贛州市2021年5月一次暴雨過程漏報(bào)成因分析

廖露瑩，劉云香，余輝

摘要 通過分析發(fā)現(xiàn)，贛州市2021年5月16—17日的暴雨過程是一次高空槽過境引起中低層切變線和地面準(zhǔn)靜止鋒系統(tǒng)帶來的一次鋒前暖區(qū)降水過程。此次預(yù)報(bào)主要參考了EC細(xì)網(wǎng)格模式，預(yù)報(bào)雨帶位置偏北、雨強(qiáng)弱報(bào)、時(shí)間提前，導(dǎo)致此次暴雨漏報(bào)。反思可得，當(dāng)出現(xiàn)鋒面降水時(shí)，預(yù)報(bào)員需考慮到鋒前暖區(qū)的對(duì)流性條件，一旦暖區(qū)出現(xiàn)可觸發(fā)對(duì)流的因子，則易產(chǎn)生鋒前暖區(qū)暴雨，從而調(diào)整預(yù)報(bào)落區(qū)和雨強(qiáng)。

關(guān)鍵詞 贛州;暴雨;準(zhǔn)靜止鋒;暖區(qū)

中圖分類號(hào)：P426.62 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：2095–3305（2022）03–0113–03

贛州市南部接壤廣東，北邊緊靠長(zhǎng)江中下游平原，南北跨度大，山地丘陵地形為主，天氣情況復(fù)雜，精細(xì)化天氣預(yù)報(bào)難度大。2021年5月16日至17日，受高空低槽過境、低層切變線和地面鋒面等系統(tǒng)的影響，贛州市出現(xiàn)了一次大到暴雨、局部大暴雨的降水過程，此次過程出現(xiàn)預(yù)報(bào)偏差，故在此對(duì)暴雨過程漏報(bào)進(jìn)行分析。

1 降水概況和環(huán)流形勢(shì)

1.1 降水概況

16日白天，贛州市西部、北部出現(xiàn)局部中到大雨的降水，暴雨過程主要降水時(shí)段為16日19：00～17日12：00，此次降水可分為2個(gè)階段：第一個(gè)階段為16日19：00～17日03：00，此階段表現(xiàn)為西南—東北向單雨帶的東移南壓，主要路線為上猶縣西部起至?xí)h東部移出。第二階段為17日04：00～17日12：00，此時(shí)段出現(xiàn)雙雨帶，均為西南—東北向雨帶：一支雨帶較短小，始于大余縣向東北方向移動(dòng)，途經(jīng)贛縣北部、興國(guó)縣，于寧都縣中東部地區(qū)移出;另一支較粗壯，由全南縣中北部經(jīng)安遠(yuǎn)縣北部達(dá)會(huì)昌，整體南壓，從南部五縣的南部移出。

此次暴雨主要集中出現(xiàn)在贛州市中東部地區(qū)以及西部、南部的一些縣城。5月16日20：00～17日20：00期間，自動(dòng)站和區(qū)域雨量站共出現(xiàn)站45站大暴雨，194站暴雨，231站大雨，全市平均雨量50.6 mm，1 h最大降雨量為71.9 mm，出現(xiàn)在17日08：00全南縣茅山林場(chǎng)。此次暴雨過程降水時(shí)間長(zhǎng)、范圍廣、降水強(qiáng)度較大且均勻，是一次典型的系統(tǒng)性暴雨過程。

1.2 環(huán)流形勢(shì)

16日08：00，500 hPa上亞歐中高緯呈現(xiàn)兩槽一脊型，西部槽位于西伯利亞中部、蒙古國(guó)東部地區(qū)，烏拉山以西呈現(xiàn)為一條弱脊，烏拉山以東的西伯利亞東部和亞洲東岸為低槽，東部槽南伸斷裂影響我國(guó)的東北至華南地區(qū)。贛州市位于東部槽的槽底短波槽的槽前位置，同時(shí)位于西南急流入口區(qū)，5880gpm線經(jīng)過贛州市三南地區(qū)，925 hPa～500 hPa上下各層均有西南急流;16日20：00，贛州市仍處槽前，5880gpm線北抬至贛州市中部;700 hPa低渦位置與500 hPa大致重疊，低槽曲率增大，贛州市位于冷式切變線底部前方，急流軸前端。寧都—全南一線等溫線與等比濕線平行緊靠，沿線溫度梯度急劇增大，左側(cè)較濕，右側(cè)較干;17日08：00，500 hPa和700 hPa贛州市同時(shí)呈現(xiàn)中部以南風(fēng)速輻合，北部輻散的流場(chǎng)形勢(shì)。

