2022年6月13日永安市大暴雨天氣過程分析

王丹平，羅苑苗，陳曉芳

福建省永安市氣象局，福建永安 366000

1 天氣實況及災(zāi)情

永安市位于福建省中西部，受到低層切變及其南側(cè)西南急流的共同影響，6月13日永安市出現(xiàn)了大暴雨天氣過程，并伴有雷雨大風(fēng)、短時強降水等強對流天氣。此次過程持續(xù)時間長、降水強度大、影響范圍廣。統(tǒng)計6月13日08:00～14日08:00實況（圖1），全市所有鄉(xiāng)鎮(zhèn)街道降水均超過100 mm，其中以小陶鎮(zhèn)182.7 mm為最大，上坪鄉(xiāng)169.1 mm次之，第三為洪田鎮(zhèn)的163.5 mm；最大小時雨強為59.4 mm，最大3 h雨強達(dá)112.8 mm，均出現(xiàn)在小陶鎮(zhèn)。此次過程共造成全市道路交通、水利設(shè)施、房屋建筑、農(nóng)業(yè)農(nóng)村、城鎮(zhèn)市政、學(xué)校教育、自然資源、文化旅游、供電通訊等合計損失約99 278.7萬元，其中農(nóng)作物受災(zāi)面積約1 474.7 hm2，損失合計24 890萬元，占總損失的25.1%，嚴(yán)重影響了廣大人民的生產(chǎn)生活和經(jīng)濟(jì)秩序。

圖1 2022年6月13日08:00～14日08:00福建省雷電監(jiān)測（a）、福建省累計降水（b）、永安市1 h降水極值（c）、永安市3 h降水極值（d）

2 環(huán)流背景和影響系統(tǒng)分析

從500 hPa環(huán)流形勢（圖2a）來看，13日08:00副高位于華南南部，中低緯地區(qū)多短波槽波動，福建位于副高北側(cè)，受高空槽前西南氣流影響。西南氣流強盛，有利于水汽向福建省上空輸送，江南、華南大部溫度露點差為0℃～2℃，水汽條件好。在福建大部地區(qū)風(fēng)速達(dá)16 m/s。在溫度場上，在福建中部地區(qū)相對較暖，有利于暖區(qū)暴雨的形成。在低層環(huán)流形勢上，13日08:00 850 hPa（圖2b）切變線位于福建北部至江西、湖南南部一帶，福建南部至華南南部為西南急流控制，溫度露點差為0℃，有利于水汽和不穩(wěn)定能量的輸送[1-4]。從13日08:00 925 hPa（圖2c） 來看，切變位于福建中部至華南一帶，福建地區(qū)溫度露點差0℃～1℃，水汽條件好，南部沿海存在低空急流。13日08:00 200 hPa（圖2d）福建上空有高空氣流輻散，低層輻合，高層輻散，有利于對流天氣的發(fā)生發(fā)展。

圖2 2022年6月13日08:00 500 hPa（a）、850 hPa（b）、925 hPa（c）、200 hPa（d）天氣圖

從地面圖上來看（圖3），13日08:00福建中南部至廣東一帶存在地面輻合線，溫度露點差0℃～1℃，濕度條件好，水汽充沛。

圖3 2022年6月13日08:00地面分析

經(jīng)過13日14:00的中尺度分析（圖4），500 hPa福建位于南支槽前西南氣流影響，低層切變在福建中部維持，南北風(fēng)交匯明顯，切變南側(cè)西南急流維持，有明顯風(fēng)速輻合，動力抬升條件好；850 hPa比濕為14～16 g/kg，可降水量達(dá)55～60 mm，水汽條件好；K指數(shù)中部達(dá)38℃，熱力條件較好，且對應(yīng)500 hPa垂直上升速度，綜合考慮福建中南部地區(qū)對流條件好。

圖4 2022年6月13日14:00中尺度分析

3 探空分析

選取13日08:00邵武站和贛州站的探空（圖5），永安北部的邵武站濕層深厚，達(dá)500 hPa以上。K指數(shù)達(dá)34.3℃，CAPE值不大，為24.7 J/kg；從永安南部的贛州站探空來看，濕層同樣深厚并延展到500 hPa以上，K指數(shù)達(dá)38.9℃，CAPE值為41.2 J/kg，SI指數(shù)為-0.26，南部對流條件較好。邵武和贛州站的抬升凝結(jié)高度均較低，零度層高度較高，邵武為5.4 km，贛州為5.3 km，導(dǎo)致暖云云層較厚，降水效率較高。

圖5 2022年6月13日08:00探空圖

從單站風(fēng)廓線（圖6）可以看出，13日12:30之前，低層以偏北氣流為主，后轉(zhuǎn)為西南氣流，表征低層切變南壓。中高層維持穩(wěn)定的西南氣流，結(jié)合天氣實況，最強降水時段主要集中在10:00～14;00之間，穩(wěn)定的西南風(fēng)持續(xù)輸送水汽，有利于暴雨的發(fā)生。

