一次熱帶低壓引發(fā)的泰順縣暴雨過(guò)程的分析

姜建豐 余霖楓 包國(guó)雅

摘 要 利用MICAPS分析資料、多普勒天氣雷達(dá)和自動(dòng)站資料對(duì)2018年8月24日20：00—26日20：00浙江省泰順縣大范圍大暴雨過(guò)程簡(jiǎn)要分析。結(jié)果表明：大尺度天氣環(huán)流提供有利天氣背景條件，物理量場(chǎng)是造成強(qiáng)降水云團(tuán)發(fā)展、加強(qiáng)及維持直接原因。熱帶低壓帶來(lái)豐富水汽和動(dòng)力條件及不穩(wěn)定能量聚積，利于帶狀回波生成和發(fā)展，低壓與泰順特殊地形配合，使降水回波長(zhǎng)時(shí)間有序列影響泰順縣尤其東部、南部，造成“列車效應(yīng)”暴雨。多普勒雷達(dá)資料中帶狀強(qiáng)回波分布與累積降水落區(qū)有很好對(duì)應(yīng)，可為準(zhǔn)確預(yù)報(bào)暴雨提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞 熱帶低壓;暴雨;天氣環(huán)流;物理量場(chǎng);列車效應(yīng)

中圖分類號(hào)：P458.121.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.14.073

熱帶低壓是生成于熱帶洋面上的一種熱帶氣旋，其地面最大中心風(fēng)速小于17 m·s-1，具有深厚對(duì)流和明顯氣旋式地面旋轉(zhuǎn)風(fēng)場(chǎng)，生命期較長(zhǎng)，是造成當(dāng)?shù)叵募颈┯旰秃闈碁?zāi)害主要天氣系統(tǒng)之一。研究熱帶低壓降水對(duì)提高天氣預(yù)報(bào)水平，減輕自然災(zāi)害損失具有重要意義[1]。2018年8月25—26日，受熱帶低壓外圍云系影響，泰順縣大部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)出現(xiàn)暴雨或大暴雨，造成部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)內(nèi)澇、農(nóng)作物受災(zāi)?；诖耍槍?duì)這次過(guò)程分析研究，為今后此類暴雨預(yù)報(bào)提供參考或借鑒。

1 風(fēng)雨實(shí)況

受熱帶低壓外圍環(huán)流影響，泰順縣2018年8月24日20：00—26日20：00普降暴雨，部分大暴雨，雨量呈東多西少分布，48 h總雨量3個(gè)站超200 mm，14個(gè)站超150 mm，34個(gè)站超100 mm。其中九峰累積雨量284.4 mm為全縣最高，小時(shí)雨強(qiáng)最大為25日13：00—14：00九峰站的27.4 mm。橫坑站極大風(fēng)速23.2 m·s-1（9級(jí)）全縣最大，九峰站17.3 m·s-1（8級(jí)），其余站點(diǎn)未達(dá)8級(jí)，風(fēng)力整體呈東大西小分布。

2 天氣形勢(shì)分析

2.1 地面形勢(shì)

8月24日20：00，臺(tái)灣島上有一熱帶低壓，泰順縣位于低壓外圍環(huán)流1 002.5 hPa線北部東北氣流中，無(wú)明顯風(fēng)雨，此時(shí)溫州市沿海各縣受東北氣流影響風(fēng)速較大，已有明顯降水。25日8：00之前，位于臺(tái)灣島低壓中心西移靠近福建東南部，低壓中心移向內(nèi)陸，溫州市沿海各縣轉(zhuǎn)為東風(fēng)，泰順南部位于1 002.5 hPa線附近，處于東北偏東風(fēng)氣流中。25日20：00，低壓中心擴(kuò)散至福建南部和廣東東部，泰順南部仍位于1 002.5 hPa線附近，風(fēng)向變?yōu)槠珫|南風(fēng)，雨量減弱。26日8：00，低壓中心擴(kuò)大，中心氣壓值由1 000 hPa變?yōu)? 002.5 hPa，泰順縣位于1 002.5 hPa北部，離中心較遠(yuǎn)，處于東南氣流中，但風(fēng)雨已減小。

2.2 850 hPa分析

24日20：00，泰順縣受144線控制，溫州沿海受低壓外圍東風(fēng)控制建立低空急流，泰順中部、東部、南部位于144線以內(nèi)，此時(shí)泰順東部九峰、峰文、月湖等地受到降水回波影響。25日8：00，泰順縣已受144線控制，位于東風(fēng)急流區(qū)，較20：00強(qiáng)度略有減弱，低壓中心擴(kuò)大，向西已延到江西省，麗水市有明顯降水。25日20：00，低壓中心繼續(xù)西伸，與位于西藏、孟加拉灣和印度處低壓中心合并，中心擴(kuò)大，泰順西部、中部、南部和東部都處在144線控制中，尤其中部和東部位于東南急流中，急流比8：00明顯增強(qiáng)，25日白天中部、南部和東部暴雨到大暴雨。26日8：00，低壓中心減小且南退，泰順縣已擺脫144線控制，除個(gè)別站點(diǎn)有大到暴雨外，其余地區(qū)小雨。

