通海县2024年7月3日局地暴雨成因及预报分析

摘要：利用通海县辖区内区域站降水实况、预报场资料、环流形势场数据、雷达数据等对7月3日通海县强降水天气过程进行成因分析，并对此次过程的预报服务情况及预报偏差进行总结，结果表明：7月3日通海的强降水过程降水空间分布呈西多东少的特点，降水强度较大，短时强降水（≥20mm/h）特征不明显；500hPa弱辐合区是7月3日通海强降水天气过程的主要触发机制，西南气流为其提供水汽和能量，是导致通海此次强降水天气发生的主要原因。 

关键词：暴雨，预报服务，环流形势，雷达特征

1、引言

通海县地处云南中部，属中亚热带亚湿润区，气候温和，四季如春，雨量充沛，年温差小而昼夜温差相对较大，无霜期长，全年分干、雨两季，降水主要集中在雨季，雨量充沛，分布不均，年平均降雨量894.7毫米。暴雨是通海县重要的灾害性天气之一，具有显著的对流性特点。目前，气象专家开展了许多针对暴雨成因的研究，樊佳庆等[1]对西双版纳一次强降水过程进行分析，认为500hPa和700hPa上深厚的低压槽系统底部区域辐合系统是造成强降水的主要原因；孙素琴等[2]对2011年6月14日江西北部地区一次超历史极值的短时强降水过程进行分析，发现当暖湿急流输送方向与地面辐合线平行时,孟加拉湾的水汽被低槽前西南气流源源不断地输送到辐合线上空,使辐合线稳定、维持或发展。

本文利用通海县辖区内区域站降水实况、预报场资料、环流形势场数据、雷达数据对7月3日通海县强降水天气过程进行环流形势及水汽条件、不稳定条件等要素进行成因分析，再结合雷达回波数据对降雨量级、落区进一步分析，以期提升通海此类灾害性天气预报预警服务能力[3]。

2、降水实况及灾情

2.1实况特征

2024年7月3日通海县出现暴雨天气，7月3日08时—4日08时全县降水站点22个，降水量级0.1至9.9毫米1站，10.0至24.9毫米1站，25.0至49.9毫米13站，50至99.9毫米7站。从7月3日的降水实况图中看，暴雨中心集中在通海北部、西部及中部，降水空间分布呈西多东少的特点。降水强度较大，短时强降水（≥20mm/h）特征不明显，降水量最大为白泥箐站点78.3毫米，最大短时强降雨出现在18-19时段为21.4毫米；三岔河站点59.2毫米，最大短时强降水出现在21-22时为13.8毫米；四寨站点58.3毫米，最大短时强降水出现在21-22时为16.7毫米。

2.2灾情

据通海县应急管理局统计，2024年7月3日至4日的强对流天气过程导致通海县部分乡镇（街道）农作物不同程度受灾，通海县受灾人口930人，农作物受灾面积68.67公顷，直接经济损失达202.5万元。强对流天气给通海县的农业、基础设施造成较大损失，同时给公众生产生活带来了不利影响。

3、强降水成因及预报偏差分析

3.1环流背景和主要天气系统

7月3日通海县强降水主要出现时段为19时至22时，从7月3日20的天气形势图1中可以看出通海主要受弱辐合区影响。20时500hPa形势场上通海上空风速较小，滇中处于弱风速辐合控制区，与降水实况有较好的对应；700hPa形势场上通海受西南气流控制，通海上空整体风速不是很大，在西南方向存在西南急流，通海位于西南急流入口区；850hPa形势场上，通海受偏南气流控制，水汽延此通道不断向通海输送，为通海的强降水提供了有力的水汽条件。在7月4日08时通海降水已基本停止，500hPa形势场上，通海受偏东气流控制，弱辐合区已消失；在700hPa形势场上，通海受西南气流控制，与7月3日20时相比，风速无明显变化；在850hPa形势场上，通海依旧受偏南气流控制。说明500hPa弱辐合区是7月3日通海强降水天气过程的主要触发机制，西南气流为其提供水汽和能量，导致强降水天气的生成。

图1  500hPa、700hPa、850hPa 20时环流形势场

3.2物理量分析

3.2.1水汽通量场分析

从7月3日17时、20时、23时700hPaEC预报的水汽通量场中分析，通海县存在水汽通量大值中心，其值一直持续在12～15 g/cm hPa.s；850hPaEC预报的水汽通量场中分析，17时通海县中部及北部地区水汽通量值为6～9g/cm hPa.s，水汽较为充沛，到20时水汽通量大值中心有所减弱，为3～6g/cm hPa.s,23时通海水汽通量已基本为0，可见7月3日17时至23时的水汽是比较充足的，满足强降水出现所需的水汽条件，且从水汽通量预报场来看，降雨将维持5～7小时，持续时间较长。

