達(dá)州市2013年7月四次區(qū)域性暴雨時空特征分析

于竹娟 江秀娟

(達(dá)州市氣象局，四川 達(dá)州 635000）

2004年以來，達(dá)州暴雨頻發(fā)，暴雨日數(shù)以及暴雨強(qiáng)度的變化趨勢都呈明顯增加趨勢。2013年以來，截至7月份，達(dá)州已經(jīng)出現(xiàn)7次區(qū)域性暴雨或大暴雨天氣過程。頻繁的暴雨給達(dá)州的社會經(jīng)濟(jì)和人民生命財產(chǎn)造成了極大的損失。本文結(jié)合達(dá)州市汛期區(qū)域性暴雨天氣分型（鐘光榮、羅貴冬、曹德全等）以及探空資料中高層溫濕特征空間分布作為預(yù)報指標(biāo)，對7月的四次區(qū)域性暴雨進(jìn)行了分析，探討達(dá)州暴雨預(yù)報的著眼點，提高暴雨預(yù)報的準(zhǔn)確率，以期為政府部門提供及時、準(zhǔn)確的決策服務(wù)參考。

1 四次暴雨的特點

“7.5”暴雨從5日早晨開始，下午16點強(qiáng)降雨過程基本結(jié)束。強(qiáng)降雨位于達(dá)州的中南部，有21個站點達(dá)大暴雨，達(dá)縣斌郎186.1毫米，5日7時降雨量大竹縣川主鄉(xiāng)達(dá)82.5毫米。7月16日開始，達(dá)州出現(xiàn)持續(xù)性降水，主要降雨時段有兩段，一是從16日到17日（簡稱“7.17”暴雨），此次過程主要位于達(dá)州西部，最大降雨量渠縣巖峰190.3毫米，最大小時雨強(qiáng)達(dá)縣石梯82毫米；二是從7月19日晚到20日（簡稱“7.20”暴雨），達(dá)州共有61站大暴雨，達(dá)縣河市鄉(xiāng)190.6毫米，達(dá)縣石梯再次出現(xiàn)79.6毫米的短時強(qiáng)降水。7月22日傍晚前后開始，達(dá)州再次出現(xiàn)區(qū)域性暴雨，全市共有133個站點達(dá)暴雨，最大出現(xiàn)在渠縣匯東144.1毫米。強(qiáng)降水主要出現(xiàn)在22日夜間。四次暴雨均具有降雨時間集中、短時強(qiáng)降雨大等特點。

2 環(huán)流形勢分析

2.1 高空環(huán)流特征

“7.5”暴雨：亞洲中高緯地區(qū)兩個低渦逐漸北抬合并，盆地內(nèi)低槽也隨之東移北抬，副高東退。500hPa青海境內(nèi)是一個高壓環(huán)流，九龍附近有一低渦；700hPa盆地東北部為減弱的低渦。

“7.17”暴雨：亞洲中高緯地區(qū)為兩槽一脊形勢，新疆到河西走廊為偏北氣流，曲嘛萊到那曲有一低槽、安康—南充有一切變線，副高588線位于我國東部沿海邊緣一線。700hPa云貴高原經(jīng)四川盆地為偏南氣流，陜南到川北有一切變線。

“7.20”暴雨：19日08時500hPa川西高原的北部有一切變線，盆地主要為偏南風(fēng)，副高584線位于重慶附近。700hPa巴中-涼山州東部有一切變存在，盆地東部邊緣存在西南低空急流。

