四川盆地東北部一次暴雨天氣過程分析

謝霖銘

摘要? ? 本文利用常規(guī)觀測資料、自動站雨量資料、多普勒天氣雷達和閃電定位資料，使用天氣學分析方法，分析2019年9月9日夜間至10日白天發(fā)生在四川盆地東北部的一次暴雨天氣過程。結(jié)果表明，本次暴雨過程是在受地面冷空氣抬升觸發(fā)，中低層低渦切變系統(tǒng)疊加配合，高空輻散抽吸共同作用下發(fā)生的。地形強迫抬升，雨帶停滯少動且降水強度大，是造成此次過程降雨量大而集中的主要原因。

關(guān)鍵詞? ? 四川盆地;暴雨;天氣過程;風切變;冷空氣

中圖分類號? ? P458.1+21? ? ? ? 文獻標識碼? ? A

文章編號? ?1007-5739（2020）07-0193-03? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開放科學（資源服務(wù)）標識碼（OSID）

Analysis? of? a? Rainstorm? Process? in? Northeast? of? Sichuan? Basin

XIE Lin-ming

（Langzhong Meteorological Bureau，Langzhong Sichuan 637400）

Abstract? ? Based on the routine meteorological observation data，automatic precipitation station data，Doppler weather radar data and lightning location data，using the synoptic analysis methods，a rainstorm process in the northeast of Sichuan Basin from the night of September 9 th to the day of September 10 th in 2019 was analyzed.The result showed that the process was caused by the uplift of cold air on the ground，the superposition of the low-altitude and middle-altitude wind shear systems，and also the high-altitude suction.The forced climbing by the terrain，the stagnating of the rain band and the high intensity were the main reasons for the heavy and concentrated rainfall in this process.

Key words? ? Sichuan Basin;rainstorm;weather process;wind shear;cold air

四川盆地東北部地處秦嶺南麓，是南北的過渡帶，也為山地向盆地的過渡地帶，山脊海拔由北至南逐步降低，坡度一般在25°以上;河谷深切，相對高差在600～800 m之間。屬于亞熱帶濕潤季風氣候，既有南方的濕潤氣候特征，又有北方天高云淡、艷陽高照的特點[1-2]。南部低山區(qū)，冬冷夏熱;北部中山區(qū)，冬寒夏涼，秋季降溫迅速。但是，該地區(qū)自然災(zāi)害，特別是旱、澇災(zāi)害頻繁，由于山地多、落差大，由強降水引起的山洪和地質(zhì)災(zāi)害等次生氣象災(zāi)害較突出[3-4]。因此，對四川東北地區(qū)的降雨天氣，特別是暴雨、大暴雨天氣的研究，對有效降低當?shù)貧庀鬄?zāi)害帶來的損失尤為重要。

本文選取常規(guī)觀測資料、自動雨量站資料、多普勒天氣雷達、閃電定位資料對2019年9月9日夜間至10日白天發(fā)生在四川盆地東北部的一次暴雨天氣過程進行分析探討。

1? ? 過程概況

2019年9月9日20：00到10日20：00，四川盆地東北部出現(xiàn)了一次雷雨天氣過程，強降水區(qū)域主要集中在廣元與巴中、廣元與南充交界處附近，即廣元的旺蒼和蒼溪、巴中的南江、恩陽和通江、南充的閬中和南部，部分地方雨量暴雨到大暴雨（圖1），呈東北—西南向的帶狀分布，累計雨量>100 mm以上的監(jiān)測站有47個，50～100 mm的有130個，最大降雨量在巴中南江縣上兩區(qū)域自動站，為234.5 mm，主要降雨時段為10日凌晨前后，短時強降水特征明顯，小時最大雨強達53.4 mm（圖2）。

2? ? 形勢分析

根據(jù)2019年9月9日20：00探空分析，200 hPa（圖3）四川盆地為南亞高壓東部脊線附近，且四川盆地的東北部為分流區(qū)，輻散抽吸和通風作用明顯，使得中低層上升運動進一步加強。

9日8：00，500 hPa（圖4）歐亞大陸中高緯度為兩槽一弱脊型，巴湖以北為一強大的橫槽冷渦（中心556 dagpm和 -24 ℃冷中心），其南側(cè)在西風帶系統(tǒng)的作用下，不斷分裂短波槽南下，并且溫度槽落后于高度槽，槽后存在冷平流（24 h變溫-2.2 ℃），使東移南下的短波槽邊移動邊發(fā)展加強，將于9日夜間影響盆地。同時，華南地區(qū)為一弱的大陸高壓，日本附近為一熱帶氣旋控制，副熱帶高壓受其阻擋在其東南側(cè)。隨著臺風減弱北上副高迅速西伸加強，至10日8：00（圖5），副高和大陸高壓打通，588 dagpm線西伸脊點到達重慶東部邊緣110°E附近，并和盆地東北部的高空槽形成西低東高的阻擋形勢，槽前正相對渦度平流有利于低層減壓和上升運動發(fā)展，使強降水長時間在川東北地區(qū)維持。10日20：00副高進一步加強控制盆地東部地區(qū)，降水結(jié)束。

700 hPa（圖6）上，過程前偏南暖濕氣流逐步加強，伴有1 ℃左右的正變溫，使南海到盆地的水汽通道打通。9日20：00，川東北地區(qū)比濕q達12 g/kg，秦嶺以北為12 m/s偏北風，并伴有-7.8 ℃的負變溫，冷平流與南海輸送到盆地的暖濕平流在盆地東北部交匯，形成低渦切變，使動力上升和水汽輻合加強，降水效率高。10日20：00，隨著副高的進一步加強，700 hPa轉(zhuǎn)為副高西側(cè)一致的偏南氣流影響，過程結(jié)束。

