在一定的大尺度环流背景下,当源源不断的水汽供应、持久的上升运动及对流有效位能(CAPE)不断破坏和建立等有利于暴雨形成的条件得以维持时,暴雨就会持续[1]。我国南方地区多持续性暴雨天气,有关研究表明[2-8],1998年、2010年、2013年我国南方持续性暴雨是由经华北一带源源不断的冷空气南下与西南季风在江南至华南一带汇合而形成的。持续性暴雨期间强降水发生发展不仅需要有利的稳定大尺度环流背景,也离不开中尺度对流系统的活动。低涡、切变线、低空急流和静止锋等有利于暴雨发生的中尺度系统虽在其他季节也有活动,但在梅雨期表现得更活跃更频繁[1]。红外卫星云图上,梅雨锋云系表现为一条稳定少动的黑体亮温(TBB)低值带,其上分布着中尺度对流系统(MCS),同时中高纬度云系或热带辐合带云系之间的相互作用与暴雨过程的关系十分密切[9]。每年6月中下旬至7月中旬,贵州持续性暴雨与长江中下游梅雨密切相关,被看作是梅雨锋西段暴雨[10]。2014年7月13—17日发生在贵州的持续性暴雨过程(以下简称“14.7”贵州持续强降水)是该省近10 a持续性暴雨过程中强度最大的,全省有7个县市日降水量突破历史极值、442个乡镇累计雨量达到200 mm以上,其中松桃县寨英镇最大为560.6 mm。强降水造成贵阳、铜仁等城区内涝和黔东南州黄平县两岔河水库险情,还导致机场航班多次延误,多条高速公路、国(省)道关闭,湘黔铁路一度中断。全省有47个县(市、区)遭受不同程度的洪涝灾害,局地出现山体滑坡,因灾死亡10人、失踪1人,直接经济损失约14.6亿元。
2014年7月15—16日贵州部分县市降水量突破有气象记录以来历史极值,其预报难度大,且其发生机理尚未完全明了。对“14.7”贵州持续暴雨,仍有若干未解问题值得深究,如该过程是在何种有利大尺度环流背景和影响系统下发生的,7月16日贵阳附近降水量突破历史极值的原因是什么。为了探明此类问题,本文使用中国气象局下发的高空和地面观测资料、贵州省区域自动气象站逐小时降水资料、1981—2010年气候资料、FY-2E气象卫星TBB资料、NCEP/FNL再分析资料(空间分辨率1°×1°、时间分辨率6 h),分析了该过程的中尺度环境场和贵阳极端降水成因,并构建此次梅雨锋西段持续性暴雨的天气学模型,以期提高对此类梅雨锋西段持续性暴雨形成条件和机理的认识。
1 “14.7”贵州强降水实况2014年7月13日傍晚至17日上午,贵州出现持续性强降水天气(图 1)。以20时(北京时,下同)为日界统计,“14.7”贵州强降水始于13日夜间,强盛期在14日夜间至16日,至17日下午结束。13日20时—14日20时(图 1a),雨带呈东西向,强降水中心位于贵州北部,有1个县出现大暴雨、8个县市出现暴雨,国家自动站最大降雨量(104.9 mm)出现在贵州东北部的松桃县;区域自动站最大雨量(129.3 mm)出现在松桃县世昌乡。14日20时—15日20时(图 1b),雨带近似东西向,分别有11个、16个县市出现大暴雨和暴雨,贵州东北部和西部各有一强降水中心,其中,东北部降水中心最大雨量为206.5 mm (江口县站),西部降水中心最大雨量为196.4mm (织金县站);同期区域站最大雨量为300.4 mm(表 1),出现在贵州东北部的铜仁市大兴镇。15日20时—16日20时(图 1c),雨带逐步转为东北—西南向,有13个县市出现大暴雨、21个县市出现暴雨,强降水中心出现在黔中一带,国家站最大雨量为281.3 mm (贵阳市西侧的清镇市站),区域站最大雨量为352.7 mm (清镇市红枫湖站);16日20时—17日20时(图 1d),雨带呈东北—西南向,分别有3个、10个大暴雨和暴雨,强降水中心在贵州西南部,国家站最大雨量为186.9 mm (贵州西南部安龙县站),区域站最大雨量为197.9 mm (安龙县新桥站)。