“7.23”暴雨：22日08時500hPa圖上，歐亞大陸高緯度地區(qū)多短波槽活動，陜南到盆地西北部為一低槽；700hPa盆地內(nèi)受西南急流控制合。

2.2 暴雨開始前一天物理量特征分析

本文主要選取了達(dá)州探空站的K指數(shù)、SI指數(shù)、對流有效位能（Cape）、Θse 500-850 以及 300hPa露點溫度和 850、700hPa比濕幾項指標(biāo)。K指數(shù)是日常預(yù)報業(yè)務(wù)中最常用的代表水汽和大氣層結(jié)的綜合強(qiáng)天氣指數(shù)。K指數(shù)能反映對流層中低層大氣的層結(jié)狀況、溫度和飽和程度，即大氣的潛在能量[1]。常用于強(qiáng)降水、強(qiáng)對流天氣的監(jiān)測與預(yù)報。而暴雨常發(fā)生在K指數(shù)大值區(qū)附近，且暴雨發(fā)生前K指數(shù)有一個聚增過程[2]。經(jīng)研究表明，K指數(shù)與未來24h強(qiáng)降水呈弱的正相關(guān)，主要是因為K指數(shù)與降水量并不是線性的關(guān)系，但K指數(shù)的小變化會引起降水量的較大變化[3]。因此K指數(shù)在7月的暴雨預(yù)報中有比較重要的指示意義。

表1 達(dá)州探空站（57328）指數(shù)變化趨勢

從表1可知，動力條件：達(dá)州的暴雨特別是夏季暴雨需要一定的能量條件和位勢不穩(wěn)定，在這四次暴雨過程的前一天達(dá)州探空站的K指數(shù)均大于35，越是臨近，K指數(shù)越大，一般大于40；SI指數(shù)一般為負(fù)值，臨近時刻一般小于-1；CAPE值沒有明確的指標(biāo)，但一般越大越有利于強(qiáng)降水。Θse 500-850的值均小于0，越大說明達(dá)州的層結(jié)越不穩(wěn)定。

水汽條件：300hPa露點溫度代表著濕層的深厚程度，在這四次暴雨中，由于7月4日前一直晴熱高溫，所以7月4日08時，300hPa露點溫度較高，其余時段300hPa露點溫度均較小，一般都在5℃以下。在20時的探空資料中300hPa以下的溫度露點差均<=4℃。850hPa比濕大于15 g/kg，700hPa比濕大于 9g/kg。

2.3 水汽輸送

在提供暴雨區(qū)水汽的過程中，低空急流起著很重要的作用。一般認(rèn)為低空急流是水汽的主要輸送者，它可以造成明顯的濕舌和水汽集中。低空急流不但為暴雨區(qū)提供了充足的水汽，其左前方的正渦度區(qū)為暴雨區(qū)也提供了動力條件[4]。低空急流也是四川暴雨產(chǎn)生的重要條件。四次暴雨過程前的08時我市均有較強(qiáng)的偏南風(fēng)存在：“7.5”暴雨達(dá)州在700hPa為6m/s西南風(fēng)，850hPa為10m/s南風(fēng)；“7.17”暴雨達(dá)州700hPa為10m/s的西南風(fēng)；“7.20”暴雨達(dá)州一線在700hPa有12m/s的西南低空急流存在，850hPa為8m/s西南風(fēng)；“7.23”暴雨700hPa達(dá)縣有12m/s的西南風(fēng)，850hPa有10m/s的南風(fēng)。

2.4 主要影響系統(tǒng)

“7.5”暴雨的主要影響系統(tǒng)是高空低槽、低渦切變和地面弱冷鋒。“7.17”、“7.20”、“7.23”暴雨的主要影響系統(tǒng)均為高空低槽和中低層切變。且都是在副熱帶高壓東退過程中，高原上低槽隨之東移影響達(dá)州，中低層在四川東部均有切變存在。

3 達(dá)州7月暴雨三種分型

在鐘光榮、羅貴冬、曹德全等人的研究中，達(dá)州暴雨主要分為三型：一是武都/漢中切變型(A型)：主要特征：在700hPa圖上武都與漢中存在一個明顯的豎切變，切變線與緯線相交≥45°。二是合作/武都或漢中/安康切變型(B)：主要特征：在700hPa圖上合作與武都或漢中與安康存在一個明顯的豎切變,切變線與緯線相交≥45°。三是橫切變型(C型)：主要特征：在700hPa圖上秦嶺以南存在一個明顯的橫切變,切變線與緯線幾乎平行;主要在漢中/西安、達(dá)縣/漢中、重慶/達(dá)縣、達(dá)縣/成都之間。