850 hPa（圖7）上，過程前偏南暖濕氣流也逐步加強，把南海的水汽、熱量和動量源源不斷向盆地輸送。9日20：00，比濕q達16 g/kg，盆地北部有偏北（-5.4 ℃變溫）和偏東風（-2.4 ℃變溫）2支冷性氣流進入，冷暖交匯于盆地東北部，并與700 hPa低渦有疊加效應(yīng)，使動力上升和水汽輻合進一步得到加強。盆地東北部位于秦嶺南側(cè)，東南風從重慶進入盆地后，容易受到地形的強迫抬升作用，使水汽凝結(jié)效率加大，降水持續(xù)時間和強度增大。

地面資料顯示（圖8、圖9），9日8：00，蒙古西部有冷空氣（1 025 hPa）活動，其冷空氣前沿冷鋒位置在甘肅中部地區(qū)，逐漸東移南壓，20：00到達秦嶺以北，將于夜間進入影響盆地，大尺度的鋒面抬升觸發(fā)此次過程。23：00移動至廣元東南部，低層暖濕空氣在冷空氣入侵下受迫抬升，對流開始發(fā)生發(fā)展，廣元蒼溪縣開始出現(xiàn)成片負閃，至10日2：00，廣元東南部降雨已達暴雨量級，強降雨出現(xiàn)在廣元東南部、南充北部、巴中西北部附近并維持。

3? ? 物理量分析

根據(jù)20：00 T-logp圖（圖10）顯示，達州站上空大氣層結(jié)不穩(wěn)定，CAPE為1 721.3，K指數(shù)40.7，SI指數(shù)-0.88，θse（850～500）為3 ℃，地面到400 hPa，為深厚的濕層，300～400 hPa為干冷層;抬升凝結(jié)高度為1 km，與0 ℃層高度（5 442 m）厚度較大，云底高度低，云層厚，暖云降水效率高，有利于強降水天氣發(fā)生;0～6 km為弱垂直風切變10 m/s，對降水天氣有利。

4? ? 多普列天氣雷達資料分析

從盆地雷達組合反射率拼圖和廣元站雷達徑向速度圖（0.5°仰角）時間演變特征分析（圖11、圖12）可知，9日22：00，在廣元東部、巴中西部和南充北部地區(qū)開始有分散的50 dBZ對流單體出現(xiàn)，分布比較松散。徑向速度上，廣元市區(qū)附近低層海拔1.0～1.3 km北偏東風冷空氣已經(jīng)進入（廣元雷達海拔高度976 m），27 m/s的冷性東北風從廣元北部風口侵入，西北側(cè)從近地層到2 km都為偏西北冷性氣流（10 m/s），廣元、巴中和南充交界處附近的海拔1.4～1.8 km高度為一致的東南氣流，與上述2支偏北氣流形成切變線，與850 hPa高空圖（圖7）上低渦的暖區(qū)一側(cè)切邊線位置基本一致，呈東北—西南走向，徑向速度上切變線右側(cè)存在不規(guī)律的風速脈動區(qū)域，與強回波對應(yīng)較好，最大徑向速度-10 m/s;10日00：00，形成由多個對流風暴組成的東北—西南向完整的帶狀切變線回波。由速度圖可以看出，東南氣流加大到-19 m/s，使冷空氣與暖濕氣流形成對峙，切變線回波持續(xù)時間較長;10日4：00，對流回波開始變得松散，層狀云回波變多，寬度變大，說明降水性質(zhì)逐步轉(zhuǎn)換為混合降水，降水強度減弱，同時徑向速度減弱;直至10日11：00，影響川東北三市交界處地區(qū)的回波繼續(xù)減弱為層狀云降水，徑向速度的風速脈動區(qū)消失，過程逐步結(jié)束。

5? ? 結(jié)論

在此次天氣過程中，低層暖濕空氣在地面冷空氣作用下受迫抬升觸發(fā)，中低層低渦切變系統(tǒng)疊加配合，加之南亞高壓脊線附近強烈輻散，對下層大氣形成抽吸作用而共同產(chǎn)生的強烈上升運動引起地形增幅降水。此次暴雨過程具有降水強度大、移動緩慢等特征。隨著500 hPa副熱帶高壓西伸加強，使其西北側(cè)的低槽系統(tǒng)北收減弱消失，降雨逐步減弱結(jié)束。

6? ? 參考文獻

[1] 王登炎，周小蘭，劉靜.南亞高壓的東西振蕩對湖北省極端暴雨事件的影響分析[J].暴雨災(zāi)害，2010，29（2）：148-152.

[2] 肖遞祥，楊康權(quán)，俞小鼎，等.四川盆地極端暴雨過程基本特征分析[J].氣象，2017，43（10）：1165-1175.

[3] 江玉華，杜欽，趙大軍，等.引發(fā)四川盆地東部暴雨的西南低渦結(jié)構(gòu)特征研究[J].高原氣象，2012，31（6）：1562-1573.

[4] 楊舒楠，張芳華，徐珺，等.四川盆地一次暴雨過程的中尺度對流及其環(huán)境場特征[J].高原氣象，2016，35（6）：1476-1486.