2 過程分析

2.1 落區(qū)與流型配置

根據(jù)圖2可知，16日08：00，700 hPa上有4 m/s的風(fēng)速輻合，850 hPa切變線位于贛西北，與地面準(zhǔn)靜止鋒位置一致，此時(shí)地面鋒面還未南下，降雨區(qū)位于贛中北部與贛北。925 hPa切變線位于吉安—撫州一帶，贛州市受暖氣團(tuán)控制（16日14：00，贛縣站氣溫達(dá)33℃以上），切變線附近出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降水，贛州市西部、北部地區(qū)出現(xiàn)中雨、局部大雨量級(jí)的降水。

16日20：00，850 hPa切變線位于江蘇中部—贛西北—湘中—貴東南一線，江西省位于等比濕線范圍內(nèi)，濕度較高，贛州市存在急流，低空急流輸送水汽和暖濕氣流，使大氣產(chǎn)生不穩(wěn)定層結(jié)，產(chǎn)生強(qiáng)的上升運(yùn)動(dòng)，有利于暴雨形成;925 hPa贛州市南北向存在暖脊，風(fēng)場(chǎng)較弱，切變線仍在贛州市北部;對(duì)應(yīng)500 hPa高空槽過境，近地面，以陜西、陜西、湖北為中心形成一個(gè)巨大的冷高壓系統(tǒng)，西南地區(qū)存在低渦，槽線從川東南向西北延伸至贛南地區(qū)，閩東北—贛南—粵北—桂中一線存在準(zhǔn)靜止鋒。16日19：00起，主過程開始，雨帶從上猶縣西部起至?xí)h東部移出，此時(shí)位于高空槽的槽前，冷空氣還未入侵，地面為暖氣團(tuán)，各層急流涌現(xiàn)，這樣就使得長(zhǎng)江中下游地區(qū)盛行西南風(fēng)，與北方來的偏西氣流之間構(gòu)成一范圍寬廣的氣流匯合區(qū)，有利于鋒生并帶來水汽，對(duì)應(yīng)地面準(zhǔn)靜止鋒的生成。

17日08：00，800 hPa切變線仍在贛西北，贛南仍處濕區(qū)，輻散氣流;925 hPa，切變線和槽仍在贛南;近地面，準(zhǔn)靜止鋒鋒面繼續(xù)南壓至南部邊緣。此時(shí)，雨帶在龍南、定南、尋烏北部，整體隨著鋒面呈南壓趨勢(shì)。17日04：00，雨帶出現(xiàn)分支，一支較弱雨帶往東北方向，較強(qiáng)雨帶南壓，往西南方向收縮，08：00贛州市南部為輻散氣流，可推測(cè)04：00在贛州市中部以信豐為中心氣流開始分散，往東北方向的雨帶受西南急流影響推動(dòng)雨帶前進(jìn)，南壓雨帶則隨著切變線和鋒面往南。

500 hPa平直西風(fēng)帶上有斷裂的較弱的低槽東移，低空有西南低渦與之配合沿切變線東移，引起地面靜止鋒的波動(dòng);850 hPa上為江淮切變線，切變線南部有一支與之平行的低空西南風(fēng)急流，雨帶位于切變線南側(cè)、低空急流北側(cè);925 hPa切變線位于850 hPa切變線南側(cè)，鋒面為后傾式結(jié)構(gòu);地面天氣圖上有從四川或西南地區(qū)伸向長(zhǎng)江中下游的低壓槽，槽中伴有明顯的負(fù)變壓中心，使得鋒生在槽中;這種高低空形勢(shì)配合是典型的華南準(zhǔn)靜止鋒生成方式之一[1]。雨帶隨著鋒面的移動(dòng)而移動(dòng)，兩者配合較好，且降水多發(fā)生在暖區(qū)，短時(shí)強(qiáng)降水明顯，帶有鋒前暖區(qū)降水特性。綜上可得，此次天氣是一次高空槽過境引起中低層切變線和地面鋒面系統(tǒng)生成帶來的一次降溫降水過程，是一次華南準(zhǔn)靜止鋒鋒前暖區(qū)暴雨過程。

