鄂东南暴雨成因分析

摘 要：利用常规观测资料、地面自动站要素场、红外卫星云图、雷达回波等，分析2012年6月26～27日鄂东南暴雨成因，结果表明此次暴雨天气中副高的高能高湿气团，中低层切变线的稳定少动为降水提供了有利的环流背景；低层的湿舌以及偏南急流和偏东急流为降水提供了水汽条件；地面暖低压和干线触发了此次强降水过程。

关键词：暴雨；雷达；中尺度；诊断分析

中图分类号：P446 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20150824002

引言

暴雨是影响我国的主要灾害性天气之一，它通常是在有利的大尺度环流背景之下，由中小尺度天气系统发展而形成。随着我国国民经济和城市的迅速发展，暴雨天气给城市带来的灾害以及城市次生灾害也越来越严重。

对于暴雨过程的研究，我国的气象工作者从多个方面进行了展开[1-4]，王迎春等[5]研究了2002年一次引发密云洪水和泥石流的局地短历时特大暴雨过程，认为此次暴雨天气是由一个中-β尺度对流系统在北京北部山区停留所造成，TBB图的等值线密集区和上冲云顶对暴雨落区有指示意义，中尺度低压和辐合线是此次对流的触发系统。朱乾根[6]通过对武汉附近的多次暴雨进行了详细的分析，重点研究高空、低空、边界层急流的作用，并提出其三者上下耦合是对流得以强烈发展并形成雨的可能原因。孙继松[7]也对北京地区夏季边界层急流的基本特征及形成机理进行了研究。

本文针对2012年6月27～28日鄂东南的一次暴雨过程，综合利用多种探测资料，并结合物理量场，对此次过程中的中尺度系统特征和暴雨成因进行了诊断分析。

1 天气实况

2012年6月26日夜间到27日受中低层切变线影响，鄂东南出现了一次暴雨过程，27日08时～28日08时鄂东南有7个自动站24h雨量，其中最大降水量出现在鄂州（91mm）。

此次降水过程有2个主要降水时段，27日凌晨3时～12时，有3个小时降水量超过了10mm；28日07时，小时降水量达30mm。

2 形势分析

2.1 环流背景分析

26日08时～27日08时，受到副高西伸北抬的影响，26日08时位于湖南和江西北部的横槽的东部也在不断北抬，到27日08时横槽转为了东北西南向的槽，正好处于鄂东南上空。

在26日20时中低层700hpa和850hpa上我国中东部地区有2条切变，一条位于淮河流域，一条位于湖南和江西的北部地区。同样受到西太副高逐渐向西向北移动，位于湖南和江西北部的切变也逐渐向北抬，在27日08时均北抬至鄂东南上空；西南急流也在逐渐加强并向西移动，鄂州市处于西南急流的左侧，北部也有一条偏东急流提供水汽输送，同时切断了西南急流的水汽继续往北输送；925hPa也有一条偏南的水汽输送带。

28日20时高空500hpa已处于副高西南气流控制，中低层700hpa和850hpa切变线也继续向北移出，强降水过程结束。

2.2 中尺度特征分析

图2为27日08时综合图，由图可以看出，此次降水发生在200hPa分流区内，上层的辐射起到了抽吸作用，有利于中下层的幅合上升运行，700hPa的切变线压在长江一线；850hPa鄂东南有一条Td≥17℃的湿舌，925hPa有条风速大于14m/s的偏南急流和一条偏东急流，提供了充足的水汽条件；地面暖低压在向鄂东南发展，鄂东南位于K指数大于36℃的不稳定区内，在湖北中部地区有条干线，触发了此次强降水过程。

叠加27日08时高空观测850hpa风场与可见光云图和红外云图（图3a），可以看出强对流云系均分布在850hpa切变线上。从图5a的可见光云图中可以看出在鄂东地区有2个明显的中尺度对流云团A和B，云顶的突起以及云体背光侧的暗影都可以清晰的看到，说明2个对流云团向上发展得都很旺盛。其中A云团正在鄂东南的西北侧，未来将影响到鄂东南北部地区。

