梁宁1，买永瑞1
1.海南藏族自治州气象局，共和， 813099
摘要：利用常规观测、雷达回波、卫星云图、各模式预报场等资料，应用天气分析和诊断方法，对2020年7月22-23日大范围大雨天气过程进行分析和总结。结果表明:高层影响系统中，高空冷平流叠置于低层西南暖湿气流形成不稳定层结，有利于强对流天气的发生，同时西太平洋副高的稳定维持，导致高空槽移动缓慢，稳定维持在我州上空，系统的长时间维持，导致降水量级增大；地面辐合线和地形抬升是此次强对流天气过程的触发机制，致使大气中的不稳定能量得以释放；从雷达特征分析，傍晚时分移入的对流云系更具有强对流天气特征，发展迅速，能量较强，影响夜间降水的云系主要以稳定性降水为主；此次降水过程模式预报具有一定的偏差，导致对此次大降水过程的预报以及量级的把握都存在一定的难度。
关键词：大雨、环流形势、雷达回波
1 天气实况
2020年7月22时08时至23日08时，受高空槽和副高边缘西南气流共同影响，海南地区出现了大范围大雨天气过程，其中贵南、贵德地区共有41个测站出现大雨（图1），降水中心出现在贵南森多镇加尚村73mm，单点达到暴雨量级，这也是海南地区近几年来出现范围最大、区域最集中的一次大降水天气过程。同时此次强降水天气导致贵南县六乡镇道路、房屋、农作物、水利设施等不同程度受损，共造成经济损失1167.29万元，无人员伤亡。
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图1：2020年7月22日08时-23日08时降水量
从各站逐小时降水分布来看（图2），此次强降水过程主要存在两个阶段，傍晚时分贵南地区首先出现降水，之后逐渐影响贵德地区，贵南地区存在一个降水间歇期后受到第二波云系的持续影响，导致夜间降水一直维持。此次过程小时最大雨强在23日0时出现在加尚村21.6mm，达到了我省的短强标准。
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图2 ：各站逐小时降水分布图（a）塔秀乡；（b）加尚村；（c）贵南；（d）贵德。
2 高空大尺度环流形势
2.1 500hPa高空形势
从500hPa高空形势来看，7月22日08时，新疆地区存在高空槽，我州处于反气旋环流中，受0℃线控制，青南地区t-td≤4°C，比湿达到5g/kg，西南气流旺盛，我州上游地区空气湿度条件较好；至22日20时，新疆地区高空槽东移并不断下滑短波槽进入我省，短波槽携带的冷空气进入我州与西南暖湿气流相交汇，建立不稳定层结，而我州受到南支槽前西南气流和副高边缘西南气流的共同影响，比湿达到6-8g/kg，水汽条件充沛，西宁站风速达到10m/s，西南暖湿气流强盛。同时在22日08时至23日08时，西太平洋副高588稳定维持且略有西伸，阻挡了高空槽的东移，导致夜间高空槽移动缓慢，基本稳定维持在我州地区，导致降水时间较长，降水量级大。
2.2 700hPa高空形势
从700hPa高空形势可以看出，22日08时我省南部存在西南风低空急流，西宁站为西南风，风速2m/s，比湿为8k/kg，西南暖湿平流较强，至20时，西南气流依旧旺盛，但分为两路，其中一路受到东南风的影响灌入我省东部地区，西宁站转为东南风，风速12m/s，比湿仍为8k/kg，而西宁站相对周围测站是一个暖中心，说明低层存在较强的暖湿平流输送，为此次过程提供能量和水汽条件，建立不稳定层结，同时在我州地区存在西北风和东南风的辐合，有利于大降水的出现。
2.3 200hPa高空形势
高层200hPa我省处于南亚高压控制，高层强辐散，上升运动增强，有利于埃克曼抽吸作用，同时我州处于南亚高压边缘潮湿不稳定地区，有利于强对流天气的发生。
3 中尺度特征
3.1地面特征
3.1.1 地面触发条件
从地面图可以看出，海南地区在22日18时地面存在辐合线，且在夜间持续维持，为强对流天气提供触发条件。配合地形来看，22日23时，贵南地区转为东北风，位于迎风坡，受到地形辐合和地形抬升的共同影响，贵德地区转为东南风，受狭管效应和地形辐合的影响，提供抬升条件。
3.1.2 地面弱冷空气
