柯婉茹 赵跃宾 李景祥

摘要 利用常规气象资料、雷达资料等从影响系统、物理量场诊断等方面对2020年9月12-13日发生在福建省南靖县的大暴雨天气过程进行分析。结果显示，这次大暴雨天气过程是在低层切变和地面冷空气共同影响下产生的，暴雨区与垂直速度所表现的上升区对应并伴有高能高湿条件。雷达速度图中，逆风区的出现较强降水的开始有一个小时的提前量。模式降水预报检验结果表明，全球降水模式对南靖县而言，预报落区较好，但预报量级偏小区域模式降水预报量级較好，但预报落区有偏差。

关键词 大暴雨;低层切变;地面冷空气;逆风区;模式降水预报

中图分类号：P446

文献标识码：A

文章编号：2095-3305（2021）02-036-03

暴丽是福建省南靖县主要气象灾害之一，常造成洪涝灾害。暴雨是各级气象台站预报服务的工作重点，近年来气象科技工作者在暴雨成因方面做了大量的研究工作。新一代多普勒天气雷达观测资料和数值天气预报产品的研究应用，为天气预报员提供了丰富的预报产品，使预报准确率得到了明显提高。但暴雨具有局地性、突发性、复杂性，预报难度较大，目前的预报准确率仍难以满足社会需求。本文利用常规气象资料、雷达资料分析本次暴雨的成因，并对模式降水预报进行检验，为今后的暴丽预报提供参考。

1实况与灾情

2020年9月12日白天到13日早晨，福建省南靖县大部分乡镇出现了大暴雨的天气。统计12日08：00～13日08：00累积雨量，全县有12个雨量站达到50.0mm以上，其中有10个雨量站超过100.0mm，以南坑咖啡园197.1mm为最大。最大小时雨强70.0mm，出现在大监站。此次暴雨过程给南靖县造成较严重影响，直接经济损失5623万元，农作物受灾面积达770hm2。

2环流背景分析

200hPa高空图上，12日20：00，江南大部为高压环流，福建省处在高压环流东侧偏北到东北气流辐散区，有利于低层对流发展。

500hPa形势图上，中高緯地区多槽脊活动，12日08：00，在渤海以东的低槽东移北缩，12日20：00，江南到南亚为副热带高压控制，592线在台湾省以东，福建、广东、江西有一个弱的高压环流，福建南部为东北气流，风速较小。有温度槽从江西东北部、浙江西部、福建向东南伸到台湾省南部（图1a）

700hPa形势图上，在福建的切变东移南压，12日20：00移到浙江、福建、广东沿海（图1b）。

850hPa形势图上，12日08：00，在华南的切变东移南压，12日20：00，移到华南沿海，东段靠近漳州西部，切变南侧风速较小。

地面天气图上，12日08：00，冷空气从东路南下影响我国东部地区，冷锋移到海上。20：00冷空气继续补充南下，触发对流，从而产生了暴雨。从850hPa风廓线雷达水平风可以看出，12日16：00～13日03：00在广东东部至福建省南靖县附近一直有切变维持。这时段内福建省南靖县出现了强降水，最大小时雨强70.0mm。13日3：12，切变南压到漳州南部，福建省南靖县转受偏北风影响，此时降水也结束。

3物理量分析

3.1热力条件分析

0s是表示温、压、湿综合的物理量，通常暴雨发生在假相当位温大值区或是等值线较密集区。850hPa6的分布表明，12日20：00，θ。的分布呈南高北低的状态，其大值区中心位于广西东部至广东西部，其舌状伸向福建省中南部地区，福建省南靖县靠近大值区，接近76℃。

K指数可以反映大气的层结稳定情况，K指数越大，层结越不稳定。12日20：00K指数场，K指数大值中心在广西中南部、广东和福建中南部地区，福建省南靖县K指数在40℃线内，说明大气层结很不稳定。其结果是使位于不稳定且有水汽源源不断供给的云团得以发展并导致地面暴雨、短时强降水的发生。

3.2水汽条件分析

充分的水汽供应是暴雨形成的必要条件。12日20：00的温度露点差场显示，850hPa福建省南靖县的温度露点差≤1℃，表明低层水汽接近饱和。从12日20：00850hPa比湿场分析可看出，比湿大值区在两广之间，福建省南靖县上空比湿达14gkg，说明福建省南靖县上空水汽比较充足。12日20：00925hPa水汽通量散度场，辐合中心在粵东沿海南部，为-16g/（s·hpa.cm），福建省南靖县在-12g/（shPa-cm2）较小值中心内表明其上空有明显的水汽辐合，有利于暴雨的产生。

