一次秋季暴雨天气过程的诊断分析
张白云 朱江
湖北省黄冈市气象局 黄冈 438000
摘要：利用常规气象资料、物理量场资料和卫星云图等资料，综合分析了2012年10月29～30日黄冈市一次暴雨天气过程的主要天气系统及环流背景。分析结果表明，此次暴雨过程，是在东亚“两槽一脊”的环流背景、高低空急流的配合，北方有冷空气入侵的条件下发生的。主要环流特征为副热带高压异常偏强且位置适中，孟加拉湾低槽偏强，高空低槽快速东移以及冷涡偏强，导致了这次秋季暴雨的过程发生，西太平洋副高、高空低槽、西南气流、中低层切变是主要影响天气系统。通过对物理量场的分析发现，此次过程的水汽条件和动力抬升条件配合条件较好。此次降水过程为典型的秋季暴雨过程。 关键词：秋季暴雨，环流特征，天气系统，物理量场。
1、 引言
随着全球气候变暖，异常气候频繁出现，暴雨就是其中之一。暴雨的发生是由不同尺度的系统相互作用的结果，天气尺度系统为暴雨的发生提供了有利的环流背景，但是暴雨在降水时间、强度和空间分布上存在着很大的不均匀性，诱发暴雨的因子包括很多客观气候条件的影响，暴雨一直是预报的重点和难点。秋季暴雨虽然没有春夏季多，但是它对工农业、交通、电力、通讯等国民经济建设和人民生活影响很大。黄冈市2012年10月29～30日出现了一次典型的秋季暴雨天气过程。本文从大尺度环流背景、物理量场以及相关实况资料，综合分析了此次暴雨过程的特征。
2、 降水概况及主要影响系统
2.1实况雨量分析
受高空低槽东移、中低层切变影响，2012年10月29～30日，黄冈市中南部地区出现了强降水天气过程。区域气象站观测资料显示，此次暴雨过程降水时段主要集中在29日05时～30日08时，其中， 10月29日05时到30日05时大于50mm共计37站，10月29日05时到30日05时过程最大降水量67.8mm（黄州站），最大1小时降水量18.7mm（浠水站29日06:00～07:00）。
图1 10月29日～30日黄冈国家观测站累积雨量实况 (单位：mm)
2.2暴雨形成的主要影响系统
此次暴雨过程是受高空低槽、西南气流和中低层切变共同影响造成的。200hPa高空急流维持，500hPa副热带高压异常偏强，位置适中，高空低槽东移；中低层西南气流强盛，低层切变明显。正是这种有利的高低空形势配置，引发了这次暴雨过程。
3、28日～29日的形势背景分析
28日08时，200hPa高空有明显的急流带，500hPa中高纬为两槽一脊型，西槽在巴湖西侧，贝加尔湖东侧有一个深厚冷涡向沿海伸展形成深厚的东槽，长江中游到河套一直向北到贝湖东侧为广阔的槽区，西太平洋副高588线西伸至广西西部，湖北处于槽底和西太平洋副高西北部。中低层偏南急流位于华南地区，最大湿轴位于华南北部，江西南部有弱的温度脊发展，华北南部及华南地区都处于湿区内。地面倒槽在云南地区发展，低层增温增湿明显。
28日20时，高空急流维持，500hPa巴湖西侧的低槽东移，西太平洋副高588线维持，700hPa河套地区有明显的辐合区，850hPa切变在湖北中北部，广西东部和四川地区有明显的急流区。中低层偏南急流加强，延伸至贵州和湖北西部地区，湿轴与温度轴逐渐转为东北西南向，湿区有所北伸。河北、山西和陕西中南部以及甘肃南部产生了明显的负变温区。地面倒槽加深发展，地面风场辐合区在湖南、广西地区加强。
29日08时，高空急流继续维持，500hPa河套地区的低槽东移，西太平洋副高588线东退至华南地区东北部，700hPa切变在河南中东部和湖北西北部形成，内蒙古和山西地区形成明显偏北急流，850hPa切变在湖北中北部，内蒙古地区形成明显偏北急流，700hPa切变和850hPa的偏北和偏南急流也有不同程度发展，冷空气开始侵入华中地区，负变温区南压，湿区明显北伸，整个华南、华中及华东中南部都处于湿区之内。实况资料显示，降水区域，向华中地区延伸。
29日20时，高空急流继续维持，500hPa低槽东移到河南、湖北西部，西太平洋副高588线继续东退。700hPa切变和850hPa切变南压。700hPa切变和850hPa的偏北急流也有不同程度发展，华北及华中区域逐渐有偏北气流控制，湿区南退。黄冈地区中南部处于明显低层辐合区内，大气上升运动明显。从降水实况来看，我国华南及我国华中和华东南部地区，都发生了明显的降水。
30日08时，降水区域南移至广东及福建地区，黄冈地区降水结束。 28日08时
28日20时
29日08时 29日20时
图2 28日08时—29日20时形势场综合分析
4、物理量场分析
4.1水汽条件分析
