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摘要 利用加密降水资料和Micaps数据等资料，对2005年、2015年淮南市出现的2次持续性暴雨天气进行分析诊断。结果表明，2次暴雨过程具有不同分型的梅雨环流特征，环境物理量的时间和空间分析也表明2次暴雨过程具有迥异的环境物理量水平和垂直分布特征，在位温、水汽、垂直速度、涡度等场分布特性方面有明显的差异。
关键词 暴雨；稳定度；辐合；辐散；安徽淮南；2005年；2015年；梅汛期
中图分类号 P458.121.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）14-0224-03
淮南市地处淮河流域，暴雨引发的内涝和洪涝是该地区最严重的灾害之一，随着城市建设及防洪设施建设的提升，短期内的单场暴雨并不足以引发严重灾害，但持续性暴雨过程极易引发内涝，区域性或流域性持续暴雨往往会引发严重灾害[1-2]。淮南市年暴雨日数3.1 d，历年6月25日前后进入多雨期，入汛后一般会有1～2场暴雨过程[3-4]。因此，成功地预报连续性暴雨过程能在各级决策服务中发挥重要作用，但这也是预报的难点[5-6]。
近15年，淮河流域气候背景有年代际的变化，2002—2008年淮南市处于多雨时期，2005年7月5—10日过程为流域性暴雨；2009—2016年淮南市处于少雨期，但2015年6月25—30日江淮东部区域性暴雨过程创下淮南本站6月降水大暴雨日数历史极值，针对这2次持续暴雨过程进行深入对比分析、理清思路，对强降水产生的物理成因充分认识将对提升暴雨预报有重要意义[7-8]。
1 暴雨概况
2005年7月5日暴雨过程为流域性强降水过程，主要降水在沿淮，过程总降水量270～332 mm，6 d出现3场暴雨，其中1场大暴雨，最大雨强48.6 mm/h，出现在7月9日0：00。
2015年6月25日暴雨过程为区域性强降水过程，主要降水在安徽沿淮中东部区域，过程总降水量230～387 mm，6 d出现3场暴雨，其中淮南本站3场均为大暴雨，为市级本站6月历史大暴雨日数极值，辖区3个国家站最大雨强53.1 mm/h，加密站最大雨强84.5 mm/h（八公山），出现在29日5：00，具体实况见表1。
2 暴雨过程物理量分析
2.1 环流特征分析
2.1.1 2005年7月5日持续暴雨。过程为典型的单阻梅雨形势，阻高位于贝湖以西，乌拉尔山—巴湖、日本海—河套地区均为宽广的低槽区，不断有冷空气补充南下形成较强降水。200 hPa南亚高压稳定控制江淮大部，沿淮地区为高压东北部北風辅散区。副高处于东退略南压中，其脊线维持在23°～26°N之间，冷暖空气在沿淮形成了准静止切变线，强降水稳定维持。
2.1.2 2015年6月25日持续暴雨。过程为双阻梅雨形势，西阻高位于乌拉尔山以东附近，东阻高位于雅库茨克以东附近[9]。两阻之间贝加尔湖东北边为低压槽，其后部西北有冷空气南下，一支从巴尔克什湖附近的低槽中分裂南下；另一支从贝加尔湖南下。中纬度多短波槽活动，不断引导冷空气南下，沿淮地区为西北气流控制，对流层中高层冷空气渗透明显。2015年6月25日暴雨过程在28日前副高缓慢北抬，沿淮为暖式切变，29日副高南落，沿淮转为冷式切变。图1、2给出了2次过程500 hPa平均环流，分别符合单阻、双阻梅雨形势。
2.2 热力条件分析
选取2个持续暴雨过程中降水突出时间段为个例作对比，分别沿117°E经过淮南站作假相当位温θse叠加比湿q的经向垂直剖面，时间点分别为2005年7月6日20：00、2015年6月29日20：00，见图3。
2005年7月6日20：00中700 hPa以下淮南处于θse高能舌区中心值右侧，同时也是湿舌区，低层高温高湿；同时700 hPa附近出现中心值50的θse低能舌区及比湿低值区，说明有干冷空气侵入，低层高温高湿、中层干冷，非常有利于对流产生，对应此次过程不仅出现了短时强降水（寿县33.6 mm/h），同时地面出现大风天气。
2015年6月29日20：00中700 hPa（含）以下高能高湿，θse中心高值高于2005年7月6日20：00，但低能干区接近于500 hPa，同时θse中心低值高于2005年7月6日20：00低能中心值，说明2015年6月29日20：00高能且湿层深厚，以短时强降水为主，实况2015年6月29日20：00出现最大小时雨强：淮南53.1 mm/h、凤台44.2 mm/h。
