樊佳明

摘 要：利用MICAPS3.1软件系统、多普勒雷达、卫星红外云图以及常规物理量要素等资料对2015年3月29日～30日萍乡地区春季局地性暴雨过程进行了分析。分析结果表明：由于乌拉尔山阻塞高压的存在，在巴尔喀什湖以西切断低压不断分裂小槽引导冷空气南下，西太平洋副高位于南海稳定少动，其西北侧的强盛西南暖湿气流在湘赣中北部上空剧烈交汇，在中低层辐合线及低涡切变的作用下，暖湿气流携带源源不断的水汽进入我市上空，降水云团在切变线附近不断的生成、发展并向东北移动，循环重复，造成萍乡地区少见的春季暴雨过程。由于过程前期预报模式的不稳定性，让预报变得较为困难，同时由于各个模式对于此次暴雨落区的预报和分析，也有一定的出入和分歧，暴雨落区的预报还有待进一步的研究和发展。

关键词：春季暴雨;形势稳定;切变线

一、 暴雨实况

2015年3月29日08时—30日08时萍乡市出现了一次局地性的暴雨过程，暴雨出现在我市中部地区，主要降水时段为29日夜间至30日早上，4个国家站中芦溪站24小时降水达80.3mm，萍乡站为54.6mm，上栗站22.1mm，芦溪站12mm。58个区域站中有1站大暴雨（湘东区龙头站102.3mm）、8站暴雨、23站大雨，大雨以上降水主要分布在我市的中部一线（如图1）。萍乡地区地势复杂，加上此次过程数值预报的不稳定性，对此次暴雨的准确预报有较大难度。

二、 天气形势特征分析

通常而言，暴雨的形成条件是：一、充分的水汽供应，二、强烈的上升运动，三、较长的持续时间。此三者是产生暴雨的最基本条件，而降水的较长持续时间只有在特定的天气形势下才能出现的，因此暴雨的形成和大型的环流背景有着密切的联系。大型环流背景主要决定于行星尺度系统和天气尺度系统。由此可知，副高（西太平洋副热带高压）、长波槽脊、切变线和大型冷涡等大尺度天气系统的长期稳定是造成持续性暴雨的必要前提。

高层（200HPa）：副热带西风急流较为强盛，在华南北部达到40m/s，西风带扰动低槽位于华西地区，我市处在槽前西南急流控制之下，低槽缓慢东移，槽前有正涡度平流输送，水平流场辐散，这种高空急流的“抽吸作用”有利于中低层上升气流的加强和维持，有利于降水的加强。

中层（500HPa）：在高纬度地区，乌拉尔山附近有一高压暖脊，并逐渐发展增强，至30日08时，暖脊增强成阻塞高压，巴尔喀什湖以西有一切断低压，期间不断有弱冷空气从低压中分裂东移南下，我国东北地区为一正在发展的暖脊，东亚大槽正在重新建立。在中纬度地区，29日20时到30日08时，西风带低槽位于华西东部，引导高空弱冷空气不断南下，槽前西南气流强盛，达到了20m/s，我市处在槽前西南气流控制，低槽移动缓慢。低纬度地区，副高（西太平洋副热带高压）基本呈现为纬向型，副高北界（588位势什米线）位于20°N，副高脊线位于12°N，584位势什米线位于华南沿海一带。在分析的三个时次中，副高稳定少动;在南压地区，为比较深厚稳定的南支槽。从上述分析中可知，此次暴雨过程有比较稳定的有利的环流形势。由于南压地区南支槽较为稳定，槽前西南暖湿气流有利于将孟湾地区及南海地区的水汽输送水汽我市上空，为持续性暴雨提供源源不断的水汽。

