貴州夜間大暴雨主要影響系統(tǒng)初步統(tǒng)計(jì)特征

孟慶怡 李霞 胡秋紅 張李娟 劉相

摘要 本文分析了貴州夜間大暴雨的10年資料。結(jié)果表明：貴州4—9月均有夜間大暴雨出現(xiàn)，主要集中在春末和初夏;500 hPa上影響貴州夜間大暴雨天氣系統(tǒng)的有主要兩大類，一類是大 （深）槽型，另一類是小槽型，大槽型占40.8%，小槽型占53.9%;對(duì)貴州大暴雨影響較大的孟加拉灣低槽位于90°E附近，20°N以南，有77.6%個(gè)例中存在孟加拉灣低槽;夜間大暴雨的地面影響系統(tǒng)可分為以下5種類型：冷鋒型（含弱冷空氣抬升、靜止鋒型、梅雨鋒型、雷暴外流觸發(fā)型、低壓槽輻合型。

關(guān)鍵詞 夜間大暴雨;影響系統(tǒng);統(tǒng)計(jì)特征

中圖分類號(hào)：P458 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：2095–3305（2021）08–0045–02

Preliminary Statistical Cha-racteristics of Main Impact Systems of Nighttime Heavy Rain in Guizhou

MENG Qing-yi et al（Meteorological Bureau of Qianxinan Prefecture， Xingyi， Guizhou 562400）

Abstract The statistical characteristics of 10-year data of night heavy rain in Guizhou show that night heavy rain occurs from April to September in Guizhou， mainly in late spring and early summer. The spatial distribution of heavy rain at night is uneven. There are five obvious heavy rain distribution centers. The most obvious heavy rain centers at night are Qinglong County， Wangmo county and Zhijin Pingba area. The distribution of heavy rain days is roughly northeast southwest. Almost every heavy rain is accompanied by a low-level shear line or vortex， and the middle-level low trough is helpful to trigger convection， and 76.3% of cases have low-level jet. There are two types of heavy rainstorm weather systems affecting Guizhou at night on 500hPa， one is large （deep） trough type， and the other is small trough type， with large trough type accounting for 40.8% and small trough type accounting for 53.9%. The bay of Bengal trough， which has a great impact on the rainstorm in Guizhou， is located near 90° E and to the south of 20°N. 77.6% of the cases have the bay of Bengal trough. The ground impact system of heavy rainstorm at night can be divided into the following five types： （1） cold front type including weak cold air uplift）; （2）Static frontal type; （3） Meiyu front type; （4）Thunderstorm outflow trigger;（5） Low pressure trough convergence type.

Key words Statistical characteristics; Night heavy rain; Impact system

云貴高原的雨季為每年的5—10月，貴州暴雨和大暴雨天氣主要出現(xiàn)云貴高原的雨季[1]。暴雨及以上量級(jí)降水是貴州省出現(xiàn)頻率最高的災(zāi)害性天氣，相對(duì)于其它強(qiáng)對(duì)流天氣如冰雹和雷暴大風(fēng)等，暴雨和大暴雨造成的災(zāi)害范圍更廣，一年中影響時(shí)段最長(zhǎng)，成災(zāi)也最嚴(yán)重[2]。貴州夜間大暴雨較多，占全部大暴雨的三分之二以上，大暴雨是造成山洪、泥石流、滑坡塌方、城鄉(xiāng)內(nèi)澇的主要?dú)庀笠蛩?，夜間大暴雨多大大增加了防災(zāi)減災(zāi)的難度[3]。貴州省夜間大暴雨是一個(gè)值得研究的課題。因此，首先對(duì)貴州夜間大暴雨的主要影響系統(tǒng)進(jìn)行初步統(tǒng)計(jì)。

1 貴州夜間大暴雨的統(tǒng)計(jì)特征

統(tǒng)計(jì)2004—2015年貴州夜間大暴雨可知，以5月、6月、7月發(fā)生次數(shù)最多，共有76次，占所有大暴雨的69%。貴州大暴雨出現(xiàn)時(shí)間跨度長(zhǎng)，夜間大暴雨出現(xiàn)在春末和初夏的特征十分明顯。盛夏及秋初9月的夜雨次數(shù)和白天以及“白天+夜間”的大暴雨次數(shù)基本持平，但夜雨次數(shù)也較多，10月沒有出現(xiàn)夜間大暴雨[4]。貴州夜間大暴雨空間分布不均勻，有5個(gè)明顯的大暴雨分布中心，最為突出的是西部偏西南有3個(gè)大暴雨日數(shù)中心，分別為黔西南的晴隆縣、望謨縣兩個(gè)大值中心，以及中部偏西的織金平壩一帶（圖1）。