θse850-θse500：2005年7月6日20：00为18，2015年6月29日20：00为11，也说明前者对流不稳定更显著。
2.3 水汽条件分析
沿32.6°N过淮南站作2个过程共4个时次的水汽通量散度纬向剖面，见图4。
2005年7月6日20：00 116°E 925 hPa处水汽通量散度正值区对应925 hPa弱反气旋环流，左侧107°N 850 hPa负值中心对应一暖湿切变线，正上方115°N 700 hPa负值中心对应700 hPa切变线，最右侧负值区对应850～925 hPa弱切变。随着副高主体东退南压系统向东南发展。至2005年7月7日8：00 850 hPa东段和西段负值区连通，切变线连通，700～925 hPa为一致水汽通量辅合区，500、1 000 hPa为水汽辐散区，这样中层整层水汽辐合，高层、低层水汽辐散，有利于短时强降水和大风出现，实况出现了33.6 mm/h强降水，同时地面有大风。
2015年6月29日20：00位于112°E、32.6°N 700 hPa附近的水汽通量散度正大值中心对应着该处700 hPa风场风速的辐散，随着高空槽东移，系统向东发展，正水汽通量散度中心向东并向低层发展达到117°E、32.6°N（接近淮南本站）850 hPa处中心值由12增加到18，对应此时风场该处850 hPa风场有强风速辐散，同时925 hPa以下转为西南大风为水汽通量散度负值区，低层负值中心配合中层有正值中心，水汽在低层辐合、中层辐散，强降水发生，从实况看淮南53.1 mm/h、凤台44.2 mm/h的强降水与水汽通量散度在剖面变化一致。 2.4 动力条件分析
沿117°E通过淮南站作2005年7月6日20：00和2015年6月29日20：00垂直速度叠加涡度的经向剖面，具体见图5。
2005年7月6日20：00垂直速度剖面700 hPa以下为下沉运动，上升运动高于500 hPa，上升中心有正涡度中心；由图5可以看到，在上升中心右侧有非常强的下沉中心并配合负涡度中心，地面可能将出现强的下沉气流，如大风等。
2015年6月29日20：00垂直速度剖面29°～36°N低层至高层均为垂直上升运动，对流深厚，北边和南边分别有下沉中心，这种垂直速度场分布形成的反馈机制加强和维持了垂直上升运动，同时700～925 hPa有正涡度中心位于淮南站上空，进一步加强了垂直运动。
2.5 云图产品分析
云顶亮温展示了对流发展程度，利用淮南站2015年6月29日19：00至2015年6月30日8：00每小时雨量与亮温（TBB）对比，亮温迅速下降即亮温梯度加大的过程对流将发展。由图6可知，2015年6月29日23：00—24：00亮温迅速下降，2015年6月29日23：00出现53.1 mm/h雨强的强对流暴雨。因此，利用TBB可以追踪对流发展，但TBB变化滞后雨量1 h左右，需利用多种手段来提前预判。
3 结论
（1）2次持续暴雨过程有典型梅雨环流特征，2005年暴雨过程为单阻型、2015年暴雨过程为双阻型。
（2）位温剖面表明，2005年暴雨过程700 hPa有干侵入，对流可能出现强下沉气流；2015年暴雨过程700 hPa以下高能高濕深厚，同时500 hPa与850 hPa假相当位温差判断两者不稳定强弱有一定指示意义。
（3）水汽分析表明，2005年暴雨过程为高层、低层辐散，中层辐合形势，这种形势短时强降水和地面大风多有可能发生；2015年过程水汽在低层辐合，中层辐散，有利于强降水发生。
（4）垂直速度和涡度分析表明，2005年暴雨过程上升中心和涡度正中心位于500 hPa，上升对流弱于2015年暴雨过程，同时又伴有强下沉运动中心和负涡度，近地面有强下沉气流或大风。2015年暴雨过程垂直速度和正涡度中心重叠度高且29°～36°N全为上升气流，对流深厚，同时左右两侧有对称的下沉气流中心和负涡度中心，这对暴雨的环流发展、维持有正反馈。
4 参考文献
[1] 孙俊，邓国卫，张渝杰，等.“13·6·30”遂宁市特大暴雨成因的初探[J].气象，2014（10）：1174-1182.