低层（700HPa、850HPa）：29日20时的700HPa上从湖南西北部地区伸展出两条切变线，一条位于长江沿岸，一条位于贵州东部至广西西部一线。低空西南急流最大风速达到20m/s（长沙站），我市处于西南急流控制，位于切变南侧，西南急流左侧。850HPa低涡中心位于湖南北部，暖切位于湖南至江西北部一线，西南急流最大风速达16m/s，我市位于西南急流的出口区的左侧。低涡北侧有弱冷空气侵入。由于西南急流的强盛以及副高的稳定少动，低涡及低涡切变的主要移动方向为东移发展，因此低涡切变的南段将东移扫过我市，引起降水的发生。

边界层及地面（925HPa及地面）：29日20时，925HPa上有一倒T字型切变，其中切变的东段在我市南部附近摆动。切变南部南风强盛，超低空急流最大速度达到12m/s（郴州站），赣北地区为一致的东南气流，两支气流分别从南海和东海输送源源不断的水汽，并且在湘赣中北部一带发生强烈汇合，造成了强烈的水汽辐合和上升运动。在地面图上，29日23时，与925HPa切变线相对应的是东北-西南走向的倒槽，地面辐合线在我市南部地区摆动，高空低槽东移，地面倒槽锋生发展，地面气流辐合加强，上升气流加强，有利于降水的加强和维持。

三、中尺度分析和不稳定条件分析

图1 2013年5月8日20时500 hPa位势高度场与850 hPa风场的中尺度分析，图中灰色为925 hPa系统 ，红色为850 hPa系统，棕色为700 hPa系统，蓝色为500 hPa系统

从29日20时的中尺度分析（图1）来看，各层西南气流强盛，500HPa西风带扰动（低槽）对于此次过程具有指示作用。500HPa干区位置与低槽位置相配合，当低槽东移时，伴随着弱冷空气的南下，造成上干下湿、上冷下暖的形势，增强了大气不稳定，有利于形成对流性降水天气。低层（700HPa和850HPa）湿区（T-Td<5℃）较为深厚且范围较大，伴随着强盛的西南气流对水汽的强烈输送，给此次暴雨过程提供了充足的水汽。我市处在低层西南急流轴上，急流出口位于位于湘北及赣北一带，西南急流对我市低空对流不稳定层结有这建立和维持的作用，西南急流从南海输送水汽到湘赣地区，萍乡地区处在水汽输送带上，在低空形成高湿区，有利于降水的形成与加强。850HPa低涡中心位于湘北，在稳定环流形势下，沿着长江东移发展，因此造成此次过程主体暴雨落區偏北。当湘北低涡逼近西南急流，在急流的左侧强气旋性切变区，引起较强的天气尺度上升气流，并进而出发不稳定能量的释放产生小尺度的强烈上升运动。在925HPa，辐合线在辖区中南部地区摆动，配合风速达12m/s的超低空南风急流以及辐合线北侧的东南气流，将造成强烈的水汽辐合和强烈的上升运动。从各层切变位置来看，500HPa低槽移动缓慢，各层切变与低槽垂直方向距离较近，坡度陡，层结非常不稳定，在切变线与急流之间将产生较强的雷暴、短时强降水等强对流天气，但结合环流形势来安，此次强对流天气落区整体位置偏北。

受西南暖湿气流影响，3月29日辖区各测站的最高气温莲花27.5℃、萍乡23.7℃、芦溪22.4℃、上栗21.8℃均较常年平均偏高，有利于地面不稳定能量的累积。萍乡地区处于西南暖湿气流的控制之下，在急流的上游测站郴州站的有关对流参数对萍乡地区的天气预报具有一定的指示作用。从郴州站探空资料（表1）来看，从29日08时至30日08时，CAPE值急剧上升，K指数由34上升到36，SI指数由正值转为负值且绝对值在快速增加，说明不稳定能量在9日白天有一定的累积，但仍处于偏小的范围，从K指数（大于35）、SI指数（-3