2.2 中尺度觸發(fā)條件分析

華南靜止鋒形成的方式有2類：一類是北方冷空氣南下，冷鋒速度減慢，轉(zhuǎn)為準(zhǔn)靜止鋒;另一類是北方冷空氣不強(qiáng)，但西南或南嶺地區(qū)低槽發(fā)展，槽內(nèi)漸漸鋒生。顯然，此次過程屬于后者。準(zhǔn)靜止鋒在5月出現(xiàn)次數(shù)最多，多為連續(xù)性降水，在春季有高空低渦配合時(shí)，可出現(xiàn)對(duì)流天氣。此次鋒面在贛南消散后再生，維持了數(shù)日，因東亞低層大氣溫度場(chǎng)日變化的區(qū)域性差異，日降水隨之變化，直至21日鋒面北抬消失[2]。暖區(qū)暴雨是由中國(guó)學(xué)者黃士松在研究華南暴雨時(shí)提出的暴雨類型，一般指發(fā)生在距地面鋒面200～300 km的暖區(qū)一側(cè)發(fā)生的暴雨，或是發(fā)生在東南風(fēng)和西南風(fēng)匯合氣流中，無切變的西南氣流里，且不受臺(tái)風(fēng)等熱帶系統(tǒng)控制，是中國(guó)一種特殊的暴雨類型[3]。

鋒前暖區(qū)暴雨是華南前汛期暴雨的一個(gè)重要特色，由于鋒前暖區(qū)受潮濕不穩(wěn)定西南季風(fēng)氣流的控制，只要在邊界層內(nèi)存在釋放不穩(wěn)定能量的觸發(fā)機(jī)制，就容易產(chǎn)生暴雨。例如，暖區(qū)有邊界冷空氣入侵或暖濕空氣受地形影響被迫抬升，則暖區(qū)很容易形成暴雨[4]。本次暴雨觸發(fā)條件既有冷空氣南下入侵，又有低層急流帶來水汽和擾動(dòng)，從而增加了大氣的不穩(wěn)定性，加之冷空氣在南下過程中受南嶺和武夷山脈的阻擋，與贛南的暖氣團(tuán)匯合后被迫抬升，且南嶺山脈與武夷山脈在東南方向形成西北朝向的喇叭口，地形的抬升作用和收縮作用加強(qiáng)了準(zhǔn)靜止鋒，增加了降水的持續(xù)性和強(qiáng)度，對(duì)此次暴雨的發(fā)展起到了推動(dòng)作用。

2.3 模式預(yù)報(bào)與實(shí)況誤差診斷分析

中央臺(tái)16日08：00預(yù)報(bào)：16日受低空切變線影響，江南大部、華南西部等地有中到大雨，部分地區(qū)有暴雨，局地有大暴雨。從中央臺(tái)畫的雨強(qiáng)來看，16日08：00～17日08：00，贛州市中部以北為中到大雨，局部暴雨，南部為陣雨雷陣雨，17日預(yù)報(bào)贛南為中雨;江西省16日12：00預(yù)報(bào)：預(yù)計(jì)16日下午到晚上江西省中南部部分地區(qū)有暴雨，局地大暴雨。17日白天贛南陰天多云，部分地區(qū)有陣雨或雷陣雨。

EC細(xì)網(wǎng)格預(yù)報(bào)：EC預(yù)報(bào)在16日17：00切變線南壓至吉安—寧都，主降水已經(jīng)開始在贛州市中部以北發(fā)展起來，但預(yù)報(bào)的CAPE值在贛州市地區(qū)陰影顏色并不深，僅局部出現(xiàn)較大CAPE值，且畫在贛州市中部以北，預(yù)報(bào)的贛南地區(qū)垂直風(fēng)切變小，總體考慮了較弱的對(duì)流性。實(shí)況是贛州市在19：00開始下雨，可見EC預(yù)報(bào)降水提前。贛州市當(dāng)日下午主班參考EC細(xì)網(wǎng)格模式預(yù)報(bào)，會(huì)商后得出預(yù)報(bào)結(jié)論：預(yù)計(jì)16日20：00～17日20：00贛州市南部地區(qū)陰有中雨，其余陰有大雨。期間實(shí)況結(jié)果為北部中雨、局部大到暴雨，南部普降大到暴雨、局部大暴雨，其余地區(qū)普遍暴雨，局部大暴雨。預(yù)報(bào)員將大量級(jí)雨帶考慮在中部以北，且未考慮暴雨、甚至大暴雨量級(jí)，在雨帶位置上預(yù)報(bào)偏北，預(yù)報(bào)量級(jí)上也小于實(shí)況量級(jí)，造成此次暴雨的漏報(bào)。

