1、地面觀測(cè)資料及SWAN短時(shí)臨近預(yù)報(bào)系統(tǒng)在一次短時(shí)強(qiáng)降水天氣中的應(yīng)用摘要：本文利用swan系統(tǒng)提供的組合反射率、垂直液態(tài)含水 量、閃電、回波頂高和雷達(dá)報(bào)警產(chǎn)品，結(jié)合地面自動(dòng)站觀測(cè)資料地 面溫度、地面風(fēng)場(chǎng)和本站氣壓資料對(duì)發(fā)生在2011年9月9日午后 到夜間的強(qiáng)降水過程進(jìn)行分析。結(jié)果表明：（1）強(qiáng)降水天氣發(fā)生前， 地面出現(xiàn)溫度中心，有較明顯的溫度對(duì)比，有利地面中尺度輻合系 統(tǒng)的形成、發(fā)展與維持；（2）當(dāng)有對(duì)流天氣發(fā)生時(shí)，不穩(wěn)定區(qū)域出 現(xiàn)持續(xù)較低氣壓值，對(duì)判斷對(duì)流發(fā)生的強(qiáng)度有一定指示意義；（3） 雷達(dá)反射率因子增強(qiáng)、停留，速度圖中輻合輻散、逆風(fēng)區(qū)的出現(xiàn)以 及地面中尺度輻合系統(tǒng)的發(fā)展與維持與強(qiáng)降水的形成

2、、維持、減弱 關(guān)系密切；（4）強(qiáng)核心發(fā)展高度較低、接地，表明強(qiáng)回波以強(qiáng)降水 天氣為主。關(guān)鍵詞：地面觀測(cè)資料swan短時(shí)強(qiáng)降水引言江西省上饒市地處江西省東北部，居于閩、浙、皖、贛四省結(jié)合 部，地形復(fù)雜，以丘陵山地為主。其東鄰浙江，南連武夷山脈，天 氣時(shí)常具有明顯的局地性特征，是江西暴雨中心之一。2011年9月 9日下午到晚上，上饒南部的玉山、廣豐、橫峰、弋陽等地出現(xiàn)了 一次明顯的局地強(qiáng)降水過程，從下午17-23時(shí)，玉山3站4點(diǎn)、廣 豐6站5點(diǎn)、上饒縣6站6點(diǎn)先后出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降水，其中玉山國家基準(zhǔn)站小時(shí)內(nèi)出現(xiàn)2次強(qiáng)降水。本文利用常規(guī)資料、物理量診斷以 及多普勒雷達(dá)產(chǎn)品對(duì)這次強(qiáng)對(duì)流天氣過程進(jìn)行了天氣學(xué)

3、分析，揭示 了主要的物理量變化及雷達(dá)回波特征與短時(shí)強(qiáng)降水之間的關(guān)系，以 期對(duì)縣級(jí)臺(tái)站預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)有所幫助。圖1 9月9日1503時(shí)12小時(shí)單站最大降水量（單位：毫米）1、強(qiáng)對(duì)流天氣發(fā)生條件綜合分析從08時(shí)、20時(shí)天氣圖上看（圖2）,對(duì)流層中高層為副高控制區(qū)（圖略），低層850hpa以下有冷空氣侵入，其中上饒受暖舌控制， 西側(cè)則受較強(qiáng)冷平流影響，低層冷空氣強(qiáng)烈抬升其前方暖空氣，而 發(fā)生強(qiáng)對(duì)流天氣，期間，地面中尺度渦旋一百維持，動(dòng)力抬升條件 較好。同時(shí)，低層水汽充足。cape顯示該地區(qū)有一定的不穩(wěn)定能 量積累，在500j/kg以上。圖2 9月9日08時(shí)（a）、20時(shí)（b） 850hpa高度場(chǎng)（藍(lán)色實(shí)線

4、為高度場(chǎng)、紅色虛線為溫度場(chǎng)，綠色點(diǎn)區(qū)為濕區(qū)）2、地面自動(dòng)站觀測(cè)資料分析2. 1地面溫度分析利用地面自動(dòng)氣象站逐小時(shí)地面溫度資料，對(duì)比短時(shí)強(qiáng)降水發(fā)生 前后地表溫度變化場(chǎng)，從而找出強(qiáng)降水落區(qū)與地面溫度分布特征和 規(guī)中律。2011年9月9日上午，贛東北上空多云，受東風(fēng)擾動(dòng)及地形、地面非均勻加熱影響，在上饒市形成一地面溫度中心，11時(shí)地面溫度中心位于玉山縣境內(nèi)，中心地面溫度進(jìn)一步升高，而贛西北地面受 冷空氣南下影響，為一致偏北風(fēng)，地面溫度對(duì)比明顯。由于地面溫 度場(chǎng)水平不均勻分布及東風(fēng)擾動(dòng)的影響而產(chǎn)生了偏北和偏東氣流 的地面輻合。強(qiáng)降水發(fā)生后，地面溫度中心消失，但仍存在弱的溫 度對(duì)比，地面輻合維持，并與

