江西气象科技
JIANGXI METEOROLOGICAL SCIENCE&TECHNOLOGY
2002年 第25卷 第2期
No.2 2002
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江西气象科技 |
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2001年4月19～20日大暴雨过程分析
张 瑛
(南京气象学院99级研究生班,江苏 南京 210044)
摘 要：从天气形势、卫星云图、物理量等方面对2001年4月19～20日大暴雨过程进行了分析，总结出这次暴雨的地面和850 hPa一些特性。
关键词：大暴雨 形势 分析
2001年4月19日20时～20日20时全省有20个县市下了暴雨，11个县市下了大暴雨。暴雨、大暴雨落区在江西中部，宜春地区南部和吉安、抚州两地区北部下了大暴雨。这次大暴雨过程特点是：(1) ≥50 mm暴雨范围为一窄带，降水范围集中在27 °N～28 °N；(2) 降水强度大，且集中在夜间。19日20时～20日08时出现了8站大暴雨、12站暴雨，12 h最大雨量为183 mm；20日08时～20日20时降水<40 mm。(3) ≥50 mm的31个县市的暴雨站次居历史同期第6位（历史第1位为38个县市）。
1 天气形势及系统分析
1.1 地面形势分析
从地面形势连续变化来看，我省从14日经历了高压控制、转高压后部到西南倒槽强烈发展的过程。08时南昌站海平面气压从1 023.2 hPa下降到20日1 007.5 hPa，7 d下降了20.5 hPa。大暴雨发生在降压最快的时段,19日08时～20日08时下降4.8 hPa。19日08时地面冷锋位于郑州、西安、连云港一线，南昌气压与40°N附近冷锋气压差达16 hPa。19日20时冷空气从东路快速南下到长江北岸，触发了冷锋前暖区强降水，产生暴雨、大暴雨。同时19日08时江南大部3 h气压差比较小，低于日变化值。图1中虚线是3 h气压差为0.8 hPa的等值线，其中最小值为-0.3 hPa（安福）。3 h气压差<0.8 hPa的区域与暴雨、大暴雨区相吻合，同时暴雨、大暴雨落区轴线和地面小的3 h气压差的中心轴相重合。
1.2 中低层形势分析
850 hPa天气图上，4月中旬前、中期，江南地区主要受高压前部的偏北气流控制，13日和16日2
d前后，
高原东北部虽有小槽东移，但由于整个东亚地区大环境处高压脊前，西南气流不活跃，这2次过程都没有造成强降水天气。17～19日，中蒙边界有冷槽南移，西南地区高度降低，出现了144
hPa的低涡，后加深成140 hPa的低涡。同时西南气流逐渐加强，北海、桂林沿线西南风从8～10 m/s加强到12～16
m/s。18日20时～19日20时我国华北到蒙古地区冷平流明显加强，等温线和风向近乎垂直，北风风速增大2～6 m/s，最大时达10
m/s，因此华北低槽北段东移，南段迅速南移，使江淮地区由原8～12
m/s的偏南风迅速转成偏东风，在地面锋面稍偏北的位置形成东西向切变。我省处在明显的气旋强辐合区，在风向气旋性曲率和风速最明显地区产生了暴雨和大暴雨（图2）。700
hPa形势变化与850 hPa相似，且地面、850 hPa、700
hPa的锋面、切变线近乎垂直，坡度陡，切变南侧、各层辐合区重叠，有利于形成强的辐合上升运动。20日08时西南气流开始转为西西气流，辐合力量开始减弱，降水强度也逐渐减小。
1.3 高层形势分析
4月中旬前、中期，中高纬地区在125°E、67°N附近有504 hPa的冷涡，东部沿海为低槽区，整个中国大陆为一致的西北气流。12～14日中纬度有小冷槽从新缰北部下滑到华东沿海，沿海维持低槽区。16～18日又有1个浅横槽从巴湖附近南摆，19日08时，从涡中心经伊春、哈尔、长春、北京到东胜又有一冷槽南摆，引导地面冷空气快速南下。11～18日中低纬度江南西部为偏北风，18日开始，江南转为西南气流，孟加拉湾附近有南支低槽形成和移动，副高中心位于南海，110°E附近的副高脊线位于17°N附近。
