张丁丁+凌晶+刘礼珍

摘要：利用常规观测资料，NECP 1°×1°再分析资料对2015年12月4日发生于广西的一次大范围暴雨过程的水汽、动力条件进行分析，结果发现：一是本次暴雨过程的主要影响系统是500hPa南支槽、850hPa切变线和低空急流的共同作用下造成的。二是孟加拉湾和南海是本次暴雨过程的水汽源地，500～700hPa中低空西南急流和850hPa东南急流的加强，增强了暴雨区的水汽供应。三是此次过程垂直上升运动比夏季弱，是形成稳定性降水的原因。

关键词：冬季暴雨；南支槽；急流；冷垫

中图分类号： P458 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2017.10.056

广西的暴雨主要出现在4～9月，且以5～8月居多，冬季受大陆高压和东北季风的影响，一般是年内的干冷少雨期。而2015年12月4日广西中部产生的一次冬季暴雨，较为少见。目前，在冬季暴雨的成因方面已经有了较为广泛深入的研究，取得了许多有意义的成果。何芬等[1]分析了福建的冬季暴雨，得出产生冬季暴雨的物理条件与汛期暴雨相似，但大气层结比汛期更加稳定。朱星球等[2]研究江西的两次冬季暴雨，认为700hPa在水汽、动力方面比850hPa表现明显，暴雨落区与700hPa水汽辐合区对应较好。而此次暴雨过程与以往的研究有所不同，暴雨产生前期已经受冷空气影响，925hPa及以下层次为冷空气控制，低层暖湿气流沿冷垫爬升形成暴雨。因此本文对于深入了解冬季暴雨的形成机理、落区预报具有重要意义。

1 实况概述

此次暴雨过程发生在2015年12月4日08时至5日08时， 从广西24小时雨量统计可见，广西大部出现了大到暴雨。其中广西中部大部地区的日累积雨量50～70毫米，部分地区的日降雨量超过平均12月上旬降水量。此次强降雨过程以稳定性降雨为主，最大小时雨量在10毫米左右，雨量较为均匀，但持续时间较长，具有锋面降雨的特点。

2 天气形势分析

2.1 环流背景分析

暴雨发生前，对流层中上部200hPa环流（图略）经向度较大，从云南北部至日本地区存在风速≥60m/s强盛的副热带高空急流，急流中心风速≥80m/s，广西大部处于副热带高空急流轴入口区右侧，为强辐散区，利于垂直上升运动的发展，并且随着200hPa低槽东移，槽前的西风急流也逐渐南压，广西上空辐散增强。

2.2 主要影响系统

造成广西冬季暴雨天气事件的主要影响系统是南支槽和冷空气的共同影响[3]，此次暴雨过程也有这样的特点。12月4日08时，500hPa形势上中高纬为“两槽一脊”型，南支槽槽线位于90°E附近，槽前西南气流强盛，不断向广西输送水汽和能量。

700hPa高度层上，从孟湾一直延伸到广西上空的西南气流12月3日20时开始增强，12月4日08时达到急流强度，暴雨期间广西上空的急流中心值达24m/s。850hPa上，12月4日08时形成一条从南海到广西北部的东南急流，桂北位于急流前部，为强辐合区。

12月1～2日，华北低槽引导冷空气南下影响广西，850hPa附近存在显著的逆温层，925hPa至地面为一致的偏北气流控制，暴雨期间冷空气强度逐渐减弱，但低层冷空气稳定控制华南地区，在广西上空形成冷空气垫，南支槽前的强盛暖湿气流便沿冷垫爬升形成降水。

3 水汽条件分析

3.1 水汽通量

分析12月4日08时整层水汽通量可以发现，在降雨期间存在两支水汽通道，一支从孟湾指向广西，一支为沿副高边缘经南海北上，说明孟湾和南海是本次暴雨过程的水汽源源地。12月4日20时在广西西部形成一个水汽通量中心，中心值达到12g/（cm·hPa·s）。另外，低層850hPa东南气流的增强，在南海北部也形成一个水汽通量大值区，中心值达到14g/（cm·hPa·s），说明随着低层急流的增强，水汽输送也增强。

3.2 水汽通量散度

从此次暴雨过程水汽的垂直分布来看，暴雨过程中400hPa以下的相对湿度都在80%以上，湿层深厚。分析暴雨区中心的水汽通量散度时间剖面，可见过程前期的水汽辐合较弱，水汽辐合重要集中在700～850hPa之间。12月4日14时后，低层的水汽辐合逐渐增强，并出现大值区，中心值达到-6×10-6g/（cm2·hPa·s）。

分析12月4日08 时850～700hPa风场和水汽通量散度场，可见在过程前期，低层的水汽通量辐合都比较弱，主要的辐合在850hPa切变线附近。12月4日20时，700hPa西南气流加强，桂北处于风速的辐合区，水汽通量辐合增加，大值区也在桂北，中心值达到-6×10-6 g/（cm2·hPa·s）。而850hPa上由于切变线南侧的东南急流增强，急流前部的水汽辐合也增强，且随着东南急流继续向北推进，桂中的水汽辐合也迅速增强。

4 垂直速度分析

如上所述，本次暴雨过程的水汽饱和层扩展到400hPa，水汽的辐合主要在600～850hPa之间。因此做12月4日08时、20时沿109°E，21.5°N -26.5°N的垂直速度场剖面，分析暴雨区（23°N -25°N）上空的垂直运动情况。暴雨区500～850hPa之间基本为垂直速度负值区，925hPa及以下为冷空气控制，垂直速度场上也基本为正值，以下沉运动为主。相比于夏季大范围暴雨过程垂直上升中心-2.2-21Pa/s，本次暴雨过程上升运动较弱，以稳定性降水为主。

5 结论和讨论

本文对2015年12月4日08时～5日08时广西的一次冬季暴雨过程进行了分析，得到以下结果。

一是本次暴雨过程是在南支槽、切变线、急流的共同作用下形成的。由于前期受冷空气影响，925hPa及以下为冷空气控制，暖湿气流沿着冷垫爬升形成暴雨；二是本次暴雨过程的水汽来源是孟加拉湾和南海，500～700hPa中低空西南急流和850hPa东南急流的加强，增强了暴雨区的水汽供应。暴雨期间600hPa以下为水汽通量辐合层，水汽辐合重要集中700～850hPa之间；三是暴雨区500～850hPa之间基本为垂直速度负值区，925hPa以下层次则以下沉运动为主。垂直上升运动比夏季弱，是形成稳定性降水的原因。

参考文献

[1]何芬，赖绍钧，池艳珍.福建省冬季暴雨过程及其环流特征[J].气象科技，2004，38（03）：306-310.

[2]朱星球，丁治英.2010年江西两次冬季暴雨过程分析[J].贵州气象，2012，36（01）：24-28.

[3]凌颖，黄海洪，何慧，等.广西冬季暴雨事件的特征及影响天气系统分析[J].广西科学院报，2005，21（1）：47-50.

作者简介：张丁丁，本科学历，助理工程师，研究方向：天气预报研究、气象服务。