分析850hPa水汽通量和水汽通量散度，28日08时，在暴雨发生之前水气通道逐渐建立，我国华南地区都处于水汽通量大值区，湖北大部地区处在水汽通量散度的负值区，28日20时，水气通道已经建立，湖北上空的水气来源主要来自我国南海，水汽辐合区向北延伸至蒙古地区。 29日08时，水气通量大值中心位置发生明显北移，从广西经湖南到湖北形成一个西南-东北向的水汽输送带；水汽辐合区有南北方向向东北西南向偏移，水汽辐合明显增强。水汽辐合区与水汽输送带配合较好，黄冈地区中部水汽输送条件和水汽辐合条件较好，浠水站29日06:00～07:00出现了最大1小时降水量。29日20时，西南-东北向的水汽输送带继续北抬，但是强度减弱，水汽辐合区继续南移，黄冈地区中南部仍处于水汽辐合区，此次过程24小时降水量达50mm以上的站点主要集中在黄冈市中南部。30日08时，水汽辐合区移出黄冈地区，黄冈地区降水结束。 28日08时
28日20时
29日08时 29日20时
图3 850hPa水汽通量（黑色实线，单位：g.cm.hPa.s）和水汽通量散度负值区（绿色
-5-2-1-1虚线，单位：10· g·cm·hPa·s） 4.2动力结构
由黄冈南部地区出现的暴雨区内点115°E,30°N点涡度垂直时间剖面图（图4）可以看出，29日08时开始，正涡度区开始发展，
在29日05时～30日08时的暴雨过程主要集中降水时段，低层维持正涡度区，且正涡度向高层发展加强，一直伸展到达600 hPa，同时高层为负涡度区；至29日20时，位于150
-5.-1-5.-1hPa、300 hPa的强度为-59×10s的负涡度中心与800 hPa的强度为41×10s的正涡度中心上下叠置，形成低层辐合高层辐散的形势，低层上升运动明显；30日08时后低层转为负涡度。低层(1000～750 hPa)涡度区逐渐被负涡度填塞，正涡度中心随之被抬升到700 hPa以上，高层负涡度区逐渐被正涡度所取代，降水随之结束。
-1-1-1
-5.-1图4 115°E,30°N点涡度垂直时间剖面图（虚线为负值区，实线为正值区，单位：10s）
4.3不稳定条件
850hPa假相当位温（θse）和700hpa垂直速度的叠加情况来看，28日08时黄冈地区处于假相当位温高值区，具有较高的不稳定能量和不稳定层结，能量脊位于四川地区北部，但是垂直上升区位置在较偏北和较偏南地区，与假相当位温无较好配置。28日20时假相当位温能量脊区加强北伸，垂直上升区程度略加强并扩展。29日08时假相当位温能量脊区东移，垂直上升大幅加强并东移，江淮地区形成一个垂直上升中心，黄冈地区此时处于垂直速度的上升大值区和假相当位温高值区，有较高的不稳定能量和不稳定层结，黄冈地区中部在08时左右发生了短时强降雨天气，此后垂直上升区继续东移并南压。29日20时假相当位温能量高值区减弱，同时发生了明显的南压，垂直上升运动减弱，同时明显东移南压，黄冈地区的降水也随之南压，北部降水逐渐停止，南部降水持续。此次强降雨主要位于垂直上升运动中心位置，降雨的落区和移动趋势与垂直上升运动中心的位置密切相关。 28日08时
28日20时
29日08时 29日20时
-1 图5 700hPa垂直速度负值区（红虚线，单位: Pa.s）和850hPa假相当位温≥40区（黑
实线，单位: K）
5、卫星云图分析
从风云二号红外卫星云图分析，发现造成此次暴雨的系统主要是低空切变线云系,而切变线云系中发展的对流云团,是暴雨产生的决定因素。29日03时湖北省中西部生成出现部分小块对流云，这些小块对流云迅速发展合并，并随低层切变线东移南压。29日05时已形成较大对流云团，开始影响黄冈西北部地区。29日07时发展合并形成的对流团的云顶亮温已达-27.3℃，雨强最大也是出现在此时，至29日08时，此对流云团已迅速东移南压至黄冈市东南部地区。此时仍然不断有后续传播和合并发展的中尺度对流辐合云团，但由于低层切变云系的东移南压，云系的合并发展逐渐减弱，降水逐渐减弱并趋于结束。
6、小结
此次强降水天气过程，具有典型的秋季暴雨天气形势特征。副高脊线位于23N附近，高空低槽东移，有明显中低层横切变存在，低空急流发展旺盛，水汽、动力条件较好。
(1)这次秋季暴雨过程是在异常环流背景下发生的：副高异常偏强且位置适中，高空低槽快速东移。这种异常环流形势均为典型的秋季暴雨的主要特征。
(2)高空低槽、西南气流、中低层切变、地面倒槽和静止锋是造成此次秋季暴雨的主要天气系统。
(3)此次秋季暴雨过程的水汽条件和动力抬升条件配合条件较好。
参考文献
[1] 彭春华，李新民．湖北省区域性大暴雨过程中物理量的天气学分析．华中师范大学学报，1991，25(2)：229-235． [2] 郑婧，朱星球，肖安．2005年江西一次秋季暴雨天气过程诊断分析[J]．气象与减灾研究，2007，30(2)：60—． [3] 陶诗言．中国之暴雨[M]．北京：科学出版社，1980：225．
[4] 魏东,杨波,孙继松.北京地区深秋季节一次对流性暴雨天气中尺度分析. 暴雨灾害，2009，28(4)：2—294． [5] 朱乾根，林锦瑞，寿绍文．天气学原理和方法[M]．北京：气象出版社．1981：535．
[6] 金琪，谌伟．对湖北省2002年一次秋季暴雨天气过程的分析[J]．湖北气象，2003，第3期：21．