3.2.2相对湿度场与比湿场分析

暴雨天气是在大气相对湿度、比湿达到较大数值进而接近饱和时才会形成[4]。分析7月3日700hPa、850hPa的相对湿度场和比湿场，与通海强降水实况有较好的对应。在700hPa17时、20时、23时的比湿场中，通海的比湿数值均在10～12g/kg，17时相对湿度在80%以上，20时相对湿度达到了90%以上，23时相对湿度减弱至80%左右；在850hPa17时、20时、23时的比湿场中，通海及附近区域比湿数值均在14～16g/kg，17时相对湿度仅为70～80%，到20时相对湿度上升至90%以上，23时通海相对数值达到95%以上，大值面积较20时有所增加。从700hPa、850hPa的比湿场和相对湿度场中可以看出，7月3日17时至23时通海上空水汽条件较好，满足暴雨出现的必要条件之一。

3.2.3能量及不稳定度分析

不稳定条件是暴雨出现的条件之一，假相当位温峰值越高，升降幅度越大，高值持续的时间越长，对应的降水则越强[5]。K指数能反映大气不稳定度，K指数越大，大气层结越不稳定，越有利于强降水的出现。7月3日从EC预报的20时850hPa假相当位温看，通海的假相当位温在355K以上，23时通海县的假相当位温还在维持，且数值较大；7与3日18时通海的K指数>35°，最大值中心值大于40°，位于通海北部及西北部，21时通海的K值数依旧维持在35°以上。综上，由假相当位温和K指数来看，7月3日通海县的大气层结不稳定且处于高温高湿状态，有利于强降水的出现。

3.3预报服务及改进思路

针对7月3日的强降水天气过程，6月27日通海县气象局发布《中期趋势天气预报》提前预报了此次过程，过程期间通海县气象台及时更新发布预警信号，暴雨预警信号平均时间提前量为60分钟，同时做好面向县级分管领导及相关部门的叫应工作，未出现预警信号漏发错发等情况，气象信息“消息树、发令枪”作用明显。

由于此次天气过程在环流形势场上表现较弱，县气象局难以准确预报降雨量级及落区，短期预报难度大。因此提出以下改进建议：①县气象局作为基层台站处于气象服务第一线，应加强对卫星、雷达等数据的应用，及时对上级预报结论进行订正，为县级相关部门提供更精细化的气象服务，做好气象防灾减灾第一道防线；②在此次过程中通海县气象台制作发布的《精细化预报专题服务》将通海县所有乡镇列为强降水落区，与降水实况有较大的差距，基层服务人员应加强对强对流天气过程的复盘学习，提高预报预警监测能力。

4、结论与讨论

（1）7月3日通海的强降水过程空间分布不均，暴雨中心集中在通海北部、西部及中部，降水空间分布呈西多东少的特点，降水强度较大，短时强降水（≥20mm/h）特征不明显。

（2）从天气形势场上看，500hPa弱辐合区是7月3日通海强降水天气过程的主要触发机制，西南气流为其提供水汽和能量，导致了通海此次强降水天气的发生。

（3）此次强降水天气过程中通海上空有较好的水汽通量、相对湿度及比湿条件，有数值较大的假相当位温和K指数，说明7月3日通海县的大气层结不稳定且处于高温高湿状态，有利于强降水的出现。

参考文献

[1]樊佳庆,李湘云,崔庆标,等.西双版纳“2012.9.13”强降水天气过程分析[J].云南大学学报(自然科学版),2013,35(S2):286-290.

[2]孙素琴,郑婧,支树林,等.一次由“列车效应”引发的梅雨锋暴雨研究[J].高原气象,2015,34(01):190-201.

[3]鲁亚斌,李华宏,闵颖,等.一次云南强对流暴雨的中尺度特征分析[J].气象,2018,44(05):645-654.

[4]胡金霞,马俊岭,徐冰.房山区一次雷雨大风天气过程分析[J].河北农机,2019,(01):93-94.DOI:10.15989/j.cnki.hbnjzzs.2019.01.058.

[5]黎凤丹,刘红双,肖蕾,等.娄山中小尺度地形影响下贵州遵义一次大暴雨过程分析[J].山地气象学报,2024,48(06):36-44.

作者简介：白顺（1998.05），哈尼族，云南省红河州绿春县，本科，助理工程师，研究方向：气象预报服务。