黄欣 林丽萱 林珠应

摘要 利用地面自动站常规资料、EC再分析资料和雷达资料，分析了2021年8月18—19日福建中部沿海大暴雨过程，从环流形势和边界层特征上进行分析，总结暴雨产生的初始条件，以期对暴雨过程预报提供经验与参考。

关键词 大暴雨;环流;物理量;系统配置

中图分类号：P458.1+21.1 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2021）12–0043–02

福建省7—9月的降水是夏雨，暴雨降水量占年降水量的29.3%，为其后汛期，常有洪涝灾害发生，均以沿海地区频率为高，成灾较重，是仅次于台风灾害的第二大气象灾害。强对流天气具有尺度小、发展迅速、影响局地等特征，在预报中难度很大，无法满足地方政府防灾减灾需求，但在短时预报预警时效内，可利用风廓线雷达、卫星云图和物理量等资料，提高强对流天气短时预报预警服务的准确性[1]。

暴雨的产生有天气系统支撑，暴雨的形成需有适宜的环流流场：低空辐合、高空辐散可提供深厚的上升运动;中低层强劲的暖湿平流，会使气层保持位势不稳定;水汽通过边界层向暴雨区大量辐聚和有利的地形动力抬升效应与之配合，会使暴雨强度大、历时长。因此，连续性暴雨成因分析显得尤为重要。

1 降水实况及特点

2021年8月18—19日福建中部、南部出现一次明显强降水过程，其中大暴雨区域集中于中部沿海，即福州、莆田沿海一带，其累计雨量、时空分布和降水强度均属历史罕见，具体特征：（1）暴雨区域分散，空间分布不均，大暴雨区域集中于福州长乐、福清和莆田城区一带（图1）。（2）降水时段集中、强度强。主要降水时段集中在18日16：00～23：00，小时雨强、10 min雨强和24 h累计雨量均以长乐罗联乡为首，小时雨强达97.6 mm/h。

2 环流背景形势分析

暴雨是在一定天气背景下配合中低层切变线、低涡、西南急流的共同影响产生的。从大尺度形势图来看，本次降水主要影响系统是高空槽和低层切变。从8月18日08：00和20：00 500 hPa高度场看，东亚大陆为两槽一脊型，08：00高空槽南北走向，槽底由東海伸至浙南闽东沿海，副高偏南;20：00高空槽略有东移，副高减弱断裂，福建中北部处于大陆高压东侧，西北干燥气流。对应08：00 700 hPa、850 hPa低涡切变沿东海南伸至福建中北部，福建中部处于切变南侧西南气流，20：00切变南压至海上。高空槽东移和低涡切变南压为此次暴雨过程的发生提供了天气系统条件。18日地面倒槽维持在福建北部、东海和日本西南部，夜间随着高空槽北缩，切变入海，能量释放，降水减弱。

3 物理量分析

3.1 水汽条件

充足水汽是暴雨发生发展和维持的必要条件之一[2]。常用比湿表示相对湿度，暴雨是在大气饱和比湿达到相当大的数值以上才形成的。18日08：00 850 hPa比湿场上，从日本海、东海到我国江南、华南一带比湿都达到12 g/kg，福建上空超过14 g/kg，表明低层湿度饱和。

水汽通量散度（A）是表征大气运动引起的水汽聚集程度，A<0表示为水汽通量辐合区，水汽将增加，而负值越大，表明水汽的聚集程度越强。从18日08：00 850 hPa水汽通量散度场看，福建省到江西省有一负值中心，福建中南部水汽通量散度为-8 ～ -4 g/（cm2·hPa·s），表明有源源不断的水汽向福建上空供应。

