利用常規(guī)觀測(cè)資料、地面加密自動(dòng)站資料、雷達(dá)資料、湖北地形資料及NCEP、ECMWF再分析資料,針對(duì)一次數(shù)值模式漏報(bào)的局地大暴雨過程進(jìn)行分析,結(jié)果表明:高空槽前,低層切變線北側(cè),地面弱冷空氣侵入暖倒槽是本次過程的大尺度天氣背景。邊界層強(qiáng)輻合中心和訂正后高對(duì)流有效位能在預(yù)報(bào)中值得關(guān)注。兩個(gè)大暴雨中心分別由兩個(gè)不同的中尺度對(duì)流系統(tǒng)（Mesoscale Convective System,MCS）造成的,其演變形式和加強(qiáng)維持機(jī)制明顯不同。松滋地區(qū)MCS受陣風(fēng)鋒觸發(fā),加強(qiáng)于邊界層強(qiáng)輻合中心附近,在局地鋒生作用下演變?yōu)橹谐叨葴u旋結(jié)構(gòu),雷達(dá)上表現(xiàn)為人字形回波形態(tài),大暴雨中心位于人字形回波交點(diǎn)處,50 mm/h雨強(qiáng)維持3h。長(zhǎng)陽地區(qū)MCS在邊界層輻合區(qū)邊緣,受邊界層輻合氣流觸發(fā),由加強(qiáng)的偏東氣流在迎風(fēng)坡上產(chǎn)生較強(qiáng)的地形強(qiáng)迫抬升而增強(qiáng),最大雨強(qiáng)達(dá)102mm/h。 

【文章來源】：氣象與環(huán)境科學(xué). 2020,43(04)

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

2016年5月6日宜昌站T-lnp圖

從NCEP再分析資料計(jì)算的925 hPa散度場(chǎng)看(圖2a、b),6日14時(shí)至20時(shí),隨著偏北氣流加強(qiáng),鄂西南輻合明顯加強(qiáng),輻合中心最強(qiáng)達(dá)24×10-5s-1,且正好位于松滋萬家鄉(xiāng)站附近。沿輻合中心111.5°E作散度及經(jīng)向風(fēng)和垂直速度(v-w)的剖面(圖2c、d)可知,輻合中心主要集中在925 hPa以下,且隨著低層輻合加強(qiáng),上升運(yùn)動(dòng)明顯增強(qiáng)。尤為值得注意的是,本個(gè)例中為東北風(fēng)和偏東風(fēng)的輻合,這與引文中提到的多數(shù)個(gè)例為東南風(fēng)與偏東風(fēng)的輻合不同,這種風(fēng)場(chǎng)極易被忽視。EC數(shù)值模式風(fēng)場(chǎng)預(yù)報(bào)基本正確(圖略),但其預(yù)報(bào)的降水量卻比實(shí)況嚴(yán)重偏小,這應(yīng)與該天氣形勢(shì)下大尺度模式本身的預(yù)報(bào)能力偏弱有關(guān),華東中尺度模式僅在6日08時(shí)起報(bào)時(shí)次對(duì)鄂西南局地預(yù)報(bào)了100 mm以上降水,但落區(qū)仍與實(shí)況有偏差。這進(jìn)一步說明此類天氣形勢(shì)下提前預(yù)報(bào)具有很大難度。從以上分析可知,邊界層強(qiáng)輻合中心可能是該天氣形勢(shì)下產(chǎn)生強(qiáng)降水的重要?jiǎng)恿l件,在實(shí)際預(yù)報(bào)中應(yīng)重點(diǎn)分析。此外,從兩個(gè)大暴雨中心和輻合區(qū)的對(duì)應(yīng)關(guān)系看,松滋萬家鄉(xiāng)正好位于強(qiáng)輻合中心,而長(zhǎng)陽天齊處在輻合區(qū)邊緣。兩個(gè)大暴雨中心雨量雖相當(dāng),但其低層輻合強(qiáng)度卻存在較大差別,因此有必要對(duì)大暴雨的成因作更進(jìn)一步分析。5 中尺度對(duì)流系統(tǒng)演變及成因

