2003年4月9～13日连续暴雨和强对流天气过程分析及灾情评述

许爱华，许　彬，刘晓晖

（江西省环境预报中心，江西南昌　330046）

　　摘　要：对２００３年４月９～１３日江西连续暴雨和１２日区域性强对流天气过程的天气特点、灾情和预报服务情况进行了评述；并分析了天气形势的演变特征，认为４个高空低槽东移、中低层切变南北摆动、高低空急流藕合、冷空气南侵是造成这次暴雨、强对流天气的原因；同时指出了１０日区域性暴雨和１２日强对流天气在天气系统的垂直结构和稳定度方面的差异。
　　关键词：暴雨　强对流　灾情　分析　评述
中图分类号：Ｐ458.1＋21.1　　文献标识码：Ｂ　　文章编号：1007－9033(2003）03－0013－04

４月９～１３日，江西省自北向南出现了２００３年首场连续性暴雨、雷雨大风、冰雹等灾害性天气。９日２０时～１０日２０时，有２７个县市雨量超过５０ｍｍ上饶１０６ｍｍ为最大　；１２日又再次遭到强风暴袭击，部分地区还出现了雷雨大风、冰雹、强降水等强对流天气。１２日０８时～１３日０８时，有１７个县市出现了８～１１级雷雨大风资溪风速最大达３０ｍ／ｓ　、冰雹赣州市冰雹直径最大达３０ｍｍ　和强降水等强对流天气。其中弋阳同时遭到雷雨大风２２ｍ／ｓ　、冰雹直径１２ｍｍ　和强降水的袭击。另外，南昌市也出现了罕见的暴雨、强对流天气，尤其在１２日中午前后出现满天乌云、云底极低、能见度很小、白天如黑夜的现象。
１　灾害性天气特点
　　（１）降水时间长、强度大、范围广。全省有４６个县市出现暴雨，５个县市出现大暴雨；累计雨量有４１个县市超过１００ｍｍ，７个县市超过２００ｍｍ。其中逐日降水强度与落区如表１所示。

　　（２）暴雨与雷雨大风、冰雹等多种气象灾害迭加。１０日０５时４８分修水出现１８ｍ／ｓ雷雨大风；１１日１４时２８分定南出现冰雹最大直径达１ｍｍ；１７时４８分贵溪出现冰雹最大直径达８ｍｍ；１２日在区域性暴雨过程发生的同时，１０～２１时又迭加了剧烈的强对流天气，有５个县市下了冰雹（气象记录中冰雹最大直径达３０ｍｍ，非观测点的冰雹更大），９个县市出现８～１１级雷雨大风资溪３０ｍ／ｓ为最大　，８个县市出现１ｈ３０ｍｍ的强降水。其中弋阳、贵溪、横峰、余干、万年、南昌受２种以上强对流灾害的袭击。
　　（３）强对流天气空间分布主要集中在２７．５～２９°Ｎ一个长约４００ｋｍ、宽１５０ｋｍ的地区，且赣中赣南也出现局地冰雹天气图１　。从时间上看，本次过程可分为３个阶段：１０～１２时以局地强降水为主；１３～１６时冰雹、雷雨大风、强降水等多种灾害性天气发生；１７～２２时以冰雹为主。强风暴形成于赣西北并逐渐东移，给所经地区带来雷雨大风和强降水；风暴移至怀玉山与武夷山的喇叭口地形中强烈发展，形成冰雹、雷雨大风、强降水等多种灾害性天气。强风暴中心所经之地，十几分钟内气压普遍上升了３～４ｈＰａ，气温一般下降了１～３℃ 。其中弋阳气压陡升了７ｈＰａ；风向突变，风力加大到７级以上，风速陡增１５ｍ／ｓ。本次过程没有典型的“漏斗”变化特征，原因是这次对流天气出现的前夕，云量多且伴有阵性降水，因此依然可以判断这是１次飑线天气过程。
　

