林珠应 郑中凯 林丽萱

摘要 利用常规气象资料、自动站资料、EC再分析资料和雷达资料，从环流背景、物理量场等方面分析2020年5月6日福建中北部暴雨过程。结果表明：500 hPa中低纬多短波槽活动，福建上空低层切变弱辐合、中高层强辐散，动力抬升作用明显;低层西南急流提供丰富水汽，存在风速辐合，暴雨区水汽层结深厚;地面倒槽北抬过程;高K值、CAPE值显示层结不稳定;高低层系统配合，结合地面倒槽影响，是此次暴雨产生的主要原因。

关键词 暴雨;分析方法;环流;物理量

中图分类号：P458.121.1 文献标识码：A 文章编号：2095–3305（2020）08–0–02

Abstract Based on conventional meteorological data， automatic weather station data， EC reanalysis data and radar data， the rainstorm process in central and Northern Fujian on May 6， 2020 was analyzed from circulation background and physical quantity field. The results show that： 500 HPA mid low latitude multi short wave trough activity， low-level shear weak convergence， high-level strong divergence over Fujian， dynamic uplift effect is obvious; low-level southwest jet provides rich water vapor， there is wind speed convergence， heavy water vapor stratification in the rainstorm area; surface inverted trough northward lifting process; high K value， CAPE value shows stratification instability; high-level system cooperation， combined with the influence of surface inverted trough， is the cause of the rainstorm The main reason for this.

Key words Rainstorm; Analysis method; Circulation; Physical quantity

DOI：10.19383/j.cnki.nyzhyj.2020.08.036

暴雨是我国主要气象灾害之一，常导致山洪暴发，房屋被冲塌、农田被淹没、交通和电讯中断等，给国民经济和人民生命财产带来严重危害[1-3]。福建暴雨集中在春夏季，5—6月为雨季，暴雨降水量占年总降水量的41.3%。福建前汛期暴雨影响天气系统复杂，触发机制不同，加上地形影响，导致暴雨空间分布和量级差异，形势场变化、初始特征和动力抬升条件微小变动对暴雨预报准确与否影响重大。目前，暴雨预报准确率还难以满足地方政府部门决策和民众防灾需求，这就要求气象工作者加强总结暴雨发生发展大气物理机制，提升暴雨预报准确率。对于2020年5月6—7日福建中北部暴雨过程，拟从高空环流形势、物理量场方面进行分析，为强降水研究提供参考。

1 过程实况

2020年5月6日福建中北部和东南部自东向西出现雷雨大风及暴雨过程，大范围降水区域集中于中北部，全省降水量≥50 mm有31个县市126个乡镇，其中有4个县市11个乡镇降水量>100 mm，降水时段集中在5月6日夜间到7日早晨。24 h最大降水量在建欧东峰镇143.9 mm，最大小时雨量74.3 mm，为三明梅列区。伴随强降水过程，各地出现强雷雨大风，全省20个县市31个乡镇出现7级以上最大瞬时极大风，其中10级以上有3个乡镇，最大为上杭旧县镇35.3 m/s（12级），可见强大风区局地性明显。

2 环流形势分析

福建前汛期暴雨與副热带高压、高空槽和低层低涡切变位置及西南急流建立有着密切关系。5月6日8∶00 500 hPa上副高脊线偏南，588线位于福建南部—广东北部—广西中部一带，福建整体处于副高边缘，上空多短波槽活动，850 hPa四川盆地上空西南低涡建立，东段切变沿贵州湖南北部自西向东伸至闽浙交界处，急流轴位于广西中部至湘粤交界，闽西一带处于强风速辐合区，配合的925 hPa切变位置偏南，东段切变沿贵州中部湖南中南部自西向东延至福建中部沿海。20∶00 850 hPa、925 hPa切变位置仍稳定少动，但福建上空有所西缩，配合福建东部雨势较弱。

地面场上，11∶00福建上空为低压环流控制，倒槽由湖南东南部经江西南部、福建南部至海峡中南部，14∶00福建上空段北抬至福建中部，午后地面增温明显，高能舌自广东西南东北向伸向福建。综合925 hPa、850 hPa形势特征及地面场，发现有明显后倾结构特征，暴雨落区与形势场吻合，为地面倒槽和850 hPa切变之间（图1）。