[2] 乔枫雪，赵思雄，孙建华.一次引发暴雨的东北低涡的涡度及水汽收支分析[J].气候与环境研究，2007（3）：397-411.
[3] 张苏平，李春，白燕，等.一次北方台风暴雨（9406）能量特征分析[J].大气科学，2006（40）：645-659.
[4] 陈伟斌，高安宁，陈见，等.不同环境风场条件下两次暴雨过程对比分析[J].气象研究与应用，2012（3）：14-20.
[5] 高守亭，雷霆，周玉淑，等.强暴雨系统中湿位涡异常的诊断分析[J].应用气象学报，2002，13（6）：663-670.
[6] 郭英莲，徐海明.对流层中上层干空气对“碧利斯”台风暴雨的影响[J].大气科学学报，2002（1）：98-109.
[7] 胡燕平，梁钰，程锦霞，等.河南省两次春季暴雨过程的对比[J].气象科学，2011（5）：646-651.
[8] 井喜，屠妮妮，曾鹏，等.我国西南地区一次暴雨过程特征及成因[J].大气科学学报，2011（6）：725-736.
[9] 任余龙，寿绍文，李耀辉.西北区东部一次大暴雨过程的湿位涡诊断与数值模拟[J].高原气象，2007（2）：344-352.
关键词 暴雨；稳定度；辐合；辐散；安徽淮南；2005年；2015年；梅汛期
中图分类号 P458.121.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）14-0224-03
淮南市地处淮河流域，暴雨引发的内涝和洪涝是该地区最严重的灾害之一，随着城市建设及防洪设施建设的提升，短期内的单场暴雨并不足以引发严重灾害，但持续性暴雨过程极易引发内涝，区域性或流域性持续暴雨往往会引发严重灾害[1-2]。淮南市年暴雨日数3.1 d，历年6月25日前后进入多雨期，入汛后一般会有1～2场暴雨过程[3-4]。因此，成功地预报连续性暴雨过程能在各级决策服务中发挥重要作用，但这也是预报的难点[5-6]。
近15年，淮河流域气候背景有年代际的变化，2002—2008年淮南市处于多雨时期，2005年7月5—10日过程为流域性暴雨；2009—2016年淮南市处于少雨期，但2015年6月25—30日江淮东部区域性暴雨过程创下淮南本站6月降水大暴雨日数历史极值，针对这2次持续暴雨过程进行深入对比分析、理清思路，对强降水产生的物理成因充分认识将对提升暴雨预报有重要意义[7-8]。
1 暴雨概况
2005年7月5日暴雨过程为流域性强降水过程，主要降水在沿淮，过程总降水量270～332 mm，6 d出现3场暴雨，其中1场大暴雨，最大雨强48.6 mm/h，出现在7月9日0：00。
2015年6月25日暴雨过程为区域性强降水过程，主要降水在安徽沿淮中东部区域，过程总降水量230～387 mm，6 d出现3场暴雨，其中淮南本站3场均为大暴雨，为市级本站6月历史大暴雨日数极值，辖区3个国家站最大雨强53.1 mm/h，加密站最大雨强84.5 mm/h（八公山），出现在29日5：00，具体实况见表1。
2 暴雨过程物理量分析
2.1 环流特征分析
2.1.1 2005年7月5日持续暴雨。过程为典型的单阻梅雨形势，阻高位于贝湖以西，乌拉尔山—巴湖、日本海—河套地区均为宽广的低槽区，不断有冷空气补充南下形成较强降水。200 hPa南亚高压稳定控制江淮大部，沿淮地区为高压东北部北風辅散区。副高处于东退略南压中，其脊线维持在23°～26°N之间，冷暖空气在沿淮形成了准静止切变线，强降水稳定维持。