从地面24小时变压可以看出，17时地面冷空气在柴达木盆地堆积，我州处于负变压控制，至23时01时，盆地冷空气加强，但我州仍受负变压控制，但负变压强度减弱，有弱冷空气配合。从地面3小时变压分析得出，22日18时-21时，贵南、贵德地区地面3小时变压有明显的骤升过程，贵德地区由-1.4升至+4.0，贵南地区由-0.9升至+2.5，说明以上地区在该时段内受到弱冷空气影响。
3.1.3 地面水汽条件
分析此次过程中的地面水汽条件，从地面露点图来看，7月22日夜间海南地区地面露点均达到了12℃以上，最大达到了15℃，明显高于周围其他地区，说明低层绝对湿度条件好，同时这基本达到了青海地区夏季暴雨出现的地面水汽阈值。
3.2 不稳定层结
用18时贵南站的温度和露点对08时都兰站和达日站探空进行订正，从订正后的t-logp图可以看出，都兰站的探空图中低层存在逆温层，有利于能量的堆积和储存，当受到抬升时，逆温层迅速破坏，转变为不稳定层结，不稳定能量迅速释放，使得强对流发展，而达日站的低层湿区明显，0-3km存在风垂直切变，对出现短时强降水有较好的指示意义。
3.3 卫星云图
从17:30分的可见光云图可以看出，贵南地区有暗影，存在明显的上冲云顶，说明对流发展旺盛，至17:49分对流云系继续发展加强。水汽图上贵南地区存在暗区，说明存在干冷空气，引起高层的空气下沉，出现风速垂直切变，产生湍流运动，下沉气流抑制能量向上输送，使得能量在这一区域可以得到有效的储存，在地面触发条件的作用下，不稳定能量得以释放，引起强对流天气。同时在贵德地区存在白亮的圆形中尺度云团，未来东移逐渐影响贵德地区。
3.4 雷达特征
3.4.1 反射率因子和回波顶高
从7月22日17时18分海南雷达0.5仰角基本反射率来看，贵南县塔秀乡附近有对流云团生成并发展，最强回波达到65.5dbz，该云团随时间不断向东北方向移动，同时不断有小的对流云团补充发展，逐渐影响下游贵德地区，回波顶高发展至15.2km，在云系的补充下继续发展，回波顶高最强达到16.2km，造成了贵南、贵德地区出现降水。至23时07分贵南地区又有云系移入并发展，回波强度最大达到50dbz，回波顶高最强发展至12km，相比之前云系较弱，降水逐渐转变为以稳定性降水为主。
3.4.2 垂直液态水含量
从此次降水天气垂直液态水含量（VIL）最大值随时间的演变中可以看出，VIL的最大值变化与最大反射率因子的变化基本相一致，在对流单体发展初期（17时18分），贵南塔秀地区对流单体VIL骤升为35 kg/m2，之后逐渐下降维持在10-15 kg/m2，东移影响贵德地区。23时07分继续移至贵南地区的对流云团，VIL维持在10kg/m2以下，说明夜间强对流天气弱，主要以稳定性降水为主。
3.4.3 径向速度和风暴结构
从径向速度的演变图可以看出，7月22日18时15分贵南地区存在逆风区，并且从底层至高层均为辐合区，上升运动强烈，同时逆风区的存在普遍都伴有剧烈的天气过程，因此有利于出现强对流天气，在此次过程中逆风区移动速度很慢，较长时间维持在贵南、贵德地区，导致降水时间长，降水量级较大。
从两个时次（17时18分和23时02）不同的风暴结构也可以看出（图略），17时18分云系的垂直液态水含量和回波顶高呈现为逐渐加强的过程，而23时02分云系的垂直液态水含量和回波顶高处于稳定维持的状态。
4 结论
2020年7月22-23日，在高空槽和西太平洋副高边缘西南气流的共同影响下，海南地区出现了大范围大雨天气过程，在此次过程中傍晚时分降水具有强对流特征，而夜间降水则主要以稳定性降水为主。
（1）高层系统中，高空冷平流叠置于低层西南暖湿气流形成不稳定层结，有利于强对流天气的发生，而西太平洋副高的稳定维持，导致高空槽移动缓慢，稳定维持在我州上空，系统的长时间维持，导致降水量级增大。
（2）地面辐合线和地形抬升是此次强对流天气过程的触发机制，致使大气中的不稳定能量得以释放。
（3）从雷达特征分析，傍晚时分移入的对流云系更具有强对流天气特征，发展迅速，能量较强，影响夜间降水的云系主要以稳定性降水为主。
参考文献
[1]蔡则怡. 我国强对流发生前的能量贮存机制[J]. 大气科学, 1985(04):49-58.
[2]朱平, 俞小鼎. 青藏高原东北部一次罕见强对流天气的中小尺度系统特征分析[J]. 高原气象, 2019, 038(001):1-13.
作者简介：梁宁（1991.03）女，藏族，青海共和人，硕士研究生，工程师，从事天气预报服务工作。