2.3 500 hPa分析

24日20：00，副高位于日本及日本南部太平洋上，泰順縣位于584線北部高低空一致東北氣流中。25日8：00，584線西伸擴(kuò)展，副高略北抬西進(jìn)，泰順縣被584線控制處高空東風(fēng)氣流中。25日20：00，584線略南壓，同時(shí)副高西進(jìn)靠近江蘇、上海和浙江北部，泰順縣處高空東南氣流中。26日8：00，584線繼續(xù)南壓，副高登陸江蘇和上海北部，泰順縣處于高空東南氣流里。

3 物理量場(chǎng)分析

3.1 水汽條件

從24日20：00—26日20：00 850 hPa流場(chǎng)演變可看出，偏東急流區(qū)位于浙江中南部到福建北部一帶，泰順縣維持低空偏東急流并處于急流輻合區(qū)。24日20：00急流區(qū)維持加強(qiáng)。泰順東部橫坑上宅風(fēng)速19 m·s-1，25日20：00極大值23.2 m·s-1，急流強(qiáng)度最強(qiáng)，為降雨輸送水汽及不穩(wěn)定能量。26日低空急流明顯減弱，至27日消失。24日20：00水汽通量大值落區(qū)位于119°～126°E，泰順縣正好位于其中，此時(shí)低層輻合區(qū)位于泰順東部溫州沿海;25日8：00范圍減小，落區(qū)位于119°～121°E，泰順縣低層已有明顯輻合;25日20：00落區(qū)向西發(fā)展，位于115°～122°E，泰順東南部位于輻合區(qū);26日8：00大值落區(qū)已西移至116°～118°E，泰順縣水汽條件轉(zhuǎn)差，此時(shí)降水強(qiáng)度和量級(jí)對(duì)應(yīng)。

3.2 動(dòng)力條件

24日20：00—25日20：00 500 hPa垂直速度場(chǎng)上，泰順縣始終處于上升運(yùn)動(dòng)區(qū)，運(yùn)動(dòng)中心垂直速度達(dá)-0.2～-0.1 hPa·s-1，高層輻合上升運(yùn)動(dòng)明顯，26日8：00 850 hPa和500 hPa上均已不在上升運(yùn)動(dòng)中心地帶，即處在弱輻合上升區(qū)，對(duì)應(yīng)降水減弱。

3.3 不穩(wěn)定條件

8月1—23日，除14日當(dāng)天29.8 ℃外，其余泰順縣每天最高溫度都高于31 ℃，大氣層中儲(chǔ)存大量不穩(wěn)定能量。K指數(shù)從23日起逐減增大，24—26日初始在蒼南東南方海域有一K指數(shù)高值中心，對(duì)應(yīng)能量鋒區(qū)，緊接著高值中心先往北再往西擴(kuò)散，從高值區(qū)移動(dòng)方向和分布看，基本對(duì)應(yīng)暴雨生成區(qū)域。泰順南部和中東部也產(chǎn)生局地雷暴，是強(qiáng)降水產(chǎn)生的有利條件。

3.4 地形影響

此次雨量高值區(qū)都為海拔較高山區(qū)，降水集中在靠近沿海第一層山脈上，即泰順南部和泰順、文成、蒼南、平陽(yáng)四縣交界處，該處常因海上臺(tái)風(fēng)或東風(fēng)急流造成強(qiáng)降水高值區(qū)。第二層山脈后雖有較大降水，但量級(jí)有減弱，意味著第一層山區(qū)屏障將成為東風(fēng)和東南急流引發(fā)“列車效應(yīng)”暴雨主要落區(qū)，且暴雨強(qiáng)度經(jīng)過(guò)此被明顯削弱。另外有高海拔山峰就會(huì)有山谷，東部、南部山峰和山谷交錯(cuò)復(fù)雜，易產(chǎn)生喇叭口效應(yīng)，引發(fā)局地大暴雨。

