遂寧地區(qū)一次大暴雨過程技術(shù)分析

唐 沛 袁 靜 王俊驛 萬 欣

(1.四川省遂寧市氣象局，四川 遂寧 629000；2.四川省雅安市氣象局，四川 雅安 625000；3.中國民用航空飛行學(xué)院廣漢分院，四川 成都 618300)

1 天氣尺度系統(tǒng)分析

過程開始前的2014年8月8日08時(shí)，在里海北部存在高壓脊，巴湖附近有一橫槽，由于巴湖槽的影響，高原上不斷有小槽分裂東移南下，貝湖到內(nèi)蒙古中部有一槽，在庫頁島西部存在東北冷渦，印度熱低壓在孟加拉灣附近，由于臺(tái)風(fēng)“夏浪”的擠壓作用，副高有所東退，副高588線位于我國南海，副高脊線位于15°N左右，在江西省有一中心值為588的大陸高壓，并且有暖中心與其配合，584線基本控制我省全境，盆地以副高外圍的西南氣流為主，西寧-甘孜縣-波密縣有一高原槽，在槽前伴有明顯的負(fù)變高，負(fù)變高有助于確定長波槽和短波槽的位置和移動(dòng)[1]。20時(shí)副高588線略有東退，大陸高壓穩(wěn)定在江西省，08時(shí)位于西寧-甘孜縣-波密縣的高原槽東移到河套中部-隴西縣-甘孜縣，由于大陸高壓的阻擋槽北部移速較快，南部移動(dòng)較慢，高原槽的東移使得盆地內(nèi)的西南風(fēng)有所加強(qiáng)，達(dá)到16m/s，盆地內(nèi)為負(fù)變高，槽后攜帶的冷平流與高壓外圍南側(cè)的西南暖濕空氣在盆地交匯。2014年8月09日08時(shí)，副高588線略有西伸，大陸高壓略有東退，由于大陸高壓的阻擋，高原槽分裂為2段(一個(gè)位于陜西中部到盆地西部，一個(gè)位于攀西地區(qū)北部)東移影響我省，有利于持續(xù)性強(qiáng)降水的產(chǎn)生，從四川省降水實(shí)況圖也可以看出雨帶東北-西南向呈帶狀。2014年8月09日20時(shí)由于臺(tái)風(fēng)“夏浪”的繼續(xù)北上，高原槽北部移動(dòng)到盆地中部到東北部，此時(shí)降水已經(jīng)趨于結(jié)束。

2 物理量診斷分析

2.1 動(dòng)力條件

利用NCEP的1°×1°個(gè)點(diǎn)資料計(jì)算遂寧地區(qū)的平均垂直螺旋度時(shí)間序列垂直剖面圖(見圖1a)。由圖1a可見，2014年8月8日20時(shí)正平均垂直螺旋度梯度逐漸變大，垂直螺旋度最大值出現(xiàn)在850hPa左右。這段時(shí)間也是遂寧地區(qū)降水強(qiáng)度以及降水的范圍最大的時(shí)段。之后遂寧地區(qū)的正水平螺旋度逐漸減小，降水強(qiáng)度也開始減弱。

圖1b是東經(jīng)105°，北緯25°～35°地區(qū)850hPa的時(shí)間空間剖面圖，從圖1a中可以看出正平均垂直螺旋度最大中心出現(xiàn)在850hPa，通過圖1b我們可以看出，在暴雨發(fā)生前的2014年8月8日08時(shí)開始850hPa上遂寧地區(qū)的平均垂直螺旋度已經(jīng)開始逐漸加大，并且在8月9日08時(shí)達(dá)到最大。

從降水前(8日20時(shí))和降水集中時(shí)段(9日08時(shí))的850hPa四川盆地的垂直螺旋度分布情況可以看出(圖略)，降水發(fā)生前正平均垂直螺旋度主要出現(xiàn)在盆地西部并且值較小，且在遂寧本地的正平均垂直螺旋度基本為零，到2014年8月9日08時(shí)，我們可以看出在遂寧本地的正平均垂直螺旋度梯度很大。所以，可以判斷出正垂直螺旋度的大小與降水量，位置與降水落區(qū)呈正相關(guān)關(guān)系。

