新津机场一次暴雨过程的多普勒雷达资料分析
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【摘 要】2014年6月4新津机场及机场周边出现一次暴雨天气过程，本文利用四川省气象中心多普勒天气雷达的基本反射率、基本速度和VAD风廓线图等资料分析此次天气过程，发现此次暴雨天气过程是在在高层低槽的引导下，700hpa西南涡配合850hpa辐合型风场和地面闭合低压的较深厚低涡系统共同影响，导致西南涡的移动发展而造成的；并且此次暴雨分为两次不连续性的强降水过程。
【关键词】多普勒雷达 暴雨 辐合型流场
1 天气形势
6月3日20时，500hpa，青海省东部与四川盆地西北部有一低槽，槽后有冷平流；700hpa盆地内为西南气流且存在风场的辐合；850hpa四川盆地南部至云南有一低涡。4日08时，500hpa，青海东部低槽在冷平流引导下向南加深并东移至成都东南面；700hpa，盆地受冷空气回流影响，由西南风转东北风，在盆地西南面有一明显的闭合低涡，根据西南低涡的定义可以判断该低涡属于发生于川西高原的西南涡[1]；成都至重庆有一倒槽，盆地南部至云南有低槽；850hPa，盆地内为倒槽型辐合风场。地面图上，3日20时盆地南部至云南处于1000hpa的闭合低压中心，4日04时该低压逐渐发展中心气压值下降至995hpa。图略
2 天气实况
本文分析的暴雨天气过程是在2014年6月4日03-14时的12小时内发生的，通过对新津机场及机场周边测站的降水量进行统计分析可知，新津机场的此次暴雨分为两次明显的强降水过程，第一次降水05-07时，累计降水量33.3毫米，最大雨强为27.7毫米，出现在06时；第二次降水09-13时，累计降水量16.4毫米，10时降水量为10.7毫米；本场附近观测站除双流外其他测站12小时累计降水量均在40毫米以上，降水程度为暴雨。
通过分析多普勒雷达探测资料，可以清晰地反映出此次暴雨天气过程是分为两次不连续降水过程。
3.1第一次降水
在反射率强度图上（仰角1.5°），6月4日00：39天全、宝兴附近有回波生成并自西南向东北方向移动；04：46回波开始影响本场，强度为35dbz；05：05本场附近回波加强至45dbz；06：05强降水回波开始向东移出本场；07：09回波主体移出本场，在本场附近有分散的强度较弱的回波，西面有面积较大的明显回波空缺区域，雷达东面大部被回波主体覆盖。
在径向速度图上（仰角1.5°），01：24雷达60km距离圈内零速度线开始出现明显的“S”型，正负速度区回波结构松散，指示低层为东北风有弱冷空气入侵，风向随高度顺转有暖平流；雅安和宝兴之间回波以10m/s的速度向雷达中心靠近；04：46本场西南面出现辐合型回波；05：20雷达中心“S”型零速度线区域内回波结构逐渐紧实；06：24“S”型零速度线逐渐消失，两侧正负速度区回波减少。在05：20-07：04时间段内，正速度区面积小于负速度区面积，表明风场流入大于流出，在雷达90km距离圈内有风场的辐合，且正速度区面积随时间逐渐减小，负速度区面积逐渐增大，辐合加强。
结合反射率强度图和回波顶高度图分析，大部分回波顶高在6 km以下，中间分布着许多对流单体，回波顶高度达10-13km；，第一次降水过程是由层状云和对流云组成的混合型降水，降水时间为04：46-07：09，强降水时间05：05-06：05，回波强度30-50dbz、顶高7-13km，移动方向自西南向东北，径向速度图上零速度线呈现明显“S”型。
3.2第二次降水