2 產(chǎn)生夜間大暴雨的天氣尺度系統(tǒng)和次天氣尺度系統(tǒng)

暴雨及大暴雨是大中小尺度系統(tǒng)相互作用的產(chǎn)物，而直接產(chǎn)生暴雨以上量級(jí)的天氣系統(tǒng)是中小尺度天氣系統(tǒng)，中小尺度天氣系統(tǒng)又是在有利的環(huán)流背景下，在天氣尺度系統(tǒng)和次天氣尺度系統(tǒng)中孕育產(chǎn)生的[5]。貴州位于云貴高原，緊靠西部的青藏高原，產(chǎn)生暴雨和大暴雨的天氣系統(tǒng)和地形的相互作用有其特殊性。利用常規(guī)觀測(cè)資料，分析夜間大暴雨過程出現(xiàn)之前08：00和20：00各標(biāo)準(zhǔn)層的主要天氣尺度系統(tǒng)和次天氣尺度系統(tǒng)，并在此基礎(chǔ)上，簡(jiǎn)要分析環(huán)流配置。

大暴雨產(chǎn)生前，500 hPa上的波動(dòng)對(duì)低層的切變、低渦和鋒面的移動(dòng)及強(qiáng)迫引導(dǎo)作用較大，主要為天氣尺度和次天氣尺度系統(tǒng)。分析76次大暴雨天氣系統(tǒng)后，發(fā)現(xiàn)500 hPa上影響貴州夜間大暴雨天氣系統(tǒng)大致有兩大類：一類是大 （深）槽型（以下統(tǒng)稱大槽型），另一類是小槽型，且08：00為小槽影響，而20：00合并或加深為大槽時(shí)，歸為大槽型。統(tǒng)計(jì)得出大槽型有31例，占40.8%，小槽型有41例，占53.9%

大槽型包含三類，振幅和波長(zhǎng)都大于1 500 km的大槽、低渦大槽和深槽，低渦大槽指40°N以北的低渦與40°N以南的大槽相連的低渦大槽系統(tǒng);深槽是指振幅達(dá)1 500 km以上，但波長(zhǎng)小于1 500k m，通?？吹降莫M長(zhǎng)的槽;相對(duì)于貴州的位置，小槽分為北方小槽和南方小槽，南方小槽是指15°N附近到30°N附近對(duì)產(chǎn)生暴雨有影響的小槽，包括5—6月的南支移動(dòng)性西風(fēng)小槽和夏季孟加拉灣低槽或季風(fēng)槽分裂出的小槽，還有從高原南部東移過來的小槽，北方小槽指30°N以北東移南下影響貴州大暴雨的小槽[6]。

孟加拉灣低槽的存在對(duì)貴州大暴雨有重要影響，該大槽不是直接影響貴州大暴雨的天氣系統(tǒng)，而主要是水汽能量的輸送通道，分析發(fā)現(xiàn)主要是位于90°E附近，20°N以南的孟加拉灣低槽對(duì)貴州夜間大暴雨的影響較大，主要有兩類：一類是90°E附近的南支大槽，主要出現(xiàn)在4—6月和9月;另一類是在西南季風(fēng)爆發(fā)后，形成的在90°E附近的孟加拉灣低壓槽或季風(fēng)槽，主要出現(xiàn)在6月中下旬—8月，這兩類孟加拉灣低槽在貴州夜間大暴雨中所起的作用類似。在分析500 hPa、700 hPa和850 hPa層的基礎(chǔ)上，結(jié)合衛(wèi)星云圖分析76次大暴雨可知，有59次大暴雨過程有孟加拉灣低槽存在，占比77.6%，這說明在貴州夜間大暴雨過程中，孟加拉灣低壓槽輸送了大量的水汽能量到貴州暴雨區(qū)[7]。

3 地面系統(tǒng)分析

暖季的地面氣壓系統(tǒng)較弱，夜間大暴雨的地面影響系統(tǒng)可分為以下5種類型。

3.1 冷鋒型

冷鋒型暴雨常常在鋒前貴州受低壓輻合區(qū)影響，白天低壓區(qū)的不穩(wěn)定能量不斷積累，之后冷鋒或冷鋒前的淺薄冷空氣南下抬升暖濕空氣產(chǎn)生對(duì)流，不穩(wěn)定能量釋放產(chǎn)生暴雨。這種類型在夜間大暴雨里占32.9%，說明冷空氣在暴雨中的重要作用。