2.2 水汽條件

從資料中可以看出過程發(fā)生前達(dá)州和重慶2個(gè)探空站700 hPa和850hPa溫度露點(diǎn)差不到1℃，遂寧市比濕過程發(fā)生前達(dá)到了19g/kg，滿足盆地中部出現(xiàn)暴雨以上降水的條件，并且600hPa以下相對濕度都在80%以上，表明盆地中部濕層深厚。從水汽通量散度圖(圖2)中可以看出，2014年8月08日08時(shí)開始到9日20時(shí)遂寧市上空都有水汽輻合，由于急流的建立，降水發(fā)生前水汽輻合逐漸增大，使得南海的水汽源源不斷地向盆地中東部輸送，讓強(qiáng)降水產(chǎn)生所需的水汽和水汽供應(yīng)得以保障。可見，低空急流[2]是動(dòng)量(風(fēng)速大)、熱量(暖)和水汽(濕)的高度集中帶，它為中緯度暴雨提供水汽和動(dòng)量，低層輸送暖濕平流，產(chǎn)生位勢不穩(wěn)定層結(jié)。

圖1 遂寧地區(qū)的平均垂直螺旋度時(shí)間序列垂直剖面圖和850hPa的時(shí)間空間剖面圖

圖2 水汽通量散度時(shí)間垂直剖面圖

2.3 不穩(wěn)定條件

降水前一周盆地中東部基本無降水，并且出現(xiàn)了持續(xù)的高溫天氣，在本市造成了一定程度的伏旱，平均氣溫較歷史同期都偏高了1.6～2.8℃，并且在2014年8月8月6日遂寧市最高氣溫達(dá)到了39.1℃，再加上盆地內(nèi)的850hPa比濕一直都保持在14g/kg以上，高溫高濕的大氣層結(jié)使得盆地內(nèi)存在較高的不穩(wěn)定能量。

從2014年8月8日08時(shí)和8日20時(shí)遂寧市臨近4站的探空資料(表1)看出，距離遂寧最近的2個(gè)探空站K指數(shù)均在35℃以上，850hPa與500hPa溫差為25℃左右，SI指數(shù)也為負(fù)值，但是8月08時(shí)4個(gè)站的對流有效位能不是很高，但是到了強(qiáng)降水發(fā)生前的20時(shí)，除了成都站其它3個(gè)站的對流有效位能都達(dá)到了1500J/kg以上，尤其是離本市最近的重慶沙坪壩站站的對流有效位能達(dá)到了將近5000J/kg，表明在過程發(fā)生前，在盆地中部到北部都具有較好的強(qiáng)對流發(fā)生潛勢。

表1 2014年8月8日08時(shí)和20時(shí)探空資料分析

3 結(jié)語

(1)此次降水主要由北方南下進(jìn)入盆地的冷空氣與副高東退后西側(cè)的西南氣流交匯造成。降水前24h遂寧市位于副高邊緣，數(shù)值預(yù)報(bào)顯示副高東退，但東退的速度是預(yù)報(bào)難點(diǎn)，這次過程就比之前預(yù)計(jì)稍有提前。

(2)此次大暴雨過程高空有高原槽東移且中低層有西南低渦配合，地面上市市處在地面倒槽的頂部，在遂寧市上空停留時(shí)間較長，高空系統(tǒng)與低層低渦耦合，使得遂寧上空的垂直上升運(yùn)動(dòng)能夠持續(xù)較長時(shí)間，產(chǎn)生較強(qiáng)降水。

(3)遂寧市處于低空急流軸左前方，使得大暴雨區(qū)低層正渦度維持，與南亞高壓造成的對流層高層負(fù)渦度相耦合，有利于對流活動(dòng)的發(fā)生，且與中空急流形成強(qiáng)的垂直風(fēng)切變，是暴雨過程發(fā)生的有利條件。

(4)資料顯示造成此次大暴雨主要是來自遂寧市西南方向的對流云團(tuán)不斷與新生成的對流單體合并，連續(xù)經(jīng)過本市上空的“列車效應(yīng)”造成的。