2019年9月中旬陇南地区一次暴雨天气过程分析

摘要：本文利用多源气象观测资料，对2019年中旬（12-14日）陇南地区发生的一次暴雨天气过程进行分析。结果表明：此次持续性强降水具有局地性，陇南南部及东南部降水量大，与副高外围西南气流稳定、500hPa高原切变线东移南压及700hPa水汽辐合区位置相关。对流云系发展显示，四川北部为对流云团发展加强区，云团午后发展，22:00-23:00最强后减弱。陇南强降水发生在青海东南部与四川北部对流云合并加强后减弱过程中。此外，地形作用也是导致降水增强的重要因素之一。

关键词：暴雨；天气过程分析；大气环流；地形影响；陇南地区

引言

陇南地处秦巴山区、青藏高原、黄土高原交汇区，地势西北高东南低，平均海拔1000米，地形复杂，高山、峡谷、盆地相间。西秦岭和岷山两大山系深入全境，形成复杂地貌。北部为西礼山地，东部为徽成盆地，西南部为高中山与峡谷地。这种地形阻挡北方冷空气，使冬季气温较高，利于水汽汇聚抬升，增加降水可能。2019年9月12日至14日，陇南地区出现了一次大范围持续性暴雨天气过程。此次降水天气过程范围广、降水量级大、持续时间长，降水时空分布不均，对当地造成了严重影响。为了深入了解此次暴雨天气过程的成因和机制，提高暴雨预报的准确性和时效性，本文利用多源气象观测资料，对2019年9月12日至14日陇南市持续性暴雨天气过程进行了详细分析，为今后的暴雨预报和防灾减灾工作提供科学依据。

1 天气实况

2019年9月12日至14日，陇南地区遭遇了一场罕见的持续暴雨天气，给陇南市带来了严重的影响。具体来说，12日08时至13日08时，陇南大部分地区为中到大雨天气，其中，152个区域观测站记录到大雨，更有93个区域观测站观测到暴雨。特别是文县口头坝地区，降水量高达104.6mm，达到了大暴雨级别，给当地造成了严重的洪涝灾害。13日08时至14日08时，陇南地区再次普遍遭遇了中到大雨的侵袭。其中，两当县更是普遍降下了大到暴雨。此次暴雨天气过程不仅范围广、降水量大，而且持续时间长，降水的时空分布也极不均匀。特别是陇南市南部及东南部的降水量明显要高于北部地区（图1），这也导致了当地出现了山洪、泥石流等地质灾害，给人民群众的生命财产安全带来了严重威胁。

图1  9月12日8：00至14日8：00陇南地区降水量

2 环流形势

500hPa，12日8时高空新疆东部为低压槽区，冷中心在新疆北部，青海东部有切变线东移南压。700hPa，河西西部有温度槽，冷空气南下影响陇南，受西南气流控制，甘南与陇南交界处有切变线，冷暖空气交汇。20时，副热带高压东退，低槽区移至甘肃河西中部，冷暖空气堆积。陇南西南气流增强，切变线移至陇南西部，水汽输送带形成，冷空气南压至陇南；13日8时，500hPa，副高边缘的西南气流控制陇南，切变线东移南压，河西西部仍有冷空气南下。20时，切变线移至陇南境内；14日8时，副高东退，陇南上空转为偏西气流，700hPa为西北气流控制，降水结束。此次强降水持续时间长，陇南南部及东南部降水量大，与副高外围的西南气流稳定维持、500hPa高原切变线不断形成并东移南压以及700hPa水汽辐合区的位置密切相关。

3 物理量场

3.1 水汽条件

从12日8:00开始，陇南地区的湿度经历了显著的上升，形成了一个高空的高湿区域，至13日，相对湿度在≥90%的区域甚至达到了500hPa的高度，高湿区的形成意味着空气中水汽含量的增加，为降水提供了必要的条件；水汽通量散度是衡量水汽在某一区域是辐合还是辐散的一个物理量。辐合意味着水汽在该区域聚集，有利于降水的形成；而辐散则相反，水汽在该区域扩散，不利于降水的形成。通过分析，发现在此次降水过程中，水汽辐合存在明显的日变化特征，低层水汽辐合主要出现在夜间到白天这一时间段，且主要辐合区的高度在600hPa以下。这意味着在白天和夜间交替的时段，水汽更容易在低层大气中聚集，为降水提供了有利的环境，而到了夜间，水汽则以辐散为主。这种水汽辐散的现象可能与气温的日变化有密切的关系。夜间气温下降，空气冷却后密度增大，水汽更容易以辐散的形式扩散到周围的大气中。这种日变化特征对于理解降水过程中的水汽变化以及预测降水时间具有重要意义。

3.2 垂直运动

通过分析垂直运动的日变化，发现上升运动主要出现在下午，这与对流云团发展的时间大致相同。然而，垂直运动的发展时间迟于低层水汽辐合的时间。这种时间上的滞后有助于将低层辐合的水汽和能量有效地向高层输送，进一步加强了对流云的发展，导致降水强度增大。此外，在副高外围的西南气流中，存在持续的上升运动。这种持续的上升运动将水汽和能量源源不断地输送到降水区，为此次持续性暴雨天气过程的形成创造了非常有利的水汽及能量条件。西南气流的持续作用不仅增加了降水区的水汽供应，还维持了大气的不稳定状态，进一步促进了对流活动的持续发展。

3.3 低空急流

9月12日20:00的700hPa流场显示，西南暖湿气流强劲，冷暖气流交汇于陇南。陇南南部处于8~12m/s的强风速带，风速中心位于陇南以东，最大达16m/s（图2a）。13日2:00的EC细网格预报显示，700hPa陇南东部至南部有低涡切变，水汽辐合加强，导致陇南特别是南部降水增强（图2b）。700hPa低空急流为陇南输送了充足水汽，形成风场辐合，切变线使辐合加强，触发垂直抬升，形成强上升运动，为暴雨提供了动力条件。

图 2 低空急流分析（（a）9月12日20：00 700hPa流场和全风速场配置；（b）9月13日 2：00 EC细网700hPa 高度场、风场）

4 卫星云图

9月12日下午，对流云团在四川北部发展加强，22:00-23:00达最强。若四川北部云团继续发展，副高边缘云团东移，可能导致陇南南部及东部持续性暴雨。高温高湿条件下，青海东南部天气系统配合，对流云团发展更快更强。12日20:00，四川北部至陇南南部云团加强，青海东南部云团东移加强并趋于合并。22:00-23:00（图3a、3b），两云团合并东移，中心云顶亮温≤-80℃，对流最强。23:00后（图3c、3d），云团东移范围扩大，发展减弱，陇南南部及东部强降水出现。

图3  9月12—13日 20：00—23：00 红外云图（（a、b）9月12日20：00—23：00红外云图；（c、d）为9月13日20：00—23：00红外云图）

结论

综上所述，此次持续性强降水具有局地性，陇南南部及东南部降水量大，与副高外围西南气流稳定、500hPa高原切变线东移南压及700hPa水汽辐合区位置相关。对流云系发展显示，四川北部为对流云团发展加强区，云团午后发展，22:00-23:00最强后减弱。陇南强降水发生在青海东南部与四川北部对流云合并加强后减弱过程中。此外，地形作用也是导致降水增强的重要因素之一。

参考文献

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作者简介：闫惠玲（1981.11),女,汉族，甘肃徽县人，学历，本科，工程师，从事研究方向或职业：气象综合服务，农业气象服务。