圖6 2022年6月13日永安風(fēng)廓線雷達(dá)時序圖

4 物理量分析

4.1 水汽條件和動力條件

暴雨的發(fā)生需要充分的水汽供應(yīng)、強烈的上升運動和較長的持續(xù)時間。分析13日08:00、20:00 850 hPa比濕場、500 hPa垂直速度場（圖7）和08:00 850 hPa水汽通量散度場（圖8），可以看出低層維持較高比濕，08:00為14～16 g/kg，20:00福建北部為12～14 g/kg，南部為14～16 g/kg，08:00和20:00均位于垂直速度上升區(qū)。08:00水汽通量輻合中心位于福建北部沿海，永安市水汽輻合明顯。水汽水平方向上的輸送和垂直方向上的運動為暴雨提供了充足的條件。

圖7 2022年6月13日08:00（a）與20:00（b）850 hPa比濕、垂直速度

圖8 2022年6月13日08:00 850 hPa水汽通量散度

4.2 熱力條件

永安市08:00 K指數(shù)為28℃～32℃，預(yù)報14:00永安市K指數(shù)可達(dá)38℃；08:00 850 hPa假相當(dāng)位溫（θse）＞76℃，被明顯的高溫高濕氣團(tuán)控制，熱力抬升作用能夠加快上升速度。從SI指數(shù)上看，08:00永安市SI指數(shù)≤-2.0℃，易產(chǎn)生雷暴等強對流天氣。

圖12 基本反射率（a）、龍巖雷達(dá)0.5°仰角（b）、龍巖雷達(dá)1.5°仰角（c）、龍巖雷達(dá)2.4°仰角

5 雷達(dá)資料分析

永安市本次大暴雨天氣過程最強時段為10:00～14:00，最大小時雨強達(dá)59.4 mm。13日10:00 850 hPa風(fēng)廓線雷達(dá)水平風(fēng)（圖9）中看出，低層切變位于福建省中北部一帶，永安市位于切變南側(cè)西南氣流中，切邊南側(cè)西南急流明顯，在永安至龍巖一帶有明顯的風(fēng)速輻合。09:30（圖10），位于清流，連城一帶強回波開始發(fā)展并逐漸靠近永安市，10:30，強回波已進(jìn)入永安市并開始影響西部鄉(xiāng)鎮(zhèn)，11:30（圖11），強回波繼續(xù)發(fā)展并影響中南部大部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)，12:30，強回波在西南氣流引導(dǎo)下繼續(xù)向東偏北方向移動，移速較慢，持續(xù)影響永安市。本次大暴雨過程雷達(dá)回波呈片狀，范圍較大且較均勻，在均勻的回波中有對流回波發(fā)生發(fā)展，表現(xiàn)為積云混合云降水回波特征，回波強度在35～50 dBz之間，部分強回波強度超過50 dBz。回波強度＞45 dBz的區(qū)域出現(xiàn)了短時強降水，降水效率較高。截取12:17雷達(dá)圖，在龍巖雷達(dá)的0.5°、1.5°和2.4°仰角基本反射率圖上，永安南部鄉(xiāng)鎮(zhèn)均出現(xiàn)明顯強回波，回波中心最大反射率因子達(dá)50 dBz以上，53 dBz反射率因子高度延展至5 km以上，有利于短時強降水的產(chǎn)生。

圖9 850 hPa風(fēng)廓線雷達(dá)水平風(fēng)

圖10 09:30福建雷達(dá)拼圖

圖11 11:30福建雷達(dá)拼圖

6 結(jié)論

（1）此次大暴雨過程主要在槽前西南氣流，低層切變線和其南側(cè)西南氣流的天氣背景下產(chǎn)生，濕層深厚。

（2）通過探空和中尺度分析發(fā)現(xiàn)，低層切變線在福建省中北部地區(qū)，永安市位于切變線附近，單站風(fēng)廓線看出在12:30左右切變線過境，通過物理量分析發(fā)現(xiàn)，水汽條件、動力條件、熱力條件較好，均有利于強降水的發(fā)生。

（3）此次過程持續(xù)時間長，降水回波持續(xù)影響永安市，最強降水時段出現(xiàn)在10:00～14:00。從雷達(dá)反射率因子圖上看出在回波發(fā)展旺盛階段，最強反射率因子達(dá)50 dBz以上，降水回波質(zhì)心低，降水效率較高，強反射率因子發(fā)展高度高，厚度厚，強回波區(qū)在垂直高度上延展較高。雷達(dá)分析對短時強降水天氣具有很好的指示意義。