3.3垂直速度分析

垂直上升运动可以使空气从未饱和状态达到饱和状态，上升运动产生水汽、热量、动量和涡度等的垂直输送，它不仅可以造成降水，而且对天气系统的发生发展起着重要作用，可能触发中、小尺度系统的发生，从而造成暴雨或大暴雨。分析12日20：00垂直速度场，福建省南靖县从925～-300hPa都是上升运动，最大上升运动在700hPa。在700hPa垂直速度场中，最大上升运动中心在江西省及附近，福建省南靖县处在-12x10°hPa/s上升运动较大值区中，为暴雨的产生提供了动力条件。从实况看，这次过程最强降水出现在20时前后，与低层垂直上升运动较大有关。13日08：00，各层的垂直速度明显减小，降水随之减弱。

4雷达资料分析

4.1基本反射率资料分析

由龙岩雷达观测的0.5仰角反射率因子回波时间演变图显示，12日13：56，在福建省南靖县东北部的华安县境内有回波发展，然后向南偏西方向移动，移速较慢，进入福建省南靖县后继续发展，最大回波强度55dBz，造成金山镇16：00小时雨强40.7mm的短时强降水。在南靖县境内不断有新的回波发展，缓慢向南偏西方向移动，影响福建省南靖县中南部地区。21：25在大监站附近的回波发展，回旋少动，22：25分45dBz以上的回波覆盖山城镇（图略），造成大监站21：00～23：00这两个小时雨量达102.8mm，其中23：00小时雨强70.0mm。

4.2速度图分析

从龙岩雷达观测的0.5仰角速度图看出，21：30测站南部开始出现相反方向的速度区，由负速度将正速度包围，此为正在发展的逆风区。9月12日22：25，站在雷达处面向逆风区时，逆风区的左侧边界处，由正速度中心与外围负速度区形成气旋型结构，有利于对流发生发展，在远边界处逆风区的正速度中心与外围负速度区为辐合结构，这些地方都对应出现了强回波中心。绝大多数逆风区的出现较强降水的开始有1～2h的提前量，预报准确率达73%本次降水过程中，从21：30逆风区逐渐出现，到23：00出现最大雨强，有个小时的提前量。

5模式应用

5.1欧洲细网格模式

9月11日08：00为初始场，预报12日08：00850hPa水平风场，在漳州市北部有弱的低压环流，12日20时低压环流西移到龙岩市西南和广东交界处，福建省南靖县受切变东侧弱东南风影响。9月12日08：00为初始场，龙岩至广东北部的切变，其西段南压，12日20：00，切变移到龙岩至广东中部沿海，福建省南靖县为切变东侧偏东风。与实况对比，以08：00为初始场，预报效果较差。

9月11日20：00为初始场，预报12日08：00850hPa水平风场在龙岩到广东北部有弱切变，之后切变东移南压，12日20：00移到漳州中部至台湾海峡中部，切变维持到13日02：00。与实况对比，预报效果较好。但由于预报切变两侧风速较小，也就是预报影响系统较弱，因此，在决策服务时，预报雨量偏小。

以9月11日20：00为初始场，预报12日14：00-23：00925hPa水汽通量散度，福建省南靖县辖区有明显的水汽辐合。欧洲中心对流参数预报12日20时福建省南靖县辖区K指数35℃以上，比湿14gkg，有明显的上升运动。这些物理量在预报中有较好的参考作用。

5.2模式降水预报一致性检验

从10日08：00～11日20：00，4个时次的模式降水预报与11日20：00-12日20：00降水量对比分析得出：以08：00为初始场，FJ-WRF的预报最好;以20：00为初始场，华东区域模式的预报最好。

从以11日20：00为初始场的36小时模式降水预报（图2）和南靖县12日08：00～13日08：00累积雨量图看出，FJ-WRF区域模式预报福建省南靖县西部有大暴丽，但范围偏小。华东区域模式和GRAPES3km模式预报漳州部分有大暴雨，预报落区有偏差，福建省南靖县没有包括在内。ECMWF模式预报福建省南靖县部分有暴雨，NCEP模式预报福建省南靖全县有暴雨，这两种模式预报落区对福建省南靖县而言较好，但量级偏小。

6结语

（1）本次大暴雨是受低层切变和地面冷空气共同影响产生的。

（2）雷达速度图中逆风区的出现较强降水的开始有一个小时的提前量。

（3）欧洲细网格模式预报能报出此次大暴雨过程的影响系统，提前量较多，但预报系统较弱。在实际预报服务中应参考其他物理量的预报进行综合判断。

（4）对于11日20：00～-12日20：00降水量而言，以08：00为初始场，FWRF的预报最好;以20：00为初始场，华东区域模式的预报最好。

（5）本次过程，全球降水模式对福建省南靖县而言，预报落区较好，但量级预报偏小。区域模式降水预报量级较好，但预报落区有偏差。

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责任编辑：黄艳飞