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江西2002年6月底连续暴雨过程分析
郭达烽 ， 毛连海 ， 朱星球
（江西省环境预报中心，江西 南昌 330046)
摘要：阐述了产生江西省2002年6月底连续暴雨过程的主要天气系统，并对这次过程进行了物理量诊断分析和中尺度云图分析。
关键词：暴雨 形势 分析
中图分类号：P458.1＋21.1 文献标识码：B 文章编号：1007－9033(2003)02－0018－03
1 过程降水概况
2002年6月27日～7月1日,江西省出现了1次连续暴雨过程。这次过程从6月27日晚上开始，到7月1日白天结束。其降水的主要特点有：（1）雨带先在赣北的景德镇、宜春北部，28、29、30日则南移到浙赣铁路沿线和吉安、抚州2市，最后到赣州北部到上饶南部一线；（2）降水强度较大：整个过程出现13站次大暴雨，67站次暴雨，最大日雨量在万载(190mm), 而宜丰12h雨量也高达132mm；（3）过程雨量呈南北少、中部多分布，即除九江和赣州南部<50mm外，其它地方均>50mm，全省有12个县市达200mm以上，有35个县市为100～200mm。
2 天气系统分析
2．1 环流背景分析
这次暴雨过程与大环流背景的演变有关。具体表现为该时段在中高纬度欧亚大陆出现“两槽一脊”向“一槽一脊”替换的转型过程，以及贝加尔湖附近的阻塞高压的生消，使中高纬度持续的经向发展，而太平洋副热带高压又持续偏南偏东。
上述演变我们可从500 hPa高空形势图上进行分析：6月26日08时，中高纬度欧亚大陆为两槽一脊，我国东部沿海为东亚大槽，贝加尔湖附近有暖脊发展；到27日20时，暖脊发展成闭合的阻塞高压，江西处东亚大槽后的西北气流中；在其后的2 d里，东亚大槽缓慢东移，引导冷空气不断分股东移南下；这一形势维持到29日20时，阻塞高压崩溃，江西北部转为西南气流，南部维持西北风；30日08时，河套地区有1个低槽并逐渐发展；在其后的36 h 内，江西自北向南西南气流不断加大，直到01日20时，低槽移过江西。因此，环流背景的演变导致高空冷平流与低层暖湿气流在江西的强烈交汇，是本次暴雨过程发生的前提条件。
2．2 主要系统分析
对此次暴雨过程，我们分析了各主要层次的天气形势场，发现其主要影响系统有地面倒槽、静止锋和中低层低槽、切变、低涡、低空急流以及高空低槽等(表1)，基本包括了产生江西暴雨（大暴雨）过程的几种典型影响系统。
在850 hPa形势场上， 27日08时四川有144位势什米的低涡，与之配合有1条位于达川、南京、上海的切变，西南低空急流到达南昌、长沙以北，这表明低空暖湿气流在过程开始前十分强盛。其后低涡东移、切变南压，高低层系统的有利配合，导致了此次江西连续暴雨过程的开始。从850 hPa层来看，在27日08时～20时，低涡和切变有1个明显的东移南压过程（图1）。 27日20时低涡东移到了安徽，切变位于威宁、武汉到六安一线，当晚我省的宜春、南昌、景德镇3市下了暴雨和大暴雨。28日08时低涡移到溧阳，强度稍有减弱，为145位势什米。随着高空低槽东移，低层切变继续缓慢南压，28日强雨带移到浙赣铁路沿线南侧，28日20时～30日08时，切变维持在南昌附近作小幅度的南北摆动，使得29、30日我省中部的吉安、抚州2市和赣州北部出现暴雨。30日20时在广西又有低涡形成，到7月01日08时，低涡东移到柳州附近，切变位于上饶、吉安、郴州、柳州一线，与此相对应的强雨带在切变东南侧的赣州、上饶2市，直到7月1日20时，切变南移到赣州南部后，此次降水过程结束。
08时
20时
图1 6月27日08时、20时850hPa图
3 物理量场分析
3．1 水汽条件分析
27～30日，700、850 hPa水汽通量大值区呈东北—西南向,其中心轴穿过江西中部，中心值为24 g·s－1·cm－1·hPa－1(图2)。500 hPa也有与此相类似中心轴，并有南压过程。由此可见，南海有源源不断的水汽向江西输送，尤其是低层。另外，从850、700、500 hPa相对湿度来分析，也有东西向的大值轴位于江西。在850 hPa水汽通量散度图上，江西大部为水汽辐合区；在850 hPa比湿图上，江西境内普遍>10 g/kg,部份高达16 g/kg。由此可知水汽条件极有利区域暴雨的发生。
图2 29日850hPa水汽通量图
3．2 动力条件分析
分析27、28、29、30日200、500、700、850 hPa垂直速度图，发现江西附近多为垂直上升气流，并存在随时间加强和南压的趋势；在850 hPa有垂直上升中心（或轴），其值<－30×10－3 hPa/S；通过涡度分析图，发现从27日开始，江西上空500 、700、850 hPa均为正涡度区，200 hPa为负涡度区，且850 hPa正涡度一般>4×10－4 s－1，可见850 hPa较大的垂直上升速度和正涡度为出现区域暴雨提供了良好的动力条件。