5、中尺度輻合區(qū)相對(duì)應(yīng)。圖3 9月9日08時(shí)（a）、11時(shí)（b）地面溫度場(chǎng)分布特征2.2地面自動(dòng)站風(fēng)場(chǎng)特征2011年9月9日10時(shí)，上饒境內(nèi)出現(xiàn)氣流的輻合，13時(shí)地面輻 合有所北抬。強(qiáng)降水發(fā)生前，上饒南部地面西南風(fēng)速進(jìn)一步增強(qiáng)， 北部則以偏北氣流為主，17時(shí)地面風(fēng)速增強(qiáng)，玉山橫街出現(xiàn)一小時(shí) 34.6mm強(qiáng)降水，18-19時(shí)玉山站小時(shí)內(nèi)連續(xù)出現(xiàn)二次短時(shí)強(qiáng)降水， 從18時(shí)自動(dòng)站地面風(fēng)場(chǎng)可以看到，冷暖氣流交匯于此（圖3），此 時(shí)玉山四股橋鄉(xiāng)舒村、廣豐下溪鎮(zhèn)、吳村鎮(zhèn)、排山、大南分別出現(xiàn) 55.6mm、37.3mm、32.0mm、42.1mm、42.6mm，19 時(shí)廣豐的豐溪街道 出現(xiàn)35.2mm，20時(shí)上

6、饒縣的石人、玉山的樟村、廣豐的橫山分別 出現(xiàn)了 42.3mm、30.4mm、37.1mm強(qiáng)降水，21時(shí)上饒縣的湖村、煌 固、汪村、橫峰的姚源又出現(xiàn)了 31.5mm、47.2mm、45.6mm、38.3mm 的強(qiáng)降水，22時(shí)上饒縣的汪村一小時(shí)強(qiáng)降水達(dá)68.9mm，23時(shí)弋陽 的清湖鄉(xiāng)、信州區(qū)的秦峰、上饒縣的汪村又出現(xiàn)發(fā)40.9mm、37.0mm、 32.7mm強(qiáng)降水。上述自動(dòng)站地面風(fēng)變化場(chǎng)特征表明，地面中尺度輻 合線及中尺度渦旋與強(qiáng)降水落區(qū)一致，輻合的維持、加強(qiáng)導(dǎo)致降水強(qiáng)度的加大。從最先出現(xiàn)地面中尺度輻合的區(qū)域發(fā)現(xiàn)，上饒站、玉 山站本站氣壓降至1000hpa以下（圖略），直至該站強(qiáng)降水過程結(jié) 束

7、，另強(qiáng)降水發(fā)生前與發(fā)生時(shí)，上述區(qū)域低于1000hpa的氣壓值始 終維持，表明該區(qū)域有較強(qiáng)輻合抬升力，對(duì)判別對(duì)流強(qiáng)度有一定指 示意義。圖 4 9 月 9 日 13 時(shí)（a）、15 時(shí)（b）、17 時(shí)（c）、18 時(shí)（d）、20 時(shí)（e）、22時(shí)（f）地面自動(dòng)站風(fēng)場(chǎng)特征（雙實(shí)線表示中尺度輻合，圈實(shí)線表示中尺度渦旋，實(shí)線箭頭表 示風(fēng)速輻合）swan產(chǎn)品分析應(yīng)用2011年9月9日，受東風(fēng)擾動(dòng)、地面增溫以及低層冷空氣侵入影 響，15時(shí)玉山境內(nèi)地面出現(xiàn)偏北一偏東向中尺度輻合（圖4），對(duì)應(yīng) swan雷達(dá)監(jiān)測(cè)表明，9日15時(shí)（圖5ad），玉山境內(nèi)負(fù)閃開始頻 密，15時(shí)42分對(duì)流降水回波迅速發(fā)展，強(qiáng)度40dbz