四、雷达回波分析

上图是长沙多普勒雷达在29日至30日不同时次的雷达回波组合反射率因子（四个时次）。从上述四图可以看到，切变线附近的对流云团主体为积状和层状混合云降水回波组成，系统的上游不断有新的对流云团生成、东移、发展、与回波主体合并。可以清楚的看见，影响我市的这次暴雨，是以积状和层状混合云降水回波为主（0.5°仰角）。从29日20时开始，从湖南中南部一带就不断有分散的对流回波向东北移入萍乡境内，至30日午夜，降水主要是由回波东南部边缘的混合降水回波引起，落区集中在辖区中北部地区，此时间段内降水强度较小。30日03时对流云团开始合并，此时回波主体也东移南压到境内，形成了大片的以积状回波为主混合云降水回波，其最大组合反射率因子达到55dBZ以上，此后的约3-4个小时内，降水强度明显加强。

五、卫星云图分析

根据29日20时与30日04时的红外云图。从a图中可以看到，29日20时在两湖地区有一个明显的槽前云系，高空低槽带来的弱冷空气南下与西南暖湿气流在湘赣皖一带相遇形成高空槽前盾状云系，呈现为东北-西南走向带状分布，此时主要的降水云团分布在两湖及鄂皖交界地区，萍乡地区处在云带南端，主要由层状云系覆盖，从云系类型来看，此阶段降水较缓，降水强度较小。随着冷空气南下以及低涡东移发展，低涡中心云团有一高亮云区，发展为MCC（中尺度云团），切变云系呈现为东北-西南走向的狭长的对流云带，从湖南南部延伸至江西北部的MCC，对流云带后边界光滑清晰，云带上有对流云团的发生发展，萍乡地区处在对流云带轴上，虽然对流云带非常狭窄，但是由于“列车效应”明显，不断的有对流云团发生发展，并沿着西南气流移动，经过境内并产生降水。华南至东南地区随着西南急流的加强，急流云系的范围增大，云系略有增多。

六、预报检验

从降水实况来看，主要的暴雨落区位于萍乡地区中部地区，南北部均只有小到中雨量级的降水。从28日20时起报的数值预报场来看，两家模式差异比较大，由于副高的稳定及西南气流的强大，整体降水落区偏北移动。EC模式给出大雨量级的预报，与实况更为接近，而T639模式只预报了小雨量级的降水。

从降水过程来看，此次暴雨过程主要的主要降水时段在切变线南压（30日03时）之后，由于对流性云团沿切变线自西南向东北方向移动，基本覆盖了境内所有区域，但只在中部地区形成暴雨过程，与本地较为独特的地形有密切的关系。

七、结语

1.在此次春季暴雨过程中，中高纬度环流形势稳定，西风带扰动低槽东移南下引导弱冷空气南下，低纬副高西北侧的暖湿气流为长江中下游地区提供源源不断的水汽输送。因此，北方的弱的干冷空气和南方的强盛暖湿气流剧烈交汇，使得暴雨有了持续性的基本形势。

2.暴雨过程是需要一定的热力、动力条件。热力条件包括水汽的辐合上升和不稳定层结的存在，前期的升温及对流参数的变化，可以看到暴雨过程前是有明显的不稳定能量累积，不稳定能量越高，释放不稳定能量时天气也会伴随越剧烈的现象。动力条件有低槽、切变线、低涡等各种尺度系统，对暴雨过程有触发作用，

3.多普勒雷达和卫星云图资料对暴雨的预报有着明显的指示意义。从这次过程来看，急流左侧不断有对流云团的生成发展，并与切变线云团合并，使得云团增强并且降水持续时间较长，而当切变线云团东移南下经过我市时，较强的降水造成了此次暴雨过程。

4.对于此次暴雨过程，数值预報具有一定不确定性，由于萍乡地区地势复杂，造成了我市暴雨过程的预报难点。

参考文献：

[1].朱乾根，林锦瑞，寿绍文，唐东昇，天气学原理和方法，北京：气象出版社.

[2].李侃，2013年5月萍乡地区一次局地暴雨过程分析，萍乡市气象台.

[3].梅婷，一次“标准型”阻塞高压造成持续性暴雨的分析，九江市气象台.