从比湿场和水汽通量散度场说明暴雨上空水汽已经饱和，水汽供应充足，满足了暴雨发生的水汽条件。

3.2 动力条件

动力条件的表征量有涡度、散度和垂直速度。下面从这3个方面分析此次暴雨过程的动力条件特征，常用垂直涡度表征系统强度。高层负涡度与低层正涡度相配置，可反映出较显著的垂直上升运动。18日08：00、20：00 850 hPa和500 hPa涡度场上，850 hPa福建上空为正涡度，500 hPa为负涡度，为典型高层负涡度与低层正涡度相配置环流场，有强垂直上升运动，且涡度值在增大，表明系统强度不断加强[3]。

散度场上，福建上空850 hPa散度值为负，是辐合区，而500 hPa散度值为正，是辐散区，且高层散度值大于低层散度值，利于上升运动维持。这样高层辐散低层辐合抽吸作用为暴雨产生提供了动力抬升条件。垂直速度是表征大气垂直运动，可引起水汽、热量、动量和涡度等垂直输送，omega<0，表明有上升运动，有利于对流发生发展。分析大暴雨长乐站omega分布情况，发现18日08：00至19日，从1 000 hPa到250 hPa均为负值，存在明显的上升运动，在降水前期上升气流伸至对流层中上层（图2）。

4 探空图分析

从福州站探空观测产品分析，SI指数为负值，最大为-1.98℃，K指数达38℃以上，CAPE值达1 000 J/kg以上属CAPE大值区;层结曲线、状态曲线和露点曲线三线呈狭长型分布，低层空气中水汽接近饱和，满足上干下湿不稳定条件;层结曲线位于状态曲线左侧，均为正面积，表明福州地区上空整层存在较强对流性不稳定能量;低层东风随高度变化转为偏西气流，风速逐渐加大，垂直风切变较大[4]。这些要素指标为对流性降水天气发生发展提供了有利条件。

5 雷达产品分析

分析雷达回波可知，此次降水回波呈西南东北走向，莆田境内不断有新单体生成，在福州东南部滞留时间长，云团移速缓慢，18日11：00～20：00降水回波处于发展阶段，17：00～20：00达到峰值，最强回波为55 dBZ以上。20：00后随着系统东移，回波减弱，降水也逐渐减小。

6 结论

（1）此次暴雨过程是高空槽和低层切变辐合共同影响下产生的结果，暴雨落区发生在副热带高压断裂边缘及切变南侧。

（2）本次强降水过程的主要原因是高层辐散正涡度、低层辐合负涡度、水汽条件充足、有较好的热力条件、持续时间较长。

（3）本次暴雨过程雷达回波主要由55 dBZ以上强回波造成，回波降水效率高，低层存在风向风速辐合，强回波不断叠置在福建中部沿海一带，造成该区域局地特大暴雨。

参考文献

[1] 林珠应，郑中凯，林丽萱.2020年5月6-7日福建中北部暴雨过程分析[J].农业灾害研究，2020，10（8）：78-79.

[2] 朱乾根，林錦瑞，寿邵文，等.天气学原理和方法[M].北京：气象出版社，2007.

[3] 何宇晖，黄鹏樑， 陈艳真.2019年6月22日闽北一次暴雨过程分析[J].海峡科学，2021（5）：13-18，26.

[4] 方文维，樊佳明，朱紫云.2020年9月7-8日云霄县暴雨到大暴雨天气过程分析[J].海峡科学，2021（6）：59-63.

责任编辑：黄艳飞

Analysis of a Heavy Rainstorm Process Along the Central Coast of Fujian from August 18 to 19， 2021

HUANG Xin et al （Fuzhou Changle District Meteorological Bureau， Changle， Fujian 350200）

Abstract The heavy rain process along the central coast of Fujian from August 18 to 19， 2021 was analyzed by using the routine data of ground automatic station， EC reanalysis data and radar data. In order to provide experience and reference for the forecast of rainstorm process， the initial conditions of rainstorm generation were summarized by exploring the circulation pattern and boundary layer characteristics.

Key words Heavy rain; Circulation; Physical quantity; System configuration