在反射率强度图上，03：56理县附近有块状回波逐渐由西北向东南方向移动；07：38回波继续南压至崇州和芦山一线北面，本场西面分散的块状回波逐渐发展为成片的回波，回波空缺区域逐渐消失；08：27该回波在温江和雅安之间形成一条强度达35dbz，长度约120km、宽度约30km的回波带并逐渐与第一次降水主体回波融合，使第一次降水回波得以维持和发展；09：02回波带南压至本场；10：06回波带移出本场，其后部回波在崇州附近维持，第一次降水回波主体开始减弱；11：00崇州附近回波南压影响本场，回波强度30-35dbz；11：50本场周围回波减弱；13：43回波全部移出本场，本次降水过程结束。
在径向速度图上，07：38雷达中心的正速度中心出现空隙；08：27一对新的正负速度中心出现，正速度中心在广汉和什邡之间区域，负速度中心在双流和邛崃之间区域，指示低层东北风加大，冷平流进一步增强；09：07雷达60km距离圈内零速度线呈“NW-SE”方向直线，正负速度中心范围和强度加大，雷达中心“牛眼”图开始出现，表明近地面东北风进一步加强，2km高度以下有低空急流形成；09：41正速度中心进一步加强，形成完整的、结构紧实的“牛眼”图；13：43正负速度中心随回波南移出本场而在原地消散，表明低层风向仍然保持东北风，但风速减弱，冷平流强度减弱。此外，09：07-11：00，负速度区面积大于正速度区，表明有辐合场存在；之后正速度区面积逐渐增大，辐合逐渐减弱；从12：00开始正速度区大于负速度区，风场流出大于流入，转为辐散场。
结合回波顶高度图和反射率图分析，绝大部分回波顶高在6km以下，在回波带移动过程中出现7-9km的回波顶高；表明第二次降水过程是以层状云降水为主要特征，降水过程时间为09：02-13：43，强降水时间09：07-10：06，回波强度30-40dbz、顶高3-9km，移动方向为自西北向东南；径向速度图上正负速度中心表现为一对强度达±39m/s的对称“牛眼”图。
4 风廓线特征
分析风廓线资料可知，05：20-06：54，低层有弱冷空气扰动，整层风向为顺转，表明整层以暖平流为主，4.6km处有东南风与西南风之间的垂直切变；从07：04至08：27冷空气活动加强，中高层风向开始出现明显调整，整层风向由顺转转为逆转，表明冷平流加强，暖平流影响逐渐结束；09：02-09：41，低层东北风加强为低空急流，高层风向多波动出现东北风和西南风的垂直切变，有利于水汽和能量的垂直输送，更利于强降水的产生；之后整层风向稳定，均为北风。此外，在风廓线图的分析中发现，风场资料ND的出现，往往标志着降水过程的出现或者是停止，第一次降水前，高层风场资料多为ND，降水开始后从高至低逐渐出现风场资料；第一次降水过程结束至第二次降水开始的时间段内，中高层（4-9.1km）的风场资料出现ND；在第二次降水结束十分钟后，风场资料从高至低逐渐出现ND。
5 结语
（1）新津机场6月4日的暴雨是在高层低槽、中低层西南涡以及地面闭合低压系统的共同作用下产生的。此次暴雨过程分为两次不连续的降水过程。第一次降水是由低层弱冷空气入侵配合暖平流和逐渐加强的辐合流场所造成的，降水特征表现为层状云和对流云组成的混合型降水。第二次降水是冷平流和低空急流配合辐合性流场相互作用的结果，主要特征为层状云降水；辐合型流场向辐散型流场的转变，表明降水回波的减弱和消亡。
（2）风廓线图中风场资料ND的出现，对于降水的出现或结束具有较好的指向性。
（3）从流场分析来看，此次暴雨过程主要为辐合型流场，降水结束时出现辐合场向辐散场转变，表明此次过程与西南涡的移动发展以及消亡有直接关系。
参考文献：
[1]李国平.高原涡、西南涡研究的新进展及有关科学问题[J].沙漠与绿洲气象，2013，7（3）：1-6.
[2]黄成亮，李庆.2005年川西“7.3”暴雨多普勒雷达回波个例分析[J].四川气象，2006，96（2）：30-32.
[3]刘晓达，朱克云，张杰，等.应用多普勒雷达资料对成都地区暴雨的研究[J].成都信息工程学院，2006，12（21）：1-6.