２　灾情及气象服务情况
２．１　灾情
　　受强对流天气和暴雨天气袭击，上饶、赣州、鹰潭等地灾情较为严重。据不完全统计，这些地区共因灾死亡８人，伤病５６９人，倒塌房屋３２６５间，损坏房屋３４１２６间，农作物受灾５２７４８ｈｍ２，直接经济损失６．４亿元。其中弋阳县受到冰雹、大风、强降水３种灾害性天气的袭击，灾害尤其严重：受灾人口２８．６５万，雷击死亡１人，受伤２３５人，农作物大面积受灾，部分通信线路、电路损坏，造成县城临时停电３ｈ，许多古树、大树被连根拔起，直接经济损失７８６１万余元。灾后，省委省政府领导、省气象局主要领导先后赴弋阳等重点灾区调研灾情。
２．２　气象预报与服务情况
　　（１）暴雨预报起报早，决策服务及时，为防灾减灾提供了较科学的依据。４月７日就开始预报１０～１１日全省有明显降水，局部大到暴雨。９日向省委、省政府报送了“未来３天我省北部降水较明显”的专题服务材料，明确指出各地应注意做好防雨防雷电工作，低洼地带注意防渍涝，山区注意防范强降水引发的地质灾害。并根据春播季节特点，提出油菜、蔬菜、棉花田块注意清沟排渍，早稻秧田注意灌水护秧。
　　（２）公众气象服务见成效，树立了气象部门的良好形象。９日、１１日、１２日先后向江西日报、江西卫视、南昌日（晚）报、江西气象网、江西农经网发布了３次新闻通稿，标题分别是“未来３天我省北部降水较明显”、“１２日我省北部降水将再次加强”、“今天赣北出现强降水、大风、冰雹等灾害性天气明天雨带将逐渐南移”。特别是１２日下午，省台邀请了省市１２家电视、报刊等新闻媒体在防灾减灾中心召开了新闻现场发布会，从科普的角度解释了造成南昌市短时间狂风暴雨、白昼如夜的原因。
　　（３）强对流天气定点预警时效只有１～３ｈ，离服务需求有差距。省气象台在发布暴雨预报的同时，也发布了局部有雷雨大风、冰雹等强对流天气的趋势预报，但定点预警提前量只有１～３ｈ，对强对流天气定点预报的服务水平还远不能满足服务需求。由于强对流天气局地性强并且发展迅速，其落区、落点预报是预报服务中的难点。要提高对强对流天气的定点预报水平，就必须提高对多种信息的综合应用水平，充分发挥多普勒雷达、自动气象站、卫星云图、闪电定位仪的监测预警作用及预报员的经验。
３　天气形势演变特征
３．１　５００ｈＰａ形势演变分析
　　过程发生期间，西太平洋副热带高压稳定而强盛，西伸脊点偏西，一直在１００°Ｅ以西，脊线位置在１６°Ｎ附近，５８８线呈东北西南走向，北界始终在华南沿海地区，江南、华南上空持续２０ｍ／ｓ以上的西南风，为暴雨、强对流天气提供了稳定的强水汽输送条件。东亚中纬度为经向环流，９～１２日贝加尔湖、蒙古到东北为宽广的低压，贝加尔湖、新疆到青藏高原持续１个低槽区，１０日、１１日、１２日、１３日先后分裂４个低槽分别影响江西（图２）。１０日影响我省的低槽南北经向度大，南北伸展范围达１０个纬度，槽前正涡度平流强盛，造成我省北部大范围的暴雨天气。１２日高原上又分裂１个低槽（南北经向度约１０个纬度）移至四川，槽线附近有明显的负变温和负变高；同时贝加尔湖附近有闭合低压发展东移，１２日０８时低压中心位于东北，其后部也有横槽南摆。两槽携带冷空气从中低层侵入江南北部。另外，高空急流轴位于百色、桂林、郴州、赣州到邵武，我省北部正处高空急流出口区的左侧，其辐散的抽吸作用对我省北部形成暴雨强对流天气有重要作用。１２日晚～１３日，又有１个南支槽东移，促使冷平流南移，造成了南部的暴雨和强对流天气。１１日的浅槽槽底在３０°Ｎ附近，槽后偏北气流范围小，降水强度也最弱，仅达大雨量级。
　