根據(jù)天氣學(xué)原理分析，雨量最大區(qū)將會(huì)出現(xiàn)在低層切變線輻合最顯著、濕度條件足夠好的地區(qū)，即850 hPa切變線的右側(cè)、急流軸的左側(cè)之間與925 hPa暖脊重合的地區(qū)，16日20時(shí)：00 850 hPa切變線位于贛西北，850 hPa急流軸位于贛中。因此，值班員將主要降水區(qū)報(bào)在贛州市的中部以北，但由于未考慮到系統(tǒng)的強(qiáng)度和暖區(qū)對(duì)流效應(yīng)，而錯(cuò)估了雨帶位置和雨強(qiáng)?？梢?，在提高預(yù)報(bào)員的短臨訂正技能上還需不斷加強(qiáng)。此外，500 hPa上較弱的低槽東移，配合低空西南低渦和切變線東移，容易引起地面準(zhǔn)靜止鋒的波動(dòng)，增加預(yù)報(bào)難度，且此次鋒面暴雨還夾雜著暖區(qū)暴雨的特性，暖區(qū)暴雨因其較強(qiáng)的局地性特征，本就是預(yù)報(bào)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

此外，由于EC是全球模式，其物理診斷過程本身存在著一定的不足，其降水預(yù)報(bào)分為對(duì)流性降水CP和大尺度降水LSP 2個(gè)部分，CP是通過積云參數(shù)化方案診斷出來的降水，全球模式積云對(duì)數(shù)化過程難以刻畫中尺度對(duì)流系統(tǒng)造成的強(qiáng)降水，對(duì)強(qiáng)對(duì)流性降水過程全球模式會(huì)弱估降水量，這也是其降水預(yù)報(bào)系統(tǒng)產(chǎn)生誤差的原因[5-6]。

3 結(jié)論與展望

通過分析發(fā)現(xiàn)，贛州市5月16—17日的暴雨過程是一次高空槽過境引起中低層切變線和地面準(zhǔn)靜止鋒系統(tǒng)帶來的一次鋒前暖區(qū)降水過程。此次降雨既帶有系統(tǒng)性降水特征又帶有暖區(qū)對(duì)流特征。此次預(yù)報(bào)主要參考了EC細(xì)網(wǎng)格模式，預(yù)報(bào)雨帶位置偏北，雨強(qiáng)弱報(bào)，時(shí)間提前，導(dǎo)致此次暴雨漏報(bào)。反思可得，當(dāng)出現(xiàn)鋒面降水時(shí)，預(yù)報(bào)員需考慮到鋒前暖區(qū)的對(duì)流性條件，一旦暖區(qū)出現(xiàn)可觸發(fā)對(duì)流的因子，則易產(chǎn)生鋒前暖區(qū)暴雨，從而調(diào)整預(yù)報(bào)落區(qū)和雨強(qiáng)。隨著極端天氣的日益增多，天氣預(yù)報(bào)工作變得更加重要，也更具挑戰(zhàn)。因此，氣象部門要依托科技和人才完善模式預(yù)報(bào)，提高預(yù)報(bào)員的預(yù)報(bào)能力，創(chuàng)新區(qū)域預(yù)報(bào)模式，提高預(yù)報(bào)水平。

參考文獻(xiàn)

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[5] 肖安，許愛華.2016年華南地區(qū)一次大暴雨過程的空?qǐng)?bào)原因分析[J].暴雨災(zāi)害，2018，37（2）：124-134.

[6] 徐文文，陳申鵬，李晴嵐.2012年前汛期降水EC與HAPS數(shù)值模式檢驗(yàn)[J].氣象研究與應(yīng)用，2013，34（3）：14-16.

責(zé)任編輯：黃艷飛

Cause Analysis of Missing Report of a Rainstorm Process in Ganzhou City in May 2021

LIAO Luying et al（Ningdu County Meteorological Bureau of Jiangxi Province， Ningdu， Jiangxi 342800）

Abstract It was found that the rainstorm in Ganzhou from May 16 to 17 was a frontal warm area precipitation process caused by the mid-low level shear line and the quasi-stationary front system. This forecast mainly referred to the EC fine grid model， forecast rain belt location to the north， rain intensity forecast， time ahead， resulting in the rainstorm missed. When frontal precipitation occured， the forecaster should take into account the convective conditions in the warm area before the front. If there were factors that can trigger the convection， the heavy rain in the warm area before the front was likely to occur.

Key words Ganzhou; Torrential rain; Quasi stationary front; Warm zone