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摘 要：利用常规气象观测资料、客观物理量分析资料及乡镇自动站雨量资料、FY-2E卫星实时云图和T639模式数值预报产品等非常规气象资料,对2013年6月20～22日发生在泸定县南部4个乡镇的持续性大暴雨过程进行了诊断分析.结果表明：副高外围584线在长江中上游地区东西摆动是此次局地大暴雨过程的天气尺度和大尺度环流背景；副高外围持续的较强南风气流对这次持续性大暴雨天气的水汽和不稳定能量输送起到了决定性作用,为中小尺度系统形成创造了有利的环境条件；6月20日、21日的强降雨所需的强上升运动主要由冷空气触发对流有效位能的释放提供,22日的上升运动主要由副高西部大尺度的强迫抬升等引起；卫星云图资料能较好地监测中小尺度系统的生成和发展,同时中小尺度系统的发展及移向与雨团的移动和自动雨量站的雨量有很好的对应关系.

关 键 词：副热带高压；局地大暴雨；气象

中图分类号：P458文献标识码：A

引言

暴雨预报一直是我国天气预报业务工作的重点,也是难点之一.随着气象业务现代化和大气探测手段的不断改进,气象研究人员及业务工作者对暴雨的发生机理在以往相关成果的基础上进行了大量新的探索性研究,使得对暴雨的预报能力有了较大提高.尤其是对区域性暴雨,就其过程而言,基本上能做到提前24h或48h作出较为准确的预报.然而,对于发生在地形复杂山区的小范围局地大暴雨,目前还难以对其作出准确的预报.泸定县位于四川省西部二郎山西麓、甘孜藏族自治州东南部,界于邛崃山脉与大雪山脉之间,处于青藏高原与四川盆地的过渡地带,气候既具有高原气候特点,同时也具有部分四川盆地气候特点,这里地质环境条件复杂,山高坡陡,是我国有名的地质灾害高易发区.暴雨天气受四川盆地暴雨天气系统在合适的引导气流下翻越二郎山影响泸定,同时也受高原东移天气系统影响.目前,对于高原暴雨天气研究仅限于对一些区域性暴雨天气进行分析研究,而对于发生在川西高原东部、地形复杂山区的小范围局地大暴雨天气过程研究尚处于空白,但往往这种局地的强降水天气因其时间短、强度大,极易造成山洪、泥石流灾害,给当地工农业生产和人民群众生命财产带来惨重损失.因此,选择一些典型局地大暴雨天气过程进行天气动力学综合分析对提高预报预警能力尤为必要.

近年来,随着乡镇自动气象站和乡村单雨量站的建成及正式投入业务使用,使对较小尺度暴雨的监测预警能力有了明显提高,因此,本文使用常规气象观测资料、客观物理量分析资料及乡镇自动站雨量资料、FY-2E卫星实时云图和对本地预报能力较好的部份T639模式数值预报产品等非常规气象资料,着重对2013年6月20～22日发生在泸定县南部4个乡镇的大暴雨的系统特征进行了诊断分析,以便为今后类似局地暴雨的预报预警提供参考依据.

1降雨实况分析

2013年6月20日03：00～22日07：00,泸定县出现1次中到大雨、南部部分乡镇暴雨、大暴雨天气过程,过程降雨量28.2～155.4mm（见图1）,强降水区主要分布在该县南部得妥乡、磨西镇、新兴乡、德威乡4个乡镇,当地乡镇自动雨量站和单雨量站资料显示,此次强降水天气过程主要有3个集中降雨时段：第1个时段为6月20日03：00～05：00,泸定南部得妥乡、磨西镇、新兴乡、德威乡4个乡镇出现第1次大暴雨天气；第2个时段是6月20日晚上,暴雨区位于磨西镇、得妥乡、田坝乡,大暴雨出现在新兴乡；第3个时段在6月22日01：00～07：00,得妥乡再次出现大暴雨天气.

图12013年6月20日03：00～22日07：00泸定县降雨量

此次过程得妥乡连续3d出现暴雨、大暴雨天气,最大日降雨量71.2mm（四川甘孜州暴雨标准：R24≥25.0mm；大暴雨标准：R24≥50.0mm）,最大过程降雨量155.4mm,20日03：00～05：00最大1h、2h降雨量分别为32.3、58.4mm.过程降雨量和2h降雨量均创泸定县有气象记录以来极值,最大日降雨量接近历史极值（最大日降雨量极值为1989年7月18日72.3mm）.受强降雨影响,泸定县南部乡镇20日、22日多处出现泥石流灾害,耕地、经济林木、水渠、公路受损严重,得妥乡湾东河骆家河坝电站22日凌晨被冲毁,直接经济2128.43余万元.

