· 天气预报分析 ·
一次特大暴雨的天气过程分析
颜学生 刘明
(马鞍山市气象局 243000)
提 要 本文主要利用常规气象资料、马鞍山新一代多普勒天气雷达资料、遥测雨量资料等，详细分析了2003年7月4日—5日滁州地区出现的特大暴雨过程，结果表明这次特大暴雨是在稳定的大尺度环流背景下由地面中尺度辐合线和中低层中-β尺度气旋系统共同造成的，新一代多普勒天气雷达对追踪暴雨过程和短时预报具有重要作用。
关键词 特大暴雨 中尺度辐合线 中-β尺度气旋 逆风区
引言
2003年7月3日05时到7月4日05时，安徽省沿淮淮北普降暴雨到大暴雨，其中太和为特大暴雨，24小时降水量为234.8毫米。7月4日副高东退南落，暴雨落区也东移南落到江淮之间东部的滁州地区、巢湖地区和马鞍山地区。7月4日18时，滁州市开始出现降水，到7月5日14时滁州市共计降水量为379.3毫米，全椒为209毫米，来安为155毫米（见图1）。由于此次特大暴雨强度大、范
图1 2003年7月4日18时-——5日14时雨量图
围大、持续时间长，给滁州市带来了巨大的损失，据统计直接经济损失约4.6亿元。7月5日20时，副高继续减弱东退南落，暴雨区也随之南移至沿江江南，滁州地区降水过程结束。
1 天气形势分析
1.1 大尺度环流背景
从500hPa天气图看，7月4日08时(图２)滁州暴雨发生前中高纬度为两槽一脊形势，东北地区西伯利亚北部分别有一深槽，乌拉尔山附近为一阻塞高压，其脊线为东北—西南走向。高压脊南侧不断有小股冷空气南下。西太平洋副热带高压位置稳定，4日08时到5日08时西太平洋副热带高压脊线稳定在25.0°N附近，588线稳定在长江中下游30°N附近。副高呈东北—西南走向，将印度洋的西南暖湿气流源源不断地输送到江淮地区与冷空气交汇。中高纬稳定的这种环流形势，对滁州地区特大暴雨的发生起到了决定性的作用
。
1.2中小尺度影响系统
图2 7月4日08时500hPa天气图
图3 7月5日08时850hPa天气图
从850hPa天气图看，4日20时，在河南的东南部和安徽淮北的西北部维持一切变线，上面有低压扰动。从4日20时到5日08时切变线缓慢南压到淮北地区，5日08时（图3）在阜阳地区形成一个位势高度为143千米的中-β尺度闭合低压环流，滁州地区位于这个低涡环流的东南象限内的。06日08时，冷切南压到沿江地区，低涡中心减弱东移入海。700hPa天气形势演变与850hPa相似。
从地面天气图看,4日17时到23时在我省沿江维持一条中尺度辐合线。23时，在旅顺、齐河、郑州、南阳一线有一条冷锋，这条冷锋缓慢东移南压。5日02时在这条冷锋南端上生成一个位于河南郑州附近的中-β尺度气旋（图4），滁州地区位于中-β尺度气旋的东南象限内。这个中-β尺度气旋维持到5日11时才开始减弱东移入海。
在稳定的大尺度环流背景下，地面中尺度辐合线和中低层的中-β尺度气旋的共同作用造成了这次滁州地区的特大暴雨。
2 多普勒天气雷达资料分析
2.1 雨情分析
表1：滁州市7月4日18时到5日13时逐时降雨量
从表1滁州市7月4日18时到5日12时逐时降水量可以看出，滁州市这次特大暴雨过程持续时间长、强度大，其中一小时最大降水量在4日23~24时达到了45毫米。这次暴雨过程强降水主要集中在2个时段：第一个时段在4日晚上10点到12点，第二个时段在5日5点到11点。所以对这两个时段的多普勒雷达资料进行分析非常必要。
2.2 多普勒雷达图分析
图4：7月5日02时地面天气图
图5：7月4日22时24分雷达强度图
图6：7月4日22时24分雷达速度图
图7：7月4日23时35分雷达强度图
图8：7月4日23时35分雷达速度图
图9：7月5日6时2分的雷达强度场
图10：7月5日6时2分的雷达速度场
