2018年3月19~20日福建暴雨成因分析

郑云义

（民航福建空管分局气象台福建福州350001）

摘要：本文利用地面观测资料、NCEP再分析资料、台站观测资料等，对2018年3月19~20日福建暴雨天气成因进行分析。结果表明：高空西南急流充足的水汽输送和不稳定能量，再加上锋面、低层切变的辐合上升运动为暴雨和强对流天气的发生发展提供了有利条件。冷暖空气的交汇使得层结不稳定性和垂直上升运动不断加强，进一步触发了福建南部地区飑线的出现；在降水大值区上空的对流层低层以辐合区为主，而对流层上层则以辐散区为主，这种高层辐散、低层辐合的配置形式对于上升运动的加强较为有利，同时也是降水强度增加的主要原因；在上游地区的广西南部有水汽通量的大值区存在，随着时间的推移，到了20时，福建省中南部沿海地区的水汽通量则在8~12g·s-1·cm-1之间，沿海地区整层大气可降水量在35~46mm之间，对于降水云团的生成提供了有利条件。

关键词：暴雨；环流形势；物理量场；福建省

引言

福建省位于中国东南部、东海之滨，境内峰岭耸峙，丘陵连绵，河谷、盆地穿插其间，山地、丘陵占全省总面积的80%以上，素有“八山一水一分田”之称。地势总体上西北高东南低，横断面略呈马鞍形。受到特殊地形地貌和气候的影响，福建省暴雨天气成因复杂，影响系统不同，暴雨触发机制、降水持续时间、强度和落区均有一定的差异。基于此，本文主要以2018年3月19~20日福建省发生的一次暴雨天气过程为例，利用相关气象观测资料对福建省的暴雨天气成因进行分析，以深入掌握暴雨发生发展规律，进一步提升暴雨天气预报预测水平。

1、暴雨天气实况

2018年3月19日08时到20日08时，福建省出现了大雨和暴雨天气，其中47个县市出现暴雨，并呈现出东北至西南走向，而15个国家站和429个区域自动站达到了暴雨级别，以闽清池园镇的降水量最大，高达95.2mm。这次暴雨天气以对流性降水和大范围雷电天气为主，同时局部地区还出现了7~9级的大风。

2、环流形势

在暴雨天气出现的过程中，500hPa欧亚大陆中高纬度地区呈现出“两槽一脊”的环流形势，其中高压脊分布在贝加尔湖一带，而在日本海附近则分布有东部大槽北段，而南段的西风槽和南支槽重叠后不断向南方地区伸展，最后到达广西，从高原东部不断向东移动，到了20日08时移动到115°E附近，槽前西南急流几乎控制整个福建省。3月19日20时，在700hPa中低空处存在一切变线主要位于湖北——湖南东部——广西中部一带，急流强度不断增加，最大风速高达20m/s；20日08时，700hPa处的低涡中心出现在安徽境内，切变线经过安徽——江西——广东一带，西南急流不断向东移动，最后经过福建到广东沿海一带。19日20时，850hPa低空处的切变南压，经过浙江——福建西北部——广东——广西一带，20日08时切变线向东转移，并经过浙江——福建——广东沿海地区。在200hPa高空处，福建省在高空槽前的西南急流轴南侧的辐散区内，抽吸作用较为明显。

结合地面图，倒槽不断向东延伸，锋面缓慢南压，一直到了19日下午，冷空气经过福建北部沿海地区后不断向南方扩散，从19日夜间到20日早晨，冷空气经过福建南部后开始对广东地区产生影响。高空西南急流充足的水汽输送和不稳定能量，再加上锋面、低层切变的辐合上升运动为暴雨和强对流天气的发生发展提供了有利条件。冷暖空气的交汇使得层结不稳定性和垂直上升运动不断加强，进一步触发了福建南部地区飑线的出现。西南急流中的风速脉动较为明显，也是造成降水强度分布不均的主要原因。另外，系统向后倾斜的极为明显，使得降水和对流不稳定性持续了较长时间，暖区降水和锋面降水的共同作用推动了福建省暴雨天气的出现。

