摘要：利用 NCEP再分析资料、TRMM降水资料和地面常规观测资料，诊断分析了2017年8月14-15日丽江强降水过程，结果表明：丽江市北部出现降水中心，达到大雨量级，降水时段出现2个降水峰值；降水发生时，四川至滇北一线处于高空槽槽尾，槽后偏北气流引导冷空气南下，导致丽江气温骤降；对流中层风场出现辐合，副高减弱，配合一股弱冷空气南下；强降水处于水汽辐合中心，水汽主要来自孟加拉湾北部，位势高度场上切变线南压进入云南，低涡切变线是造成此次云南及丽江暴雨的重要天气系统。
关键词：高原；降水；诊断分析
1.资料和方法
1.1所用资料
本文利用2017年8月14-15日的两套资料：
NCEP/NCAR 再分析资料，分辨率为2.5°x 2.5°，观测时次为每日的02时、08时、14时、20时（北京时）。包括风场（uwnd、vwnd）、位势场（hgt）、比湿场（shum）、相对湿度场（rhum）、地面气压场（pres）、垂直速度场（omega）、海平面气压场（slp）；
降水量资料采用TRMM资料和丽江气象台观测到的地面降水资料。TRMM降水量资料观测时次为每日的02时、05时、08时、11时、14时、17时、20时、23时（北京时），分辨率为0.25°x 0.25°。全文中的时次如无特别说明，都为北京时。
1.2 研究方法
本文主要选取了K指数、整层水汽通量散度、假相当位温等指标针对本次暴雨天气过程进行分析。
2.过程概况和天气形势
2.1过程概况
受切变线影响，8月14日至15日，云南省自东向西将出现中雨局部大雨或暴雨天气过程，并伴有雷暴、短时强降水、大风、冰雹等强对流天气，其中丽江、保山西部、德宏、普洱南部、西双版纳、红河南部、文山南部有中到大雨局部暴雨。由图1a可知，降水区大值出现在大理市与丽江市交界处，中心值超过35mm，达到大雨量级；降水区次大值出现在丽江市北部，中心值约为25mm，达到大雨量级。
14日08时至15日08时丽江市全市日降水25mm以上，南部地区局地降水可达50-100mm。降水时段集中在14日晚至15日中午。降水时段出现2个降水峰值，分别为14日23时，约为7.5mm；以及15日05时，约为6.5mm（气象台降水数据与TRMM数据数据存在差异，这可能与再分析资料的水平分辨率较小有关）。
2.2 环流背景
暴雨一般出现在有利的高低空系统配置下，14日20时，降水过程开始时亚洲中高纬度 500hPa 基本为两槽一脊型，高压脊位于贝加尔湖附近，槽区分别位于新疆以西和远东西南部地区，四川至滇北一线处于高空槽槽尾，槽后偏北气流引导冷空气南下，配合地面出现冷锋，导致丽江气温骤降；西太平洋副热带高压 （以下简称副高） 在中低纬地区减弱，西伸南落，西伸脊点在 94°E，22.5°N附近；副高的加强西伸，既延滞了东亚深槽的移动，又促使西南气流加强。青藏高原上高压稳定维持，丽江处于槽后气流和青藏高压底部之间的弱辐合区；到15日08时，青藏高压减弱向西移动，不连续西退为暴雨的出现提供有利的条件。副高明显东退，西伸脊点位于112°E，22°N附近，丽江市处于弱辐合区。高空环流形势分析表明，在对流中层风场出现辐合，副高减弱，配合一股弱冷空气南下，这些都是有利于中尺度天气系统发生的一些基本条件。
3.物理量诊断分析
3.1水汽条件
水汽是强降水产生的必要条件之一，同时某地降水强度与该地上空整个大气柱的水汽含量和饱和程度关系密切。云南位于西南水汽大通道，大量水汽从云南上空经过，水汽条件在夏季通常很充沛，足以支持暴雨出现，因此水汽是否辐合对暴雨的发生尤为重要。
14日20时，水汽通量散度负值中心位于云南北部，丽江在其范围内，强度上达到了-0.15 kg/m2·s，之后逐渐向东移动，15日08时水汽通量散度负值值中心位于丽江市东侧，丽江地区强降水产生的时段处于水汽辐合中心，暴雨期间水汽辐合一直维持。
从700 hPa位势高度场和风场上（图略）可以看到，此次过程水汽主要来自孟加拉湾北部，在孟加拉湾北部到滇西南有加强的西南气流，到15 日08 时，孟加拉湾北部的水汽输送维持，来自南海的水汽输送明显加大，但主要影响区域为滇东北一线。位势高度场上在西藏和四川及云南之间有一切变线，随着时间推移，切变线南压进入云南。其对应地面冷锋位于洱海北部一线。可见，低涡切变线是造成此次云南及丽江暴雨的重要天气系统。
3.2动力抬升条件
充足的水汽、较长时间的维持和强烈的上升运动是促发暴雨产生的条件。14日20时，强降水刚刚开始时，丽江地区上空 （26 ～28°N）有深厚的强上升运动，由于高空槽在高层引导冷空气，低层又具有暖湿空气，两者相互作用，导致斜压能量在中层积累，这种斜升区带来的斜压不稳定，为不稳定能量的释放提供了强大的动力机制。15 日 08 时上升运动中心南移并略有减弱，在 28°N-26.5°N 出现上升中心，暴雨区随上升运动中心而移动，丽江的降水也随之减弱。
3.3热力条件分析
假相当位温 （θse）是表征大气温湿特征的物理量，对流层中θse 高值区代表高温高湿区即高能区。在暴雨发生前，丽江市持续高温，前期高温导致近地层高能存在。川渝地区水汽供应充足，来自北部湾的水汽和渤海海域的水汽输送到川渝地区，正是来于东北向西南倒灌的湿冷空气加强了南北温差，在四川盆地东部形成冷的温度槽，倒灌的湿冷空气与南上的暖湿空气在四川盆地交汇，加强水汽在雨区的堆积，对暴雨产生提供了有利的动力和热力条件。
图 1 2017 年 8 月 a) 14 日 20 时 b) 15日 08时 K指数场（叉号为丽江市位置）
K指数是表征大气热力不稳定度的常用指数，根据统计得出：K<20℃，无雷雨；20℃<K<25℃，有孤立的雷雨；25℃<K<30℃，有零星的雷雨；K>30℃，有成片的雷雨。由图1可知，14日20时（图1a），云南以南出现K指数大值中心，中心数值超过51℃，丽江处于大值中心南侧，K指数数值超过45℃；到15日08时（图1b），大气不稳定程度略有减弱，但丽江市K指数数值仍在42℃以上。东北向西南倒灌的湿冷空气加强了南北温差，冷暖空气进一步交汇，使得大气层结较不稳定，在云南省及丽江市产生了明显的强降水过程。
参考文献：
[1]章国材,矫梅燕,李延香. 现代天气预报技术和方法[M]. 北京: 气象出版社,2007,371pp.
[2]王珏,梁琪瑶,易伟霞等. 一次区域性暴雨过程综合诊断分析[J]．气象与环境科学,2009,32 (3): 10-14.
作者简介：李根（1991-）男，彝族，云南省丽江市人，本科学历，助理工程师，从事天气预报工作。
论文作者:李根
论文发表刊物:《科技研究》2019年3期
论文发表时间:2019/6/11
标签：水汽论文; 丽江市论文; 丽江论文; 辐合论文; 暴雨论文; 云南论文; 切变论文; 《科技研究》2019年3期论文;