统计结果表明,“14.7”贵州持续强降水过程24 h最强降水时段出现在7月15日20时—16日20时。此期间,贵阳市降雨量达201.7 mm,突破当地自1951年有气象记录以来历史极值;同时,织金、清镇、白云、乌当、花溪、龙里等县(市、区)也突破24 h降雨量历史极值。
2 环境场及中尺度云团特征根据“14.7”贵州持续强降水过程所具有的典型梅雨形势以及该过程FY2E云系发展演变,将该过程划分为以下4个阶段。
第一阶段(13日20时—14日16时):长江流域梅雨带建立阶段。13日20时(图 2a),高压脊位于贝加尔湖西北侧,乌拉尔山及鄂霍茨克海附近为明显低压区。东亚槽从雅库茨克经我国东北地区南伸到30°N的华中地区,青藏高原上有短波槽东移南下。西太平洋副热带高压(以下简称副高)呈东西带状分布,其西伸点到达105°E以西、脊线位于25°N左右,588 dagpm线与110°E线交点在湘西附近;对流层低层850 hPa上贵州则由变性减弱的偏北气流转为偏南气流,到14日08时(图 2b),随偏南气流加强北抬,贵州北部有切变线建立,并形成(2~4)×10-5 s-1的正涡度中心;地面图上(图略),贵州北部从此时开始出现风场辐合,当日下午辐合线迅速东伸;200 hPa上,高空急流位于30°—40°N之间,急流核位于黄海,我国南方处于高空急流入口区右侧。上述背景有利于长江流域雨带形成。
分析此阶段卫星云图可知,长江流域雨带建立是由高原槽云系东移形成的。13日20时(图 2c),高原东南侧低槽表现为盾状云系进入川西高原;14日02时(图 2d),该云系进入四川盆地;14日08时(图 2e),云系到达重庆、贵州北部、湖北西南部和湖南北部,此时从高原东部到长江中上游形成一条东西向雨带;14日14时(图 2f),雨带向东延伸到安徽,并在15时进入江苏,之后2 h达到长江口。至此,一条东西向长达上千公里的梅雨带建立。此期间贵州北部受雨带影响出现降水,由于TBB多为-30~-40℃,雨带对流发展并不旺盛。
第二阶段(14日20时—15日16时):梅雨带上β中尺度云团形成并移动,造成贵州西部和东北部强降水。14日20时(图 3a),贝加尔湖西北侧出现576 dagpm闭合高压,并与-8 ℃暖中心配合,表明阻塞高压开始建立。此时东亚槽位于30°N以北110°E附近,副高西伸脊点维持在105°E以西、脊线位于23°—25°N,588 dagpm线与110°E线的交点位于湘黔桂三省交界处,与120°E线的交点维持在浙江中部。低层850 hPa上(图 3b),从贵州北部至长江中游一带形成低层切变线,切变线上贵州北部出现中小尺度低涡,其附近涡度增至(4~6)×10-5 s-1,有利于地面锋区上中小尺度气旋生成。
分析此阶段卫星云图可知(图 3c-h),梅雨锋雨带上β中尺度云团是造成贵州西部和东北部强降水的直接影响系统。图 3i和图 3j分别给出此次贵州西部强降水中心(织金,196.4 mm)和东北部强降水中心(江口,206.5 mm)中尺度云团和雨强变化的关系。其中,西部强降水由三段降水组成(图 3i):第一段出现在14日19时—15日02时,雨强随TBB降低而增强,与β中尺度云团A的形成、发展和维持有关;第二段出现在15日05—06时,由云团A东移减弱后其后侧更小尺度云团B造成;第三段出现在15日12—15时,由新生的β中尺度云团C影响所致。东北部强降水则由持续时间较长的降水组成(图 3j):从15日05—09时,雨强逐时增大,09时达到第一个峰值;10—11时出现第二次峰值;14—15时出现第三个峰值。第一、第二峰值前的强降水均受云团A前侧东移的云团D影响所致,但雨强随TBB升高而加强,表明云团D中心后侧的影响更显著。