3 物理量场分析

3.1 水汽条件

此次暴雨过程中，桂中部至湘粤交界有低空急流，福建中西部风速辐合明显，持续水汽输送至暴雨区上空，为暴雨发生发展提供了必要的水汽条件。5月6日08∶00，925 hPa、850 hPa福建上空比湿达14 g/kg，主雨区高空三层均为高湿区（≥80%），整个降水时段，降水区都保持较高相对湿度。华南上空为水汽能量高值区，6日08∶00水汽通量散度场，水汽通量散度强中心位于四川盆地西北部，负值区向东延伸值至台湾以东洋面，形成东西向水汽辐合带，福建中北部为负值区，为此次强降水提供充足水汽，其强度分布空间上与本次降水基本一致。

3.2 动力条件

3.2.1 涡度 涡度场上，5月6日20∶00，500 hPa江西北部有一24×10-5/s正涡度中心，福建中北部正涡度为（12～20）×10-5/s，且东南向西北负值增大，200 hPa最强负涡度中心位于四川盆地西部，达60×10-5/s以上，福建上空均为负涡度区控制。中低层正涡度、高层负涡度配置有利于低层气旋和对流产生发展。随着时间推移、降水发展，200 hPa负涡度最强中心东移，而福建上空负涡度也在加强，因而夜间降水强度增强。

3.2.2 垂直速度场 omega<0，表明有上升运动;omega>0，表明有下沉运动。所以负值区域为上升区域，亦对应着地面降水区域。分析大暴雨区建阳站上空omega分布情况，过程前期，由于大气层结极度不稳定，在低空西南风急流最大风速出口区辐合、下垫面午后增温及地形抬升共同作用下，对流发展旺盛，上升气流伸至对流层中高层，强对流降水特征明显。6日14∶00—7日08∶00从1 000 hPa到250 hPa，omega都是负值，上升运动明显，6日18∶00后底层等值线密集，底层上升运动更强烈，满足暴雨发生的基本条件，7日08∶00后上升运动减弱，雨势也明显减弱。可见暴雨区附近垂直环流与暴雨启动、维持存在密切关系，暴雨区常出现在垂直环流上升运动区。

4 稳定度条件

此次暴雨主要分布于福建中北部，分析邵武和福州站探空资料：5月6日晚至7日清晨，邵武站CAPE、K指数、SI、LI值都存在明显变化的过程，6日20∶00，CAPE值高达2 596.3 J/kg，K指数高达41℃，SI值为-6.18℃，LI为-8.43，各项指数值都表明福建西北部6日夜间大气处于极度高能不稳定状态，在存在触发机制的条件下，不稳定能量爆发产生强对流天气，对应实况，福建西北部6日夜到7日早晨出现暴雨到大暴雨强降水，且伴有强雷暴;高能量大量释放，7日08∶00 CAPE值降为0，SI指数降低，LI指数由负转正，降水趋于停止;福州站5月5日20∶00—7日08∶00 SI指数均为负值，6日08∶00达最大，但CAPE值是减弱过程，6日20∶00则为0，说明福州地区6日白天处于不稳定状态，夜间随倒槽北抬和低层切变西缩，大气恢复稳定状态（表1）。

5 结论

此次暴雨天气过程是在副热带高压边缘不稳定环流形势背景下，中高层低纬多短波槽活动，低层切变稳定少动，西南急流、地面倒槽发展北抬等導致的。

中低层正涡度、高层负涡度很好地配置利于低层气旋和对流产生发展，在低空西南风急流最大风速出口区辐合、下垫面午后增温及地形抬升共同作用下，促使对流发生发展。

分析稳定度指数表明：大暴雨区域各项稳定度指数CAPE、K指数、SI、LI值存在明显的变化过程，6日夜间各项指数值显示福建西北部大气处于极度高能不稳定状态。稳定度指数在本次暴雨过程有很好的指示意义。

参考文献

[1] 林新彬.福建省天气预报技术手册[M].北京：气象出版社，2013：6.

[2] 吴建明，郑劲光，吴国平.“5.20”暴雨天气过程分析[J].科技创新导报，2010，13（1）：144–145.

[3] 林丽，李荣，张霞，等.一次短时暴雨天气的稳定度和能量参数分析[J].气象与环境科学，2007，30（4）：45–48.

责任编辑：黄艳飞