2.1.2 2015年6月25日持续暴雨。过程为双阻梅雨形势，西阻高位于乌拉尔山以东附近，东阻高位于雅库茨克以东附近[9]。两阻之间贝加尔湖东北边为低压槽，其后部西北有冷空气南下，一支从巴尔克什湖附近的低槽中分裂南下；另一支从贝加尔湖南下。中纬度多短波槽活动，不断引导冷空气南下，沿淮地区为西北气流控制，对流层中高层冷空气渗透明显。2015年6月25日暴雨过程在28日前副高缓慢北抬，沿淮为暖式切变，29日副高南落，沿淮转为冷式切变。图1、2给出了2次过程500 hPa平均环流，分别符合单阻、双阻梅雨形势。
2.2 热力条件分析
选取2个持续暴雨过程中降水突出时间段为个例作对比，分别沿117°E经过淮南站作假相当位温θse叠加比湿q的经向垂直剖面，时间点分别为2005年7月6日20：00、2015年6月29日20：00，见图3。
2005年7月6日20：00中700 hPa以下淮南处于θse高能舌区中心值右侧，同时也是湿舌区，低层高温高湿；同时700 hPa附近出现中心值50的θse低能舌区及比湿低值区，说明有干冷空气侵入，低层高温高湿、中层干冷，非常有利于对流产生，对应此次过程不仅出现了短时强降水（寿县33.6 mm/h），同时地面出现大风天气。
2015年6月29日20：00中700 hPa（含）以下高能高湿，θse中心高值高于2005年7月6日20：00，但低能干区接近于500 hPa，同时θse中心低值高于2005年7月6日20：00低能中心值，说明2015年6月29日20：00高能且湿层深厚，以短时强降水为主，实况2015年6月29日20：00出现最大小时雨强：淮南53.1 mm/h、凤台44.2 mm/h。
θse850-θse500：2005年7月6日20：00为18，2015年6月29日20：00为11，也说明前者对流不稳定更显著。
2.3 水汽条件分析
沿32.6°N过淮南站作2个过程共4个时次的水汽通量散度纬向剖面，见图4。
2005年7月6日20：00 116°E 925 hPa处水汽通量散度正值区对应925 hPa弱反气旋环流，左侧107°N 850 hPa负值中心对应一暖湿切变线，正上方115°N 700 hPa负值中心对应700 hPa切变线，最右侧负值区对应850～925 hPa弱切变。随着副高主体东退南压系统向东南发展。至2005年7月7日8：00 850 hPa东段和西段负值区连通，切变线连通，700～925 hPa为一致水汽通量辅合区，500、1 000 hPa为水汽辐散区，这样中层整层水汽辐合，高层、低层水汽辐散，有利于短时强降水和大风出现，实况出现了33.6 mm/h强降水，同时地面有大风。
2015年6月29日20：00位于112°E、32.6°N 700 hPa附近的水汽通量散度正大值中心对应着该处700 hPa风场风速的辐散，随着高空槽东移，系统向东发展，正水汽通量散度中心向东并向低层发展达到117°E、32.6°N（接近淮南本站）850 hPa处中心值由12增加到18，对应此时风场该处850 hPa风场有强风速辐散，同时925 hPa以下转为西南大风为水汽通量散度负值区，低层负值中心配合中层有正值中心，水汽在低层辐合、中层辐散，强降水发生，从实况看淮南53.1 mm/h、凤台44.2 mm/h的强降水与水汽通量散度在剖面变化一致。 2.4 动力条件分析
沿117°E通过淮南站作2005年7月6日20：00和2015年6月29日20：00垂直速度叠加涡度的经向剖面，具体见图5。
