毕节市南部暴雨天气过程物理量分析
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摘 要：本文利用物理量场的实况资料，对2010—2014年织金县暴雨天气的物理量进行分析，总结出一些对当地暴雨有较好指示意义的物理量的阈值。分析表明，暴雨的发生对水汽、动力和热力条件有一定程度的要求，而能较好地表征这些条件的物理量是：汽条件-比湿、水汽通量散度；动力条件-700hPa垂直速度、散度、涡度；热力条件-假相当位温、总温度；不稳定能量条件-K指数、Ky指数。对于各区域而言，区域性暴雨对于水汽和动力条件的要求更高，北部型暴雨对热力条件和不稳定能量要求较高。
关键词：暴雨；区域自动站；时空分布；物理量
中图分类号：S16 文献标识码：A
DOI：10.19754/j.nyyjs.20190530055
1 资料选取
根据暴雨的定义，日降水量≥50mm称为暴雨。现将2个及以上区域站出现暴雨作为织金县一次暴雨过程。本文选取2010—2015年织金县51个区域站降水量数据，统计各站点暴雨日数及其时空分布特征。选取2010—2014年共68次暴雨过程，将织金县暴雨过程分为北部型、南部型及区域性暴雨过程，其中北部型暴雨4次，南部型暴雨14次，区域性暴雨12次，选取茶店、绮陌、织金、阿弓、桂果、珠藏6个区域站为指标站，统计各区域暴雨物理量阈值。
2 织金县暴雨时空分布特征
2.1 时间分布特征
2.1.1 年变化
根据2010—2015年织金县逐年暴雨统计资料显示，从2010—2015年，织金县的暴雨日数是呈现逐年上升的趋势，到2015年达到最大，为20次；2011年的暴雨日数最少，仅为10次。
2.1.2 月变化
从逐月的次数变化可知，暴雨主要出现在5—8月，其中6月最多，达28次；其次是7月和8月，为17次，9—10月暴雨次数明显减少；11—次年4月基本无暴雨天气。
2.2 空间分布特征
从2010—2015年织金县各区域站暴雨日数统计可知，织金县的暴雨分布自北向南呈现逐渐增多的趋势，出现暴雨次数最多的为珠藏，达40次；其次为普翁、桂果、牛场，为33次；北部地区的八步、以那和金龙最少，仅为9次。受山脉的阻挡，南部地区又分为东西2个暴雨中心，西部以珠藏为中心，而东部以普翁、牛场为中心的暴雨区是织金县暴雨较集中的区域。
3 暴雨区物理量分析
水汽条件和动力条件在降水预报中至关重要。水汽条件是降水的基本条件，水汽含量的多少和降水量的大小有直接的关系。暴雨是在大气饱和比湿达到一定程度时才能发生。统计显示，暴雨发生前，700hPa比湿大多在9g/kg以上，850hPa比湿在11g/kg以上。除了有较高的比湿外，还需要有充分的水汽供应。中低层有一定的水汽输送，850hPa为水汽辐合区，水汽通量散度小于-10×10-5g/（s·cm2·hPa）。
通过对动力条件的分析可知，暴雨均发生在大范围的上升运动区。700hPa散度小于0.4×10-5·s-1；200hPa散度大于1.1×10-5·s-1；且700hPa、850hPa的涡度值也较大。可见暴雨区存在明显的低层辐合、高层輻散的特征。
除了水汽和动力条件外，暴雨形成还需要有一定的热力条件，从假相当位温和总温度场可以看出，暴雨发生时，贵州省都处于高能区，且能量锋区多位于贵州西北部，结合850hPa比湿场来看，等比湿线的分布与假相当位温分布配合较好，处于高能高湿区，有利于对流性降水的产生。
暴雨都是在层结不稳定的情况下发生的，但研究表明，暴雨对不稳定度的要求不是很高，只要是不稳定层结都有可能发生暴雨。
统计各区域物理量发现，由于范围较小，各乡镇间距离较近，物理量之间的差距不大。总体而言，区域性暴雨对于水汽和动力条件的要求更高，北部型暴雨对热力条件和不稳定能量要求较高。
4 检验
2015年织金县共有20次暴雨过程，其中北部型暴雨1次、南部型暴雨9次、区域性暴雨5次。下面对6次南部型暴雨和4次区域性暴雨过程的物理量进行检验。结果显示，南部型暴雨中热力条件和不稳定能量条件80%以上都符合，此外，水汽条件中的比湿、850hPa水汽通量、850hPa相对湿度和动力条件中的700hPa散度也较吻合。区域性暴雨中850hPa水汽通量、700hPa水汽通量散度、700hPa散度、850hPa假相当位温、850hPa总温度和K指数符合比例均为100%，850hPa涡度则为0%，比湿、200hPa散度和SI指数符合比例较高。
5 结论
织金县暴雨分布南多北少，其中又以东南部为最多，主要出现在5—8月，逐年变化整体呈现增多的趋势。
本文所用micaps数据的格点值格距较大，进行插值后各区域站的指相差不大，因此，对暴雨有较好指示意义的物理量之间的差异不是很大。对织金县暴雨发生的条件而言，要达到暴雨，对水汽条件的要求较高，并配合大范围的上升运动，且在850hPa上处于高能高湿区，但对不稳定能量的要求并不是很高。
由于降水成因复杂多变，涉及的物理量非常多，且不同的地域、环流背景对物理量的要求也会有所不同，因此，物理量仅仅只能为暴雨预报提供参考依据。
参考文献
[1] 章淹等.暴雨预报[M].气象出版社，1990：27-88.
[2] 张一平，乔春贵，梁俊平.淮河上游短时强降水天气学分型与物理诊断量阈值初探[J].暴雨灾害，2014，33（2）：129-138.
[3] 杨金锡，陈焱.用ECMWF资料作江淮区域性暴雨落区预报的试验[J].气象，1994，20（9）：38-40.
[4] 任敏，陈焱，璩英.安徽暴雨落区与一些物理量关系的统计分析[J].气象 ，2006，32（4）：40-44.
[5] 韩沁哲，蔡荣辉，匡方毅.基于“配料法”的湖南省暴雨落区预报[J].广东气象，2009，31（1）：12-14.
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