从图3b红外云图中可以看出云团正好处于鄂东南长江沿线，此时云团的中心云顶亮温已经达到-65℃（208K），很低的云顶亮温说明对流云团的发展很旺盛，云顶高度很高。

将红外云图与云顶亮温TBB的叠加，可以看出9时15分时中尺度对流云图已经影响到鄂东南的大部分地区，虽然中尺度对流云团云顶亮温低值中心位置在鄂东北，但鄂州本站上空的云顶亮温值已经达到-60℃（213K），说明鄂州本站上空的中尺度云团已经发展得很旺盛，从鄂州本站的逐小时降水量图（图1）中我们可以看出9～10时的降水量已经超过了10mm。10时15分时可以看出云顶亮温的极值中心有所南落，鄂东南北部地区已经处于云顶亮温低值中心的区域，鄂州本站上空的云顶亮温值则达到了-63℃（210K），但是也可以看出此时对流云团的范围已经有所减小，云顶亮温的低值区域仅影响到黄石的北部地区，此后的过程云团继续向东移动并自南向北强度减弱，这就造成了此次暴雨过程鄂东南地区降水量分布不均匀。

3 诊断分析

通过诊断分析发现，27日08时到27日20时，湖北南部和东部一直处于K指数大于36℃的区域，表明这一时段内该区域的大气层结处于极度不稳定的状态。27日20时，500hPa和850hPa上假相当位温（se）场的大值区也自西向东伸向鄂东南，500hPa上湖北南部se大于72℃，850hPa上鄂东南se也大于76℃，在鄂东南积聚着较大的不稳定能量。而从27日08时和27日20时水汽通量的分布可以看出，伴随西南暖湿气流，从广西南部经过鄂东南、到我国东部沿海有一条西南东北向的水汽通量大值区，水汽通量的大值中心达24g/cm・hPa・s，鄂东南的水汽通量也达14g/cm・hPa・s以上，说明有水汽从南边不断输送至鄂东南一带。

沿西南-东北方向做水汽通量散度的垂直空间剖面图，可以看到在鄂东南有一水汽通量散度的负中心，表明了这一带有大的水汽释放。这种水汽充沛、大气层结又极度不稳定的状态，为暴雨的发生提供了有利的条件。

4 结论与讨论

200hPa分流区内上层辐散的抽吸作用，500hPa副高的高能高湿气团，700hPa长江一线切变线的稳定少动为此次降水过程提供了有利的环流背景；850hPa鄂东南有一条Td≥17℃的湿舌，925hPa有条风速大于14m/s的偏南急流和一条偏东急流，为此次降水过程提供了充足的水汽条件；地面暖低压在向鄂东南发展，鄂东南位于K指数大于36℃的不稳定区内，在湖北中部地区有条干线，触发了此次强降水过程。

参考文献

[1] 陈明轩，王迎春.低层垂直风切变和冷池相互作用影响华北地区一次飑线过程发展的数值模拟[J].气象学报， 2012，70（3）：371-386.

[2] 曹芳， 李昀英.一次特大暴雨过程的中尺度低压特征及发展因子分析[J].暴雨灾害， 2011，30（1）：28-35.

[3]朱洪岩，陈联寿，徐祥德. 中低纬度环流系统的相互作用及其暴雨特征的模拟研究[J].大气科学， 2000，24（5）：669-675

[4] 曹楚，王忠东. 一次东风波暴雨过程诊断分析[J].气象科技， 2011，39（3）：308-314.

[5] 王迎春，钱婷婷，郑永光，等.对引发密云泥石流的局地暴雨的分析和诊断[J].应用气象学报， 2003，14（3）：277-286.

[6] 朱乾根，周伟灿，张海霞.高低空急流耦合对长江中游雨形成的机理研究[J].南京气象学院学报，2001，24（3）：308-313.

[7] 孙继松.北京地区夏季边界层急流的基本特征及形成机理研究[J].大气科学，2005，29（3）：445-451.