2005年7月6日20：00垂直速度剖面700 hPa以下为下沉运动，上升运动高于500 hPa，上升中心有正涡度中心；由图5可以看到，在上升中心右侧有非常强的下沉中心并配合负涡度中心，地面可能将出现强的下沉气流，如大风等。
2015年6月29日20：00垂直速度剖面29°～36°N低层至高层均为垂直上升运动，对流深厚，北边和南边分别有下沉中心，这种垂直速度场分布形成的反馈机制加强和维持了垂直上升运动，同时700～925 hPa有正涡度中心位于淮南站上空，进一步加强了垂直运动。
2.5 云图产品分析
云顶亮温展示了对流发展程度，利用淮南站2015年6月29日19：00至2015年6月30日8：00每小时雨量与亮温（TBB）对比，亮温迅速下降即亮温梯度加大的过程对流将发展。由图6可知，2015年6月29日23：00—24：00亮温迅速下降，2015年6月29日23：00出现53.1 mm/h雨强的强对流暴雨。因此，利用TBB可以追踪对流发展，但TBB变化滞后雨量1 h左右，需利用多种手段来提前预判。
3 结论
（1）2次持续暴雨过程有典型梅雨环流特征，2005年暴雨过程为单阻型、2015年暴雨过程为双阻型。
（2）位温剖面表明，2005年暴雨过程700 hPa有干侵入，对流可能出现强下沉气流；2015年暴雨过程700 hPa以下高能高濕深厚，同时500 hPa与850 hPa假相当位温差判断两者不稳定强弱有一定指示意义。
（3）水汽分析表明，2005年暴雨过程为高层、低层辐散，中层辐合形势，这种形势短时强降水和地面大风多有可能发生；2015年过程水汽在低层辐合，中层辐散，有利于强降水发生。
（4）垂直速度和涡度分析表明，2005年暴雨过程上升中心和涡度正中心位于500 hPa，上升对流弱于2015年暴雨过程，同时又伴有强下沉运动中心和负涡度，近地面有强下沉气流或大风。2015年暴雨过程垂直速度和正涡度中心重叠度高且29°～36°N全为上升气流，对流深厚，同时左右两侧有对称的下沉气流中心和负涡度中心，这对暴雨的环流发展、维持有正反馈。
4 参考文献
[1] 孙俊，邓国卫，张渝杰，等.“13·6·30”遂宁市特大暴雨成因的初探[J].气象，2014（10）：1174-1182.
[2] 乔枫雪，赵思雄，孙建华.一次引发暴雨的东北低涡的涡度及水汽收支分析[J].气候与环境研究，2007（3）：397-411.
[3] 张苏平，李春，白燕，等.一次北方台风暴雨（9406）能量特征分析[J].大气科学，2006（40）：645-659.
[4] 陈伟斌，高安宁，陈见，等.不同环境风场条件下两次暴雨过程对比分析[J].气象研究与应用，2012（3）：14-20.
[5] 高守亭，雷霆，周玉淑，等.强暴雨系统中湿位涡异常的诊断分析[J].应用气象学报，2002，13（6）：663-670.
[6] 郭英莲，徐海明.对流层中上层干空气对“碧利斯”台风暴雨的影响[J].大气科学学报，2002（1）：98-109.
[7] 胡燕平，梁钰，程锦霞，等.河南省两次春季暴雨过程的对比[J].气象科学，2011（5）：646-651.
[8] 井喜，屠妮妮，曾鹏，等.我国西南地区一次暴雨过程特征及成因[J].大气科学学报，2011（6）：725-736.
[9] 任余龙，寿绍文，李耀辉.西北区东部一次大暴雨过程的湿位涡诊断与数值模拟[J].高原气象，2007（2）：344-352.