第三阶段(16日00—18时):随着梅雨锋西段缓慢南压,梅雨锋上与低涡相伴的β中尺度云团合并加强并缓慢移动,造成黔中一带强降水。15日20时—16日08时(图 4a),贝加尔湖北部阻塞高压逐渐东移,新生的东亚槽取代东移入海的东亚槽并维持在110°—120°E之间。同时,副高西伸脊点从105°E退至110°E,其脊线南落至23°N以南,588 dagpm线与110°E线的交点南落至雷州半岛西侧,与120°E线的交点仍维持在浙江中部,有利于梅雨锋雨带西段随着副高西侧南移而南压。低层(图 4b),中尺度低涡在切变线上发展,正涡度中心在贵州达到(8~10)×10-5 s-1。地面上,静止锋在16日08时缓慢接近贵阳附近,小尺度涡旋出现在贵阳附近。贵阳、安顺、兴仁3个国家站逐时气象要素变化显示,地面锋区当日9—10时经过贵阳、14—15时经过安顺、21时达到贵州西南部的兴仁附近,表明静止锋西段白天在贵州缓慢南压,直到夜间才到达贵州西南部。
分析此阶段卫星云图可知,16日00时(图 4c),贵州西部有β中尺度云团E生成,02时(图 4d)云团E加强,TBB中心达到-60 ℃;04时(图 4e),云团E东移,其后侧出现新生云团F,TBB达到-60 ℃;05时(图略)云团E前侧-50 ℃以下云区到达贵阳附近,而新生云团F继续发展,-60 ℃以下低温区扩大,表明04—05时云团出现后向传播;06—08时(图 4f、g)新生云团F取代云团E,云团F主体稳定在贵阳以西上游地区,TBB中心达-60 ℃以下;10时前后(图 4h),云团F主体移至贵阳附近,-60 ℃以下TBB中心缩小,但贵阳附近TBB仍在-50 ℃以下。此时,前几个时次在滇东北生成的另一β中尺度云团G已进入贵州西北部,并与云团F开始汇合;12—14时(图 4i、j),云团G并入云团F,云团F有所加强并仍在黔中地区维持;15—17时(图 4k),云团F逐渐移至贵州中东部,但贵阳附近仍处于云团后侧-50 ℃以下TBB区域;18时后(图略),上述云团在东移中减弱,TBB为-50 ℃的区域明显缩小直至消失。从此阶段清镇站和贵阳站小时雨量与FY2E逐时TBB变化图上可见(图 4l-m),两站强降水主要由两段降水组成,第一段是云团F取代云团E形成新的云团F开始的,第二段是云团G并入云团F、促使云团F继续发展造成的。
此阶段云团分析结果表明,造成贵阳及周边地区强降水的云团F初期具有后向传播特点,新生云团F具有尺度较小、发展迅速、移速缓慢的特征。后期由于新生云团并入,使得云团F维持、发展。在此过程中云团F的TBB为-50 ℃的低温区从16日05时始达贵阳附近直到18时移出贵阳,前后长达15 h。此期间给贵阳及周边地区带来持续时间长、雨强较大的强降水天气。
第四阶段(16日20时—17日08时):随着梅雨锋继续南压,贵州西南部和南部地区的强降水主要由在云南东部和贵州西部生成、合并、东移的β中尺度云团造成。16日20时(图 5a)—17日08时,亚洲中高纬度阻塞高压向俄罗斯东部地区移动,原先在贝加尔湖附近的高压系统逐渐被东移的低压槽替代。东亚槽北段逐渐东移入海,南段在贵州发展加深。此时副高西伸点东退至110°E以东,与110°E线的交点已消失,这有利于梅雨锋雨带随副高东移而东移南压。此阶段低层切变和地面静止锋已到达贵州南部,切变线上从贵州西南部至东北部仍维持较强的正涡度中心(图 5b),低涡则出现在贵州西南部。在红外云图上,16日20时贵州西部已有发展旺盛的中尺度对流云团生成,TBB中心达-70 ℃;23时(图 5c),-70 ℃云团东移后,在贵州西部和云南东部又有新生对流云团生成;17日02时(图 5d),两个云团在贵州西南部合并加强;03—07时(图 5e为05时),云团发展为边界光滑、结构紧密的近似MCC的β中尺度对流云团,最强时TBB中心达到-80 ℃以下,表明此阶段是中尺度云团对流发展最旺盛阶段;08时(图 5f),云团在贵州西南部缓慢东移,其边界逐渐变得粗糙、强度逐渐减弱;09—12时云团明显减弱,其中心移出贵州,此阶段贵州西南部强降水基本结束。