3、物理量场诊断分析

3.1动力条件

沿着暴雨降水落区作涡度垂直剖面图，3月19日20时存在降水大值区，且附近分布有正涡度区，同时还存在有两个正涡度中心，其中550hPa高度处的正涡度中心数值达到了16×10-5·s-1，而300hPa高度处的正涡度中心数值则达到了19×10-5·s-1，中高层的正涡度发展较为显著，对于上升运动的加强提供了有利条件，同时还促进了暴雨天气的发生发展。结合暴雨降水落区的散度垂直剖面图，在降水大值区上空的对流层低层以辐合区为主，而对流层上层则以辐散区为主，这种高层辐散、低层辐合的配置形式对于上升运动的加强较为有利，同时也是降水强度增加的主要原因。

3.2水汽条件

暴雨天气出现的必要条件是需要充足的水汽条件，在福建暴雨天气出现的过程中，其上空主要受西南急流控制，南海水汽不断向福建上空输送，19日08时，福建省850hPa低空处的比湿数值大都在10~11k/kg之间，说明水汽条件较为充足。结合水汽通量，在上游地区的广西南部有水汽通量的大值区存在，最大水汽通量超过了16g·s-1·cm-1以上，随着时间的推移，到了20时，福建省中南部沿海地区的水汽通量则在8~12g·s-1·cm-1之间，沿海地区整层大气可降水量在35~46mm之间，而上游广东中部地区有超过45mm的大值区存在，对于上游降水云团的生成提供了有利条件。再加上高层西南急流的作用，降水云团开始向东北地区传播最后进入到福建省。20日08时，水汽通量等值线呈现出稀疏分布，水汽输送强度减弱，影响福建省的降水天气强度也随之减弱。

3.3热力条件

通常情况下，在高温高湿且热力不稳定的区域内极易出现暴雨天气，结合福建省上游地区的江西赣州站的探空曲线图，呈现出上层干冷下层潮湿的喇叭口状配置形式，而中层处有显著的干区存在，有很好对流条件，且对流云团经过龙岩地区开始对福建省各个区域产生影响。结合福州站的探空曲线图，不难发现湿层条件较为深厚，同时还有上层干冷下层潮湿的条件，此时的K值达到了35℃，850hPa和500hPa高空处的温度差达到了24℃左右，说明对流条件较好。热力的不稳定条件对于暴雨天气的发生发展较为有利。20日05时，结合东山站附近的探空曲线图，湿层条件仍旧深厚，同样存在上干下湿的条件，K值增加到了36℃，对流条件较好，为暴雨天气的出现提供了有利条件。

结论：

（1）高空西南急流充足的水汽输送和不稳定能量，再加上锋面、低层切变的辐合上升运动为暴雨和强对流天气的发生发展提供了有利条件。冷暖空气的交汇使得层结不稳定性和垂直上升运动不断加强，进一步触发了福建南部地区飑线的出现。

（2）在降水大值区上空的对流层低层以辐合区为主，而对流层上层则以辐散区为主，这种高层辐散、低层辐合的配置形式对于上升运动的加强较为有利，同时也是降水强度增加的主要原因。

（3）在上游地区的广西南部有水汽通量的大值区存在，随着时间的推移，到了20时，福建省中南部沿海地区的水汽通量则在8~12g·s-1·cm-1之间，沿海地区整层大气可降水量在35~46mm之间，对于降水云团的生成提供了有利条件。

参考文献：

[1]沈桐立,曾瑾瑜,朱伟军,等.2006年6月6-7日福建特大暴雨数值模拟和诊断分析[J].大气科学学报,2010(01).

[2]吴婷婕,周顺武,陈艺芳,等.福建一次秋季暴雨天气过程的机制分析[J].中国科技论文,2016(09).

作者简介：郑云义（1988-），男，汉族，福建省福州人，本科学历，工程师，从事气象工作。