區(qū)表示四周有水汽向該地匯聚，稱該地為水汽匯，降水比較多。形成暴雨的必要條件之一是要有足夠的水分，單靠當(dāng)?shù)匾延械乃质遣豢赡苄纬杀┯甑?，必須要有源源不斷的水汽輸入暴雨區(qū)，水汽通量散度就是為了定量描述水汽輸送的方向、大小以及水汽在何處集中[5～6]。

分析850 hPa水汽通量和水汽通量散度圖可以了解到低層水汽輸送和輻合情況。從8月26—27日的850 hPa水汽通量情況來看，漳州的水汽通量達(dá)6～10 g·s-1·cm-1·hPa-1 ，水汽通量散度處在（-4～-12）×10-7 g·s-1·cm-2·hPa-1范圍內(nèi)，且在臺(tái)灣東部的海面上出現(xiàn)水汽輻合中心。在強(qiáng)降水發(fā)生時(shí)段，漳州沿海地區(qū)有較強(qiáng)的水汽輸送通道存在，且水汽在強(qiáng)降水區(qū)域大量聚積，水汽的集中程度很高，為強(qiáng)降水的發(fā)生提供了良好的水汽條件，這對(duì)形成暴雨的水汽條件有很好的指示意義。

4 總結(jié)

通過分析2016年8月26—27日漳州市強(qiáng)降水過程，從細(xì)節(jié)上探討了一些預(yù)報(bào)結(jié)論，為該類型下的強(qiáng)降水預(yù)報(bào)帶來了一些具有實(shí)用意義的思路和啟發(fā)，為日后遇到此類天氣情況時(shí)提供借鑒和參考，提升氣象部門對(duì)相關(guān)天氣的預(yù)報(bào)準(zhǔn)確度。

（1）這次降水的原因主要是受副熱帶高壓和冷空氣南下的共同影響，漳州各地午后熱對(duì)流不穩(wěn)定能量較大。

（2）水汽通量散度可以揭示水汽輸送是否在某個(gè)區(qū)域集中以及集中的程度。漳州地區(qū)低層存在明顯水汽輻合，說明水汽的集中程度很高，加上漳州沿海地區(qū)有較強(qiáng)的水汽輸送通道存在，為此次強(qiáng)降水過程提供了很好的水汽條件。

（3）大氣層結(jié)處于不穩(wěn)定狀態(tài)，K指數(shù)較大，都維持在37 ℃以上，為強(qiáng)對(duì)流、暴雨的發(fā)生發(fā)展提供了必要的能量條件。

（4）劇烈的垂直上升運(yùn)動(dòng)以及高層強(qiáng)烈輻散、低層強(qiáng)烈輻合的配置，為此次大暴雨過程提供強(qiáng)大的動(dòng)力條件。

參考文獻(xiàn)

[1] 汪匯潔，孫建華，趙思雄，等.2010年秋季一次海南東海岸特大暴雨的中尺度分析[J].熱帶氣象學(xué)報(bào)，2014，30（3）：518-532.

[2] 朱乾根，林錦瑞，壽紹文.天氣學(xué)原理與方法[M].北京：氣象出版社，1992：210-213.

[3] 吳婷婕，周順武，陳藝芳，等.福建一次秋季暴雨天氣過程的機(jī)制分析[J].中國(guó)科技論文，2016，11（9）：970-976.

[4] 王洪陽.2016年8月22日—23日甘南局地暴雨天氣過程分析[J].甘肅科技，2022， 38（18）：43-47.

[5] 文寶安.物理量計(jì)算及其在暴雨分析預(yù)報(bào)中的應(yīng)用：水汽通量與水汽通量散度[J].氣象，1980（6）：34-36.

[6] 繆敏.一次梅汛期連續(xù)暴雨過程分析[J].浙江氣象，2002，23（3）：11-13.

責(zé)任編輯：黃艷飛

Analysis of Precipitation Process in Zhangzhou from August 26 to 27， 2016

Deng Shuang-shuang et al（Pingh? Meteorological Bureau， Pinghe， Fujian 363700）

Abstract A heavy rainfall process in Zhangzhou from August 26 to 27， 2016 was comprehensively analyzed by using synoptic maps， physical field and other conventional weather data and synoptic diagnostic analysis methods. The results showed that the local rainstorm process in Zhangzhou was a severe convective weather process caused by the low level weak shear under the control of subtropical high and the infiltration of weak cold air into the south. The subtropical high and the cold air moving southward are the large-scale circulation background of this local heavy rain process. The high temperature state a few days before the rainstorm， coupled with the convergence of low-level water vapor， caused the accumulation of atmospheric unstable energy， providing a strong environmental condition for the formation and occurrence of local heavy rain.

Key words Zhangzhou; Rainstorm; Subtropical high; Cold air

作者簡(jiǎn)介 鄧雙雙（1993—），女，湖北房縣人，助理工程師，本科，主要研究氣象綜合業(yè)務(wù)。

收稿日期 2022-10-22