4 2013年7月四場區(qū)域性暴雨的具體特征

“7.5”暴雨屬于A型：武都漢中切變型，在700hPa圖上武都與漢中存在一個明顯的豎切變，切變線與緯線相交大于45度。環(huán)境特征：500hPa上重慶風(fēng)向為西南風(fēng)，且風(fēng)速達(dá)8米/秒；700hPa達(dá)縣、重慶、貴州均為西南風(fēng)，風(fēng)速貴州達(dá)22米/秒，重慶8米/秒；850hPa漢中為東風(fēng)，重慶為南西南風(fēng)。地面14時達(dá)縣3小時變壓為-2。

“7.17”暴雨屬于C型橫切變型，主要特征是在700hPa達(dá)縣、漢中間有一明顯的橫切變。環(huán)境特征表現(xiàn)為：500hPa達(dá)縣高度為584，且露點溫度差為0.3；700hPa重慶和貴州均為偏南風(fēng)，達(dá)縣站風(fēng)速為10米/秒；850hPa重慶為西南風(fēng)，重慶、貴州風(fēng)速之和為15米/秒，貴州溫度露點差0.8度；地面14時達(dá)縣3小時變壓為-16。

“7.20”暴雨既有B型暴雨特征也有C型（橫切變型）特征，700hPa漢中、安康有一切變，切變線與緯線相交大于45度，達(dá)縣和成都之間也有一切變。環(huán)境特征500hPa達(dá)縣高度為582、露點溫度0.3；700hPa達(dá)縣為西南風(fēng)、重慶和貴州均為南西南風(fēng)，重慶風(fēng)速10米/秒，達(dá)縣風(fēng)速12米/秒，貴州14米/秒；850hPa重慶為西南風(fēng)，重慶、貴州風(fēng)速之和為16米/秒，且重慶、貴州溫度露點差均小于2；地面14時達(dá)縣三小時變壓-6。

“7.23”暴雨和 “7.5”暴雨一樣，屬于A型 （武都漢中切變型）。500hPa重慶風(fēng)向為西西南，風(fēng)速10米/秒；700hPa達(dá)縣、重慶、貴州均為西南風(fēng)，風(fēng)速達(dá)縣、重慶 12米/秒，漢中16米/秒，貴州 18米/秒；850hPa漢中有12米/秒的西風(fēng)，重慶為12米/秒的西南風(fēng)；地面14時達(dá)縣三小時變壓-2。

從2013年7月出現(xiàn)的4次區(qū)域性暴雨可以看出，和我們本地總結(jié)的三種模型基本上相吻合，具體的指標(biāo)上有一定差別，所以怎么利用好這些模型對提高暴雨預(yù)報準(zhǔn)確率具有重要的意義。

5 小結(jié)

5.1 達(dá)州7月份的暴雨常在副高偏弱或周期性變化東退時產(chǎn)生。

5.2 達(dá)州7月份暴雨一般都為A（武都漢中切變型）、B（合作武都或漢中安康切變型）、C（橫切變型）三型，主要特征和環(huán)境特征大多滿足一些具體指標(biāo)，綜合四次暴雨的主要特征對今后的預(yù)報有重要指導(dǎo)意義。

5.3 動力條件：達(dá)縣探空站K指數(shù)均大于35，越是臨近K指數(shù)越大，一般大于40；SI指數(shù)一般為負(fù)值，臨近時刻一般小于-1；CAPE值沒有明確的指標(biāo)，但一般越大越有利于強(qiáng)降水；Θse 500-850的值均小于0，越大說明達(dá)州的層結(jié)越不穩(wěn)定。

5.4 水汽條件：300hPa露點溫度代表著濕層的深厚度，一般都在5℃以下。850hPa比濕需大于15g/kg，700hPa比濕大于9g/kg。需要特別說明的是300hPa露點溫度具有重要的意義，在轉(zhuǎn)折性天氣中有明顯的突變。

[1]中國氣象局預(yù)測減災(zāi)司.天氣預(yù)報技術(shù)文集[M].北京：氣象出版社，2001：23-69.

[2]《暴雨文集》編委會.暴雨文集[C].長春：吉林人民出版社，1978：40-41.

[3]馬曉剛，李月安，李麗光，等.K指數(shù)和低空急流在暴雨過程中的預(yù)報特征分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，38(34)：19619-19622.

[4]王川，李萍云.2010年陜西兩次區(qū)域性暴雨過程對比分析[J].陜西氣象，2011（4）：12-16.