从多普勒强度场上可以看到，19:57分时，在安徽肥东到滁州一线，排列着3个回波短带，宽度在10公里左右，长度在30公里左右，其中分布着块状的强回波核，回波最大强度在45dbz左右，回波顶高在7公里左右。在高空西南气流的引导下，向东北方向的滁州地区移动。22点24分，块状的强回波核逐渐弥合成一条狭窄的强回波带（图5），呈东北-西南向，最大回波在45dbz左右，可以说此时的对流单体基本发展成熟。沿强回波带制作垂直剖面图可以看到，回波带是由一个一个的对流单体紧密排列而成，回波顶高在8公里左右。回波向东北方向移动，强回波中心正好经过滁州市。这条带状的强回波后部不断有新的对流单体生成、东传并影响滁州市。从此时的速度图（图6）上可以看到在滁州市的西南维持一条中尺度辐合线。23点35分，强度场上（图7），滁州地区有一大片强回波区，滁州西面有一条南北向的强回波带，此时的速度图上（图8）滁州地区出现了“逆风区”，对应西面的强回波带速度图上有一条冷锋正在逼近。冷锋和“逆风区”缓慢东移南压。7月5日00点03分，“逆风区”移出滁州地区，强降水有所减弱。
通过对这个时段的雷达资料和逐时降水资料的对比分析可知：这段时间滁州的降水是由相对稳定维持在滁州西南面的中尺度辐合线造成的；滁州地区22~23时和23~24时的集中强降水与“逆风区”的出现有关（“逆风区”是暴雨识别、暴雨临近预报的很好的标志。“逆风区”是指在一片连续的正（或负）风速中，有一块相反的风速区，这块相反的风速区就称为“逆风区”）。根据中国气象科学研究院张沛源、陈荣林的研究发现，暴雨降落在“逆风区”及其移动路径附近，暴雨中心与“逆风区”有很好的对应关系[1]雷达强度场中的强回波核在合并的过程中，降水强度将会加大；当强度场上出现一条狭长的强回波带，同时在速度场上有中尺度辐合线时，这种回波带将会稳定和维持比较长的时间，从而带来比较大的降水。
7月5日5时到11时，滁州市持续6个小时每小时降水量都在20毫米以上，都达到了短时暴雨的强度（1h≥10mm）,其中7～8时、8～9时分别降水为36毫米和36.7毫米，更是达到了短时大暴雨的强度（1h≥30mm）。在7月5日6时2分的雷达强度场上可以看到一大片絮状回波(见图9)，在絮状回波中有一条明显的东西向强回波带，强回波带位于安徽定远、滁州、江苏的六合、扬州一线，最大回波在45dbz左右，此时仰角为1.5度的平均径向速度图上可以看到(见图10)，在滁州市南侧吹一致的西南风，风速达到了20m/s,滁州市北侧吹西北风，冷暖空气在滁州、江苏的六合、扬州一带汇合形成一冷式切变线，6.7度的仰角层上可以看到滁州地区上空有一辐散中心。这种低空切变线的辐合和高空辐散的结构将引起比较强的上升运动，将大量的水汽输送到高空冷却凝结致雨。强度场和速度场一直相对稳定维持这种结构，冷切的位置也相对稳定。强度场的强回波逐渐增强，在8点40分的强度场上，整条强回波带的强度基本都达到了45dbz。10点25分，速度场上的切变线才缓慢的东移南压过滁州到含山、全椒、江苏的六合一线，强度场上对应的强回波带也逐渐东移南压，滁州地区的降水开始逐渐减弱。
通过对这个时段的雷达资料和降水逐时资料的对比分析可以知道：这个时段滁州的持续性降水是由稳定在滁州附近的冷式切变线造成的；滁州南侧的西南急流将暖湿空气远远不断的输送到滁州地区，对这次持续的降水提供了充沛的水汽；低空的切变线辐合和高空的辐散结构导致的上升运动为水汽输送到高空成云致雨提供了动力条件。
3 小结
（1）梅雨期间当副高脊线稳定在25°N附近，588线稳定在长江中下游30°N附近时，有利于我省江淮之间东部的降水。
（2）此次滁州地区的特大暴雨是在高空有利的大尺度环流背景下，由地面中尺度辐合线、中低层的中-β尺度气旋系统共同作用造成的。通过对天气图的分析，发现强降水中心往往发生在中-β尺度气旋的东南象限内。
（3）分析多普勒资料可以得到, 逆风区是暴雨识别、暴雨落区预报的有用判据。在“逆风区”及其移动路径附近上，往往会带来短时集中强降水。
参考文献
1 张沛源,陈荣林.多普勒速度图上的暴雨判据研究.应用气象学报，1995年8月.
安徽气象
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