8、，最強(qiáng)反射率 因子達(dá)55dbz，剖面圖上最強(qiáng)反射率強(qiáng)度在6km以下，強(qiáng)核心接地， 垂直液態(tài)含水量vil達(dá)1525kg.cm-3，回波頂高et達(dá)1014km， 表明以強(qiáng)降水為主。16時(shí)18分雷達(dá)發(fā)出1級(jí)報(bào)警，17時(shí)06分（圖 5ef），強(qiáng)回波范圍迅速增大，入流槽口加深（黑實(shí)箭頭所示）， 表明回波發(fā)展旺盛，雷電負(fù)閃更加密集，最大回波頂高達(dá)到15km， 0.5仰角徑向速度場(chǎng)上表現(xiàn)為一輻合帶（圖略），此時(shí)玉山的橫街出 現(xiàn)一小時(shí)34.6mm強(qiáng)降水。18時(shí)12分回波強(qiáng)度進(jìn)一步增強(qiáng)，徑向速I 一論文發(fā)表專家一 中國掌木期刊網(wǎng) HYPERLINK http:/www.qi www.qi 扃 nwang 爬 I

9、度場(chǎng)出現(xiàn)逆風(fēng)區(qū)，對(duì)應(yīng)同時(shí)次閃電產(chǎn)品可以看到，負(fù)閃更加密集, 范圍擴(kuò)大，1819時(shí)玉山出現(xiàn)3站4點(diǎn)、廣豐出現(xiàn)4站4點(diǎn)一小強(qiáng) 降水。2023時(shí)地面中尺輻合帶維持，且穩(wěn)定少動(dòng)，雷達(dá)持續(xù)發(fā)出 1級(jí)報(bào)警，該時(shí)段內(nèi)廣豐、玉山、上饒縣先后再次出現(xiàn)強(qiáng)降水，其 中2022時(shí)，上饒縣境內(nèi)又形成一中Y尺度渦旋(圖4ef)，造 成上饒縣的汪村一小時(shí)強(qiáng)降水達(dá)68.9mm，綜合上述強(qiáng)降水發(fā)生區(qū)域 的冰雹指數(shù)、垂直液態(tài)含水量及密度，均達(dá)到判別發(fā)生強(qiáng)降水的指 標(biāo)條件。23時(shí)后，上述強(qiáng)降水區(qū)域中尺度輻合明顯減弱或消失，降 水強(qiáng)度趨于減弱，地面氣壓升高，偏北風(fēng)控制上述區(qū)域。圖5 9月9日15時(shí)42分cr (a)、vil (b)、

10、閃電產(chǎn)品(c)、et (d)9 月 9 日 17 時(shí) 06 分 cr (e)、vil (f)、閃電產(chǎn)品(g)、et (h)、 強(qiáng)回波剖面(n)9 月 9 日 18 時(shí) 12 分 cr (i)、vil (j)、閃電產(chǎn)品(k)、et (m)4結(jié)語4.1強(qiáng)降水發(fā)生前，對(duì)流層中高層為副高控制的輻散場(chǎng)，低層850hpa以下有冷空氣侵入，地面圖上中尺度輻合維持，動(dòng)力抬升條 件較好，同時(shí)低層水汽充足，且上述地區(qū)濕有效位能在500j/kg以 上，有一定的不穩(wěn)定能量積累，利于強(qiáng)對(duì)流天氣的發(fā)生。4.2強(qiáng)降水發(fā)生前，上饒市、玉山站出現(xiàn)地面溫度中心，溫度對(duì) 比較明顯。受地面冷空氣侵入和東風(fēng)擾動(dòng)的影響出現(xiàn)了偏北和偏東 氣流的地面中尺度輻合，而溫度梯度的存在有利于地面中尺度輻合 的發(fā)展和維持，且輻合區(qū)穩(wěn)定少動(dòng)，造成上述地區(qū)強(qiáng)降水天氣的連 續(xù)發(fā)生。4.3強(qiáng)降水發(fā)生區(qū)域地面氣壓值低于1000hpa，表明地面輻合抬升 較強(qiáng)，對(duì)判斷對(duì)流強(qiáng)度有一定指示意義。4.4 swan提供的雷達(dá)報(bào)警產(chǎn)品對(duì)判別不穩(wěn)定區(qū)域有很好幫助。當(dāng) 出現(xiàn)報(bào)警時(shí)，一般小時(shí)降水量在20mm上下，應(yīng)加密監(jiān)測(cè)報(bào)警區(qū)域， 同時(shí)結(jié)合其它觀測(cè)資料和