影響松滋地區(qū)的MCS主要經(jīng)歷了三個(gè)階段。第一階段,從2016年5月6日16:34至17:59,為陣風(fēng)鋒進(jìn)入層結(jié)不穩(wěn)定區(qū)觸發(fā)對(duì)流階段(圖3a、b、c)�？梢钥吹角G門中部有兩個(gè)對(duì)流單體,其中偏西方位的對(duì)流單體其西南側(cè)有陣風(fēng)鋒向西南方向移動(dòng),而這兩個(gè)對(duì)流單體快速減弱消亡。該陣風(fēng)鋒高度達(dá)1.2 km,結(jié)合上文分析,由于地面溫度升高,大氣不穩(wěn)定加劇,該陣風(fēng)鋒提供了觸發(fā)條件,從圖3(c)可以看到,新對(duì)流在陣風(fēng)鋒上產(chǎn)生。第二階段,從17:59至20:00,對(duì)流在強(qiáng)輻合區(qū)內(nèi)發(fā)展加強(qiáng)(圖3d、e)。18:23對(duì)流單體經(jīng)陣風(fēng)鋒觸發(fā)后迅速增強(qiáng),并與輻合區(qū)內(nèi)另一塊對(duì)流單體合并后快速南壓,同時(shí)湖南北部有對(duì)流回波帶生成,緩慢北抬。第三階段,從20:00至22:40,南北對(duì)流帶合并演變?yōu)槿俗中?即中尺度渦旋結(jié)構(gòu)(圖3f)。湖北南部快速南下的對(duì)流回波與湖南北部緩慢北抬的對(duì)流回波在松滋地區(qū)結(jié)合,逐漸演變成人字形回波形態(tài),大暴雨位于人字形回波的交點(diǎn)附近。沿強(qiáng)回波作剖面可以看出,45 dBZ強(qiáng)回波可達(dá)6 km以上,最大回波強(qiáng)度達(dá)50 dBZ,回波帶上有多個(gè)對(duì)流單體生消,列車效應(yīng)明顯。由松滋萬家鄉(xiāng)站小時(shí)雨量資料可知,20:00—23:00,小時(shí)雨量分別為56 mm、60 mm、52 mm。這一雷達(dá)回波演變特征可作為提前發(fā)布暴雨預(yù)警信號(hào)的重要參考。事實(shí)上,在5月6日20:20,預(yù)報(bào)員也及時(shí)發(fā)布了松滋地區(qū)暴雨橙色預(yù)警信號(hào),預(yù)計(jì)未來3 h有50 mm以上降水。預(yù)報(bào)時(shí)效是比較及時(shí)的,但對(duì)雨量預(yù)報(bào)略有不足,以后需更加關(guān)注人字形回波交點(diǎn)附近由于列車效應(yīng)可能造成的100 mm以上大暴雨。進(jìn)一步分析該MCS為何在第三階段會(huì)演變?yōu)橹谐叨葴u旋結(jié)構(gòu)特征。沿111.5°E(離松滋萬家鄉(xiāng)最近點(diǎn))作溫度平流經(jīng)向剖面(圖4a、b),可以看到,從6日14時(shí)到20時(shí),大暴雨中心上空925 hPa以下溫度平流發(fā)生了明顯變化,暖平流從14時(shí)的1.2×10-5℃·s-1增強(qiáng)至3.0×10-5℃·s-1,而其北側(cè)有明顯的冷平流中心,強(qiáng)度達(dá)-2×10-5 ℃·s-1,這與中低層冷空氣侵入密切相關(guān)。同時(shí)從沿該點(diǎn)的鋒生函數(shù)經(jīng)向剖面(圖4c、d)可以看到,在中低層冷空氣侵入過程中出現(xiàn)了明顯的鋒生,鋒生函數(shù)從-3×10-10 K·s-1·m-1增強(qiáng)至90×10-10K·s-1·m-1。以上分析表明,中尺度渦旋結(jié)構(gòu)特征的形成與中低層冷空氣侵入過程中引起的局地鋒生密切相關(guān)。對(duì)比陶詩言[30]、郭英蓮[23]等對(duì)梅雨鋒降水鋒生特征的研究結(jié)果,本個(gè)例有所不同,其鋒生集中在邊界層以下,并以水平鋒生為主,這在強(qiáng)降水潛勢(shì)預(yù)報(bào)中值得重點(diǎn)關(guān)注。

【參考文獻(xiàn)】：
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