3.2 靜止鋒型

白天低壓區(qū)加熱靜止鋒西側(cè)的低氣壓區(qū)加強(qiáng)，鋒面兩側(cè)的溫度梯度增加，與靜止鋒東側(cè)的變性高壓區(qū)的氣壓梯度也增加，靜止鋒鋒生，降雨主要在靜止鋒附近和不穩(wěn)定能量大的低壓區(qū)，有的靜止鋒鋒生是由于東北方向西南下極弱的冷空氣補(bǔ)充產(chǎn)生，有雷暴邊界和靜止鋒相遇產(chǎn)生對(duì)流，此種類型占26.3%的比例。

3.3 梅雨鋒型

在梅雨期貴州受梅雨鋒西段影響，由于低渦活動(dòng)，切變加強(qiáng)或受小槽影響，在貴州產(chǎn)生對(duì)流。這種類型水汽充足，常常伴隨較強(qiáng)的低層低空急流和切變，水汽來源大多是孟加拉灣和南海輸送混合型，此種類型占26.3%。

3.4 雷暴外流邊界型（雷暴外流觸發(fā)型）

雷暴外流邊界實(shí)際有不少是與其它類型組合出現(xiàn)，其出流邊界在不穩(wěn)定區(qū)再次觸發(fā)新雷暴，形成大暴雨。外流邊界表現(xiàn)得像一個(gè)尺度較小的弱冷鋒，在雷暴高壓的推動(dòng)下，移向暖濕不穩(wěn)定低壓帶，觸發(fā)新的對(duì)流，此種類型占9.2%。

3.5 低壓倒槽型（低壓槽輻合型）

低壓倒槽型沒有明顯的鋒面影響，在水汽和不穩(wěn)定能量有利的的情況下，由于倒槽輻合產(chǎn)生對(duì)流，占5.2%。

4 結(jié)論

（1）貴州夜間大暴雨的統(tǒng)計(jì)特征表明，貴州4—9月均有夜間大暴雨出現(xiàn)，夜間大暴雨主要集中在春末和初夏，盛夏及秋初9月的夜間大暴雨與白天大暴雨次數(shù)基本持平。貴州夜間大暴雨的空間分布不均勻，有5個(gè)明顯的大暴雨分布中心，最明顯的夜間大暴雨中心為黔西南的晴隆縣、望謨縣，以及中部偏西的織金平壩一帶，其中心值都達(dá)到7 d，大暴雨日數(shù)分布大致呈東北西南向，越到西南地區(qū)，大暴雨日數(shù)越多。

（2）76個(gè)夜間大暴雨個(gè)例的標(biāo)準(zhǔn)等壓面層500 hPa、700 hPa、850 hPa以及地面天氣圖的主要影響系統(tǒng)。500 hPa上影響貴州的大暴雨天氣系統(tǒng)大致有兩大類：一類是大 （深）槽型，一類是小槽型，統(tǒng)計(jì)結(jié)果大槽型有31例，占40.8%，小槽型有41例，占53.9%。夜間大暴雨的地面影響系統(tǒng)可分為以下5種類型：冷鋒型（含弱冷空氣抬升）、靜止鋒型、梅雨鋒型、雷暴外流觸發(fā)型、低壓槽輻合型。

參考文獻(xiàn)

[1] 陶詩(shī)言.中國(guó)之暴雨[M].北京：科學(xué)出版社，1980.

[2] Maddox R A，Chappell C F，Hoxit L R. Synoptic and meso-aspects of flash flooding events[J]. Bull Amer Met Soc， 1979（60）：115-123.

[3] 俞小鼎.基于構(gòu)成要素的預(yù)報(bào)方法—配料法[J].氣象，2011（37）：913-918.

[4] 張小玲，陶詩(shī)言，孫建華.基于“配料”的暴雨預(yù)報(bào)[J].大氣科學(xué)，2010（34）：754-766.

[5] 俞小鼎.2012年7月21日北京特大暴雨成因分析[J].氣象，2012（38）：1313-1329.

[6] 杜小玲.2012年貴州暴雨的中尺度環(huán)境場(chǎng)分析及短期預(yù)報(bào)著眼點(diǎn)[J].氣象，2013（39）：861-873.

[7] 周明飛，杜小玲，熊偉.貴州初夏兩次暖區(qū)暴雨的對(duì)比分析[J].氣象，2014（40）： 186-195.

責(zé)任編輯：黃艷飛