３．２　中低层形势演变特征
３．２．１　高度场变化有利于西南气流迅速加强
　　以８５０ｈＰａ为例，４月８日０８时，由于受到副高的阻挡，低槽东移时逐渐转为东西向切变线，位于百色、桂林到赣州一线。由于切变北侧的小高压逐渐东移，西段转为暖式切变。８日２０时～９日０８时，四川附近２４ｈ负变高为－３～－４位势什米，而华东一带为＋３～＋４位势什米的２４ｈ正变高，形成了东高西低的形势。９日２０时四川附近高度继续下降，２４ｈ负变高达－７位势什米。这种高度场的变化使西南气流快速加强到１０～１６ｍ／ｓ，并迅速向北推进，１０日０８时江南上空西南风达１２～２０ｍ／ｓ，急流轴位于百色、桂林、赣州到安庆。
３．２．２　８５０ｈＰａ形成的“人”字型切变有利于我省区域性暴雨天气出现
　　随着西南气流的快速加强，西南地区形成了强温度锋区（１０个纬度温差达１０ ℃以上），高度场与温度场交角达６０°以上。强暖平流使切变迅速北抬，造成９日２０时～１０日０８时１２ｈ内我省普降中到大雨。１０日０８时，与５００ｈＰａ低槽相对应，四川附近也生成了１个明显的低槽，与江南暖式切变形成了“人”字型切变，即出现了我省典型的暴雨形势。在随后２４ｈ，我省北部出现了大范围的大雨到暴雨天气。
３．２．３　中低层辐合减弱　降水强度减小
　　１１日四川低槽东移北收，低层切变南压且辐合力量有所减弱，芷江、长沙、南昌、衢县的西南风从１０日２０时的２０、１８、１２、８ｍ／ｓ减弱到１１日０８时的８、６、８、１２ｍ／ｓ，我省东部、南部只下了中到大雨。
３．２．４　北方较强冷空气侵入引发了剧烈的强对流和暴雨天气
　　１１日２０时８５０ｈＰａ高原东部到西南地区变高再次达到－２～－４位势什米，而江西及以东地区变高为＋１～－１位势什米，出现了我省大暴雨的１种信号——“贵阳扰动”，东西高度差达到６位势什米，使西南暖湿气流再度加强北上，１２日０８江南西南风在１６ｍ／ｓ以上；随着北方冷空气的南下入侵黄准地区由弱西南风转为４～１２ｍ／ｓ的偏北风，我省北部处强烈的冷暖空气辐合区中，引发１次较大范围的强对流和暴雨天气。１２日２０时～１３日２０时，辐合区南移到湘赣南部，也造成了中南部地区的局地冰雹和大暴雨天气。
３．３　地面形势的演变
　　９日地面我省转处高压后部，高压中心位于山东到渤海湾。由于高原低槽东移，西南地区降压快，与我国东部地区气压梯度加大。以上海和贵阳气压差为例，９日０８时为９．５ｈＰａ，２０时达１５．５ｈＰａ；１０日０８日为１３．１ｈＰａ１１～１３日下降到４．３ｈＰａ以下　。江南倒槽迅速发展并伴有静止锋生成北抬，１０日０８时静止锋东段附近出现异常的３ｈ负变压，在这一地区对流发展旺盛，造成宜春南部、南昌市、上饶南部的大到暴雨，１２ｈ雨量达到４０～８０ｍｍ。由于东北低压强烈发展，山东的高压中心东移入海，冷空气从河套地区南下，１１日０８时～１２日０８时在江南北部形成１个鞍形场。冷锋进入鞍形场时，由于锋生作用，在锋面附近触发强对流，庐山由０８时西南风４ｍ／ｓ　转为１４时北北东风６ｍ／ｓ　，表明冷空气已入侵，我省正处在对流天气剧烈发展阶段。１３～１４时出现雷雨大风和强降水天气，１５～２２时同时出现了雷雨大风、强降水和冰雹天气
４　１０日区域性暴雨与１２日强对流天气的对比分析
　　从大尺度的形势来看，１０日和１２日２ｄ都有明显低槽影响我省，江南都建立了高低空急流，但１０日出现的是暴雨，１２日出现的却是剧烈的强对流天气。下面我们主要从天气形势和气象要素的空间配置来分析其原因。
４．１　冷暖平流的垂直分布明显不同
　　强对流天气与不稳定层结关系密切，我们以天气图上的变温来表征冷暖平流的变化。通过逐层分析，可以发现１０日和１２日的冷暖平流存在着较明显的差异：９２５ｈＰａ变温场上，１２日０８时南昌、长沙、邵武站增温２～７ ℃１０日０８时则相反，为负变温区，降温幅度为２～７ ℃；而３００～４００ｈＰａ的变温场上，１２日南昌、长沙、绍武站２层变温和分别为－４、－４、－５ ℃，１０日这些地区上空增温为４、６、１ ℃。显然，１２日这种低层为暖平流、高层有冷平流的空间配置有利于不稳定层结的建立。
４．２　对流不稳定分布不同
　　θｓｅ５００－８５０是表征对流不稳定的１个重要指标。从图３ａ可以看出，１２日０８时对流不稳定舌从广西经湖南伸到我省北部，南昌θｓｅ５００－８５０达－１１ ℃；而在图３ｂ上，１０日０８时对流不稳定区偏西、偏南，江西北部为对流稳定区，南昌θｓｅ５００－８５０为７ ℃。
４．３　触发条件不同
　　分析图４可以看到，与４月１０日相比，４月１２日具备更有利的对流发展触发条件。
　　（１）１２日９５０、８５０、７００ｈＰａ３层切变、低槽近乎垂直（坡度陡），且８５０ｈＰａ冷切超前地面冷锋，这种“垂直”和“前倾”结构，在各层系统的垂直运动叠加而形成的强上升运动，易触发锋前对流天气。
（２）冷空气也是触发对流天气的重要条件。１２日冷空气偏东南下，１２～１３日的２４ｈ负变温比１０～１１日０８时的负变温范围广，绝对值大，即冷空气势力更强。
　

５　结语
（1）这次连续性暴雨和强对流天气过程突发性强，灾害性种类多，强度大，危害大，损失重。
　　（２）产生暴雨、强对流天气的天气系统发展变化快，有４个高空低槽先后影响我省，高低空急流、切变线、地面静止锋、冷锋的共同作用造成了我省的连续暴雨过程。
　　（３）在９～１１日的连续降水过程中，已经具有了水汽条件。当１２日对流不稳定强烈发展和有较强冷空气作为触发条件时，在槽前和地面冷锋的前部产生了雷雨大风、冰雹、强降水等强对流天气。

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收稿日期：2003年07月18日改回日期：2003年08月15日
第一作者简介：许爱华（1961－），女，高级工程师，主要从事天气预报业务与研究。