春末邵阳一次暴雨过程的特征分析

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【摘 要】利用常规气象观测资料、NCEP1°×1°再分析资料和红外卫星云图、雷达探测等资料，对2013年5月25―26日由西南涡引发的暴雨天气特征、成因进行诊断分析，得出：低槽前的正涡度平流促使西南涡形成，加之暖锋锋生及高低空急流的配合，形成了高低空的耦合、冷暖空气交绥以及多天气尺度系统叠加的有利形势，是这次暴雨天气的主要成因。

【关键词】西南涡 干侵入 卫星云图

西南低涡是影响暴雨天气的最重要系统之一。同时，针对西南低涡对暴雨影响的研究，也是气象工作者研究的重点和难点，并且取得了丰硕的研究成果。

本文利用FY-2卫星云图资料、NCEP再分析资料、常规观测资料，重点对2013年5月25日08时至27日08时，湖南省出现一次大范围的暴雨过程进行分析。旨在掌握西南涡暴雨的卫星云图演变特征，提高预测预报能力。

1 过程概况

2013年5月25日08时至27日08时，湖南省出现一次大范围的暴雨过程，其中最大雨量在邵阳市的武冈，为193 mm，部分县市的降水量突破同期历史纪录。此次过程主要降水集中时段在26日01-09时左右。

2环流形势及高低空配置

亚洲中高纬地区呈两槽一脊的环流形势，在高空锋区和西风带的南侧有一弱切断低压。气旋在冷空气的下沉增温作用和切断低压东南移动的摩擦作用下，逐渐减弱并分裂。500 hPa图上低层减压是受高原槽东移，以及槽前正涡度平流影响造成的， 24日20时700 hPa图上西南涡的形成也是受其影响。地面图上，在江南地区有倒槽发展，增温增湿明显。随着冷空气的入侵，西南涡的移向和与之对应的500 hPa气流方向基本一致。在25日20时，湖南西部受西南涡的影响，降水加强。26日08时西南涡影响邵阳地区。26日08时高低空急流及西南涡配置，有利于暴雨天气产生。

3 各物理量诊断分析

3.1 水汽条件分析

通过对NCEP的1°×1°的水汽通量散度剖面图进行分析，可知：在暴雨区有一个大尺度的水汽辐合场。在700-850 hPa之间有一中心值达-90 g/（cm?・hPa・s），特别是925 hPa有一个-60 g/（cm?・hPa・s）的辐合中心。26日08时，辐合中心强度达到-180 g/（cm?・hPa・s）。为产生暴雨提供了充足的水汽。850 hPa以下的水汽辐合对暴雨产生了重要作用。

3.2 热力条件分析

从25日08时长沙站的温度对数压力图上看：各项物理指标为：K=35 ℃，SI=-0.09 ℃，CAPE=244.8 J/kg。850 hPa及以下湿层（接近饱和）和400 hPa干冷层之间形成上干冷、下暖湿的大气不稳定层结结构，大气易产生对流运动。在垂直风切变图中，从925 hPa至700 hPa风向随高度顺转有暖平流，从700 hPa至500 hPa风向随高度逆转有冷平流产生。对流层的中层具有明显的干侵入特征，该特征对低层气旋的加强、发展、移动具有重要的促进作用。700 hPa附近的逆温层阻碍了热量及水汽的垂直交换，贮藏不稳定能量，使得低层变得更暖更湿，高层相对的变得更冷更干。同时逆温层的存在也为暴雨的发生创造了更为有利的条件。

3.3 动力条件分析

通过对NCEP的1°×1°的200 hPa散度和风场叠加图的分析，可以看出：在25日20时，辐散区几乎影响了整个湖南省的高层，高空急流位于贵州-四川-陕西一线。到26日08时湖南省西部怀化、邵阳等地受高空急流东移影响，辐散区也随之东移。在同时与之对应的涡度场图上，25日20时700 hPa涡度场图上，位于遵义-重庆-怀化一线有一辐合区，最大值达6s-1 。随着低层辐合区不断扩大加强，并向东北方向移动。26日08时700 hPa涡度图上显示，湖南省的西南地区均受辐合区影响，辐合强度增大到12 s-1，并保持稳定、持续到了26日20时。与之对应时间的段内，有低层的辐合和高层的辐散的共同作用，因此，造成了整个时段内降水强度较大。

通过对同时次的散度与涡度图的对比分析，可以发现，由于低层辐合和高层辐散的共同作用，造成“抽吸”机制形成，致使上升运动加剧。

3.4 不稳定条件

IPV分析采用NCEP的6 h间隔的1°×1°资料进行分析。等熵面一般取310（用等值线表示）和350 K（用色斑表示），分别与对流层的中低层和高层分布的情况相对应。26日02时冷空气携带高层位涡下传，至26日08时高层位涡逐渐减小，同时有一个0 PVU的低位涡中心呈南北向贯穿湖南省。同时位于中低层的位涡快速增大，并配合有一个十分明显的大值带，高位涡的中心值迅速增大到1.8 PVU。

根据等熵位涡显著增高与相对湿度明显降低的现象，可以判断湖南省产生暴雨的过程中具有干侵入的特征。

4结语

（1）在两槽一脊的大尺度环流背景下，低槽前的正涡度平流促使西南涡形成，加之暖锋锋生以及高低空急流的有利配合，形成高低空的耦合、冷暖空气交绥以及多天气尺度系统叠加的有利形势，造成了此次覆盖面积大、累计降水量大，并伴有对流性的暴雨天气。（2）物理量分析表明：暴雨区内的水汽供应主要来自于边界层内的水汽通量辐合。Tlog-p图显示大气不稳定层结、对流层中层干侵入特征明显， 700 hPa的逆温层贮藏不稳定能量、促进低层水汽辐合。散度、涡度图显示高层辐散、低层辐合的“抽吸”机制的存在。湖南西南部的等熵位涡显著增高与相对湿度明显降低，说明了暴雨过程的干侵入特征。（3）红外云图和水汽图像配合，可反映低槽云系和西南涡云系叠加东移过程中，中低层辐合带云系、高空扰动云系和冷空气的共同作用，图中变形场区和水汽图上暗区对下沉气流和干冷空气有指示作用，揭示了良好的动力机制和对流触发机制。云顶亮温低值区与降水量大值区对应。

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作者简介：安明（1987―），女，汉族，湖北黄梅人，助理工程师，主要从事预报工作。