2大尺度环流背景及影响系统

暴雨的研究和分析预报实践表明,暴雨天气过程总是出现在一定的大尺度环流形势下.这次大暴雨天气过程,也有其特定的天气形势及其演变过程.

17～22日,对流层500hPa亚欧中高纬地区维持两槽一脊形势,青藏高原中东部多短波槽活动,西北区亦有短波槽东移,副热带高压呈东西向带状分布,强度较常年同期偏强,脊线位置偏北,位于N28°,588线西脊点21日之前位于E128°的东海海面上,位置稳定少动.21日08：00明显西伸北抬,西脊点位于E110°附近.副高外围584线在长江中上游地区东西摆动,17日西伸至西藏,四川以偏南气流为主,17～18日08：00东退减弱,西北区低槽东移至永昌-曲麻莱一线,槽前伴有负变温；19日08：00的584线又加强西进至重庆、贵州一带,20日西进至川东―川南―云贵高原一带,21日08：00继续西伸至西藏东部,四川盆地西部至川西高原东部始终处于副高外围偏南气流控制中.与此同时,西北区弱冷空气在高空低槽的引导下缓慢东移南压.19日08：00的500hPa西北区低槽移至张掖-兴海一线,槽前有-6℃的变温配合,昭觉-会东有一切变生成；地面弱冷空气移至河套地区,北方冷空气在张掖-兴海低槽东移的过程中引导南下,昭觉-会东切变在副高外围偏南气流的引导下北上,在四川盆地西部和川西高原东部地区造成暴雨至大暴雨天气.20日08：00张掖低槽移至兰州―甘德一线,昭觉切变北上过程中演变为红原―温江―西昌低槽,西北区负变温区已移至四川盆地的西北部、东北部,地面冷空气进入盆地,在兰州―甘德低槽东移和盆地冷空气回流的作用下泸定南部形成第2次暴雨天气.21日08：00的500hPa副高西伸北抬,四川受副高西侧的偏南气流控制,攀西地区中低层均有一切变线,四川大部为负变温区,攀西地区切变线在副高外围偏南气流的引导下再次北上造成泸定得妥乡出现大暴雨天气.图22013年6月19～21日08：00中低层形势场演变图

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3持续性暴雨的低层湿度场及风场特征

对流层低层的丰沛水汽是大暴雨产生的必要条件之一.在这场持续性大暴雨过程中,其前期和暴雨发生时段中低层水汽条件相当充分.在暴雨开始前的18日08：00,700hPa上整个四川盆地为θse>80℃的长椭圆形高值区,北界已抵达甘肃南部,并且在青藏高原东北部有一个θse<58℃向南开口的舌状低值区,在湖北一带有一<68℃的次低值区,随后四川盆地θse值进一步增大,19日08：00（见图3a）高θse向四川盆地西部集中,强度已增强至>84℃,北界稳定,轴线为准S-N向.与此同时,位于青藏高原东北部的θse低值区向南移动已抵达川西高原东部,强度<62℃,轴线同为准S-N向,同上述长椭圆形θse高值区在四川盆地西部形成较强的θse梯度区（能量锋区）,表明位于南海与孟湾的高温高湿暖空气源源不断的向四川盆地聚集,并与干冷空气在川西高原东部至四川盆地西部地区交汇,为这次大暴雨过程提供了充沛的水汽和不稳定能量.同时,在θse强梯度区附近,正是中尺度对流系统形成和发展的有利地区；20日08：00>80℃θse高值区控制川西高原东部以东的西南地区（见图3b）,近似于准圆形,但川西高原向南开口的舌状低值区减弱；21日08：00四川地区能量场减弱,但在西藏东南部地区有>80℃的高中心区（见图3c）.

（a）19日08：00的700hPaθse场

（b）19日08：00的700hPaθse场

（c）19日08：00的700hPaθse场

图32013年6月19～21日08：00的700hPaθse场

为了进一步揭示影响泸定县的低层水汽场和风场特征,图4绘制了6月18～21日成都、西昌、巴塘700hPa的风速、位势高度、露点温度、水汽通量散度时间剖面图.

图42013年6月19～21日巴塘、成都、西昌700hPa的温度（℃）、风速（ms-1）、位势高度、温度露点差（T-Td,℃）、水汽通量散度（10-5gcm-2hPa-1s-1）（图中测站左、右下侧值分别为温度露点差、水汽通量散度）

图中清楚地展示了以下事实：低层大气非常潮湿,19日08：00～21日08：00成都站T-Td大部时间在2℃以下,接近于饱和；偏南风风速较强且较稳定,西昌站各时次南风风速在10m/s左右,成都为东南风,风速在4ᦉ

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