2 卫星云图云场特征分析
暴雨开始前，即19日08时卫星云图上，华北冷锋前四川到赣北为反气旋弯曲的西北东南向的斜压叶状云，其北侧无明显的极锋急流（其边界不光滑），但反气旋式弯曲的盾状中～高云说明高空气流辐散，未来有利于中低层辐合系统发展加强。08时前后，江南盾状云以中高卷云为主，湘、赣南部局部有对流云发展。12～13时，桑植、吉安一线有对流云带加强。到20时，西北东南向对流云继续加强北抬，同时新的另一条对流云带在主云带西南侧新生，这是气旋波系统后部的弱冷锋云带。它的形成与高层气流辐散有关，也和中、低层快速加强的西南风速辐合和暖式切变对应。当天上午，北方冷锋云带少动，南方斜压叶状云快速发展北抬，14时左右，在巴塘、常德、吉安一带出现了中尺度的对流云带，下午到晚上继续加强北抬。由于大环流是大涡旋，在盾状云附近有入字型旋转云生成，下午18时左右，江南西部贵州到长沙出现另一冷式切变对流云带。
3 物理量分析
我们利用19日20时（即大暴雨开始时刻）T106资料对大暴雨过程进行了分析。
3.1 水汽条件分析
3.1.1 水汽通量分析
由图3我们可以看出，850 hPa江南为>16 g·cm -1· hPa-1·s-1的水汽通量高值区，江西西南部和湖南中部各有1个32 g·cm-1· hPa-1·s-1中心，在这2个中心之间形成了1个马鞍形的水汽分布带。这表明这次暴雨过程有大量的水汽输送，从而为江西这次大暴雨过程提供了充沛的水汽来源。
3.1.2 水汽通量散度分析
水汽通量辐合是暴雨形成的重要条件。通过对850
hPa、700 hPa、500 hPa 3层水汽通量散度分析，发现大
暴雨发生前整个3层都是辐合的。而最大的水汽辐合中心在850
hPa(图4)，暴雨和大暴雨就发生在水汽辐合中心地区。因此，中低层水汽通量的辐合非常有利于这次暴雨的发生发展。
3.2 热力条件分析
3.2.1 假相当位温分析
假相当位温是一个重要的温湿特征参数，因为它在大气的干绝热过程和湿绝热过程中都是守恒的。通过对850 hPa、700 hPa、500 hPa 3层θse
的沿28°N垂直剖面图分析（图5），发现在110 °E附近从500 hPa到850 hPa为1个高能舌区，我省处高能舌区的下风方，它为这次大暴雨的产生积累了充分的能量。在这种低层高温高湿的环境中，很容易形成暴雨。3.2.2 K指数分析
这次过程的K指数大值区也明显偏强（图6）。整个江南处于>36 ℃的高值区中，从广西一直延伸到浙江西部，整个江西中南部处于不稳定区中，且江西的宜春、吉安交界处有个40 ℃的中心，暴雨区发生在K指数锋区上。
3.3 动力条件分析
暴雨过程中，涡度的变化比较明显。从20时的实况资料分析来看，低层850 hPa涡度变化并不是最大；而从12 h预报场资料分析来看，低层850 hPa涡度从4×10-5m/s增大到12×10-5m/s,高层500 hPa涡度从0减小为-4×10-5m/s。这种上层负涡度增加，低层正涡度增加均有利于加强上层辐散、低层辐合，从而产生了强烈的上升运动，且整个正负涡度中心均集中在比较窄的地区。对垂直速度变化进行分析，发现切变线附近的垂直运动是在很短的时间内加强的，具有明显的中尺度特征。
4 结语
通过以上分析，可以得出如下结论：
（1）地面、850 hPa、700 hPa切变近乎垂直的结构及低层辐合的迅速加强，是诱发这场大暴雨最有利的条件；
（2）这是一场锋前暖区暴雨，暴雨带和地面3 h变压轴吻合较好；
（3）这次过程和其它暴雨过程的不同点是大暴雨、暴雨发生在K指数锋区上。
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作者简介：张 瑛(1972－)，男，工程师，就职于江西省环境预报中心，主要从事短期天气预报开发与研究工作.