另外，散度场表现为江西上空27日200 hPa为辐散区，28～30日逐渐减少，而27日500、850 hPa为辐合区，28～30日逐渐增大。低层Q矢量散度和螺旋度在整个过程中均为负值也说明动力条件有利于暴雨的产生。其中Q矢量散度和垂直速度ω值对应较好，辐合对应上升气流区，和降水对应较好；螺旋度大小对降水的反应更好，如28～30日850 hPa负螺旋度大值中心，和降水大值区基本相吻合(图3)。
图3 29日螺旋度分析图
3．3 热力及不稳定条件分析
在过程的每一天，江西区域中低层都有1个高能舌，且850 hPa的θse值普遍>350 K，500 hPa θse值为237～245 K，这说明江西区域有很强的位势不稳定。再从K指数来分析，其值均>32 ℃（图4）。从演变情况分析， θse和K指数28日为最大，和强降水时段相对应，K指数由东北西南向转为东西向，和暴雨分布也较对应。
从上述物理量分析可知：低层扰动引发大气不稳定能量释放，配合中低层影响系统造成水汽和空气辐合上升，以及上干冷下暖湿的不稳定层结持续加强、维持，导致了这次连续区域暴雨的发生；700、850 hPa水汽通量、相对湿度、水汽通量散度、涡度、散度、θse和K指数、螺旋度对此次暴雨过程有很好的指示意义。
图4 28日20时K指数分析图
4 卫星云图分析
强降水是27日17时以后从赣北开始的，分析26日14时的云图，发现高原东部有一西北东南向高空低槽云系正在东移,随着高空低槽逐渐东移，西南到江南南部有季风云涌发展东移。低槽东移引导冷空气南下，低槽逐渐转变成东西向的切变， 27日08时切变云带南移到长江中上游，强度逐渐加强，在湖北南部、安徽西部和四川南部分别有1个强对流云团，强云团对应中、低层低涡(图5)。其中东部云团较强，呈弱的逗点状；西部云团呈带状。切变云带和对流云团17时以后进入江西北部，赣北强降水开始。在低槽转变为切变的过程中，虽然天气图上中、低层有低涡东移，但低涡没有发展加深，沿海无气旋波发展。从云图上看，切变东段无明显的斜压叶状云和逗点云生成发展，所以强云带、云团南移进入江南、江西以后，南移速度非常缓慢，这是本次过程累计雨量大的原因之一。另外高空环流较平，先后有2个高空低槽东移，至29日凌晨，前面切变云系已移出江西并已减弱，另1个南支小槽东移出高原（图6）。在南支槽前西南气流的的引导下，前期影响并已南移出江西的切变西端又有浓厚的中高云北抬;29日4～6时，赣中又有1个新的对流云带生成。强云带在赣中维持7～8 h后，29日下午又缓慢南移(图7)。前面是低层切变云带加强南移，云带强度强；30日凌晨以后，赣北又一云带南移，强度稍弱，对应中、高层切变云系第三次南移。切变东段云系前期南移缓慢也与南支槽云系移近有关。直到低槽7月1日20时又再一次南移出江西，过程才全部结束。从以上介绍中可以看到，每次主雨带加强北抬再南移减弱时，都有1个高空槽云系从高原东部或华北逼近江南。当有明显的小槽云系移近时，槽前西南气流引导减弱的云带北抬加强，槽后冷空气导致云带南移。
图5 27日08时云图
图6 29日08时云图
图7 29日14时云图
5 结语
⑴ 这次暴雨过程是在环流背景发生变化，即高纬度持续的经向环流发展阶段产生的。在高空500 hPa图上，表现为冷空气不断分股东移南下影响江西，导致高空冷平流与低层暖湿气流在江西的强烈交汇，这是形成及产生此次暴雨过程的前提条件，也是分析预报此次暴雨过程环流背景的一个重要特征。
⑵ 整个过程高、低层天气系统的良好配置及变化，是分析、预报暴雨的重要依据。本次过程的主要影响系统反映了江西区域暴雨天气系统的基本特征，具有典型性,再次表明江西的强降水落区与低层切变、低空急流的位置之间有良好的对应关系。
⑶ 此次连续暴雨过程是在较好的水汽条件和不稳定层结条件下，随着影响系统自北向南推进，暴雨落区也自北向南移动，暴雨区域和K指数、水汽、正涡度、负螺旋度和上升气流大值中心（或轴）的走向、范围基本一致。因此，K指数、低层θse、上升气流、正涡度、螺旋度及水汽分布状况是暴雨落区预报着眼点之一。
⑷ 卫星云图上影响江西的强云带移动缓慢，在其减弱时西段北抬和上游移来的云团结合加强，又南移再循环反复的过程，是导致本次连续暴雨的一个重要特征。
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收稿日期：2002年12月29日
改回日期：2003年01月22日
第一作者简介：郭达峰（1964－），男，高级工程师，主要从事短期天气预报工作。 |