4 雷達(dá)資料分析

24日20：00雷達(dá)回波，低壓環(huán)流已開(kāi)始影響溫州大部分縣市，洞頭、龍灣、蒼南南部均有強(qiáng)回波，泰順東部和南部受東北氣流影響，有明顯降水，回波強(qiáng)度30～45 dBZ，實(shí)況東部和南部部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)后續(xù)12 h累積雨量達(dá)60～90 mm。25日8：00，回波上福建北部已建立東南急流帶，回波強(qiáng)度在45～55 dBz或以上，水汽不斷從海面往內(nèi)陸輸送形成“列車效應(yīng)”，伴有強(qiáng)雷電，強(qiáng)回波帶北抬并西散，泰順南部回波強(qiáng)度30～45 dBZ，25日8：00—20：00 12 h南部和東部多鄉(xiāng)鎮(zhèn)達(dá)暴雨到大暴雨。25日20：00急流帶強(qiáng)回波主體已位于泰順南部，泰順縣降水趨于減弱。26日8：00急流消失，只有零散回波分布，小到中雨、局部大雨。

5 數(shù)值預(yù)報(bào)和省級(jí)指導(dǎo)預(yù)報(bào)產(chǎn)品檢驗(yàn)

此次低壓系統(tǒng)，歐洲中期天氣預(yù)報(bào)中心全球模式（EC）、美國(guó)全球預(yù)報(bào)系統(tǒng)（GFS）、WARMS、浙江省OCF指導(dǎo)預(yù)報(bào)均有反映。強(qiáng)降水區(qū)預(yù)報(bào)，EC和OCF相對(duì)更接近實(shí)況，雨量中心位于泰順東部和中南部，分布大體與實(shí)況相近;GFS預(yù)報(bào)明顯偏東，整個(gè)降水帶都一直預(yù)報(bào)在溫州沿海且呈東北-西南向，偏差太大;WARMS前期預(yù)測(cè)落區(qū)還較準(zhǔn)確，但后續(xù)預(yù)測(cè)誤差偏大。對(duì)其降水量級(jí)預(yù)報(bào)，EC整個(gè)過(guò)程都報(bào)得偏弱;GFS一直報(bào)沿海有強(qiáng)降雨，不符合前期大后期小降水特征;WARMS則前期報(bào)得偏大，甚至報(bào)出12 h 170 mm以上降水量級(jí)，后期都報(bào)小雨到中雨，局部大雨量級(jí)明顯偏小，尤其25日白天段東部強(qiáng)降水漏報(bào);OCF則每一時(shí)段雨量預(yù)報(bào)都偏小較多。

6 本地預(yù)報(bào)檢驗(yàn)

23日下午制作熱帶低壓雨量落區(qū)和量級(jí)預(yù)報(bào)內(nèi)參上提出：受熱帶低壓外圍影響，24日夜里到25日陰有陣雨或雷雨，雨量大到暴雨，局部大暴雨。對(duì)比實(shí)況：未提及26日降水，造成降雨影響時(shí)段漏報(bào);雨量落區(qū)劃分未把南部高值區(qū)劃進(jìn)去，未考慮東南急流配合地形影響會(huì)造成東、南部等雨量高值，但明顯劃分出中西部、北部同東部降雨分布;雨量量級(jí)上，中西部、北部雨量預(yù)測(cè)和實(shí)況吻合，但南部、東部部分站點(diǎn)總雨量超出預(yù)測(cè)較多，造成錯(cuò)漏和偏差。忽視了東風(fēng)氣流一直從沿海深入到浙江中西部，造成較長(zhǎng)時(shí)間“列車效應(yīng)”降雨，以及地形造成中小尺度環(huán)流影響，對(duì)東部、南部增幅效應(yīng)預(yù)估偏小，造成局部量級(jí)偏小[2];但泰順縣氣象局在局部強(qiáng)降水時(shí)，結(jié)合雷達(dá)資料，及時(shí)做出短時(shí)訂正預(yù)報(bào)，提高了服務(wù)效果。

7 結(jié)論

1）此次暴雨過(guò)程是由熱帶低壓環(huán)流造成，低壓環(huán)流偏東風(fēng)急流利于熱帶低壓云團(tuán)及后部產(chǎn)生的云團(tuán)的水汽、能量的輸送和輻合上升運(yùn)動(dòng)。為暴雨產(chǎn)生提供充足水汽和能量條件。

2）EC在形勢(shì)上有領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，起雨時(shí)間、降水落區(qū)上都和實(shí)況很接近，平時(shí)在決策降水時(shí)段和降水落區(qū)上有較高參考性。量級(jí)上，受急流和地形等因素影響，EC和OCF數(shù)值產(chǎn)品都偏小，在以后決策預(yù)報(bào)中如有相似形勢(shì)和降水條件背景的可考慮適當(dāng)增大雨量預(yù)估。

參考文獻(xiàn)：

[1] 朱乾根，林錦瑞.天氣學(xué)原理和方法[M].北京：氣象出版社，1992.

[2] 張媛.貴州中部熱帶低壓外圍“列車效應(yīng)”暴雨分析研究[J].貴州氣象，2014，38（2）：22-26.

（責(zé)任編輯：趙中正）