另外,当年第9号超强台风“威马逊” 15日18时在菲律宾中部登陆,16日上午进入我国南海海面,强度由强台风减弱为台风;17日17时加强为强台风级,18日15时30分前后以超强台风级别在海南省文昌市登陆。此次贵州强降水则集中在“威马逊”登陆文昌前,即其越过菲律宾进入我国南海期间。
上述环流背景和FY2E云顶亮温TBB分析表明,贵州持续暴雨过程是在梅雨锋建立、维持并缓慢南压的过程中形成的。梅雨锋降水云系的建立和维持造成贵州持续性降水,梅雨锋上与低涡相伴的β中尺度对流云团的发生发展是造成强降水的主要原因。第一阶段梅雨带形成;第二阶段梅雨带上多个β中尺度云团影响造成贵州西部、东北部地区强降水;第三阶段在梅雨锋西段缓慢南压过程中,梅雨锋上与低涡相伴的β中尺度云团更替、合并、发展造成贵州中部一带强降水;第四阶段随着梅雨锋继续南压,在贵州西部和云南东部生成、合并、发展并东移的β中尺度云团造成贵州西南部和南部地区强降水。这四个阶段中,为什么第三个阶段造成贵阳及周边部分县市降水量突破历史极值?其水汽条件是否表现出异常特征?对这些问题从以下方面分析如下。
4 贵阳极端降水成因与天气学模型 4.1 水汽充沛且湿层深厚利用贵阳探空资料(57816站)及FNL格点再分析资料获取500 hPa到地面的比湿和露点温度,并计算7月中旬比湿和露点的气候平均值及方差,其结果见表 2 (因贵阳站海拔高度约1 100 m,因而无925 hPa观测值)。
由表 2可知,15日08时—17日08时,500、700、850 hPa和地面的比湿分别为5~6、10~11、14~17、16~19 g·kg-1,与7月中旬气候平均值相比,各层比湿分别偏多1.4~2.4、0.1~1.1、-0.8~2.2、1.3~3.3 g·kg-1。同时,500、700、850 hPa及地面的露点温度分别为-4~-3、8~10、16~20、19~21℃,与其气候平均值相比,分别偏高6.6~7.6、-0.3~1.7、-1.6~2.6、-0.1~1.9 ℃。各层露点温度方差,500 hPa最大(73.6 ℃2)。显然,15日08时—17日08时贵阳上空水汽更充沛、湿层更深厚。
另外,挑选出2010—2014年5—9月发生在贵阳城区及其三个郊区(花溪区、乌当区、白云区)的4次大暴雨过程(分别发生在2011年6月4日、2012年7月12日、2014年8月17日和2014年7月15日)与本次过程进行比较可知,2014年7月16日大暴雨过程的降水强度最大。
利用上述5次大暴雨过程统计其发生日08—08时高空比湿及温度露点差,其结果见图 6。从中看到,除2011年6月4—5日大暴雨过程中500 hPa比湿略偏低、温度露点差偏大外,其余各次大暴雨发生前20时至暴雨结束时湿度条件是,500、700、850 hPa比湿分别为4~6、10~12、14~17 g·kg-1,对应各高层温度露点差分别为1~3、1~3、0~4 ℃。这表明水汽充沛和湿层深厚是大暴雨发生的重要原因,此次贵阳极端降水过程也不例外。
利用上述5次过程中大暴雨站点逐时降水资料分析产生大暴雨的持续时间和强度。图 7给出5次过程大暴雨站点逐时雨量变化,从中可见,2014年7月16日贵阳大暴雨由3个降水时段组成,其中有3 h的降水强度超过20 mm·h-1,最大雨强达32 mm·h-1,另有5 h雨强为10~19.9 mm·h-1;2011年6月4日和2014年8月17日两次过程大暴雨峰值较为明显,最大雨强分别为53.3 mm·h-1和51.3 mm·h-1,短时强降水特征显著,强降水集中在3 h内;2014年7月15日大暴雨则由当日下午和次日凌晨两个时段强降水组成,最大雨强47.2 mm·h-1;2012年7月12日大暴雨呈现1个主峰和2个次峰,最大雨强31 mm·h-1。
经分析发现,2014年7月16日贵阳大暴雨的降水强度在5次过程中偏弱,但雨强为10 mm·h-1及20 mm·h-1以上的降水时间则是最长的,从而造成较大降水累积。可见,降水持续时间长是造成此次贵阳极端降水的重要原因之一。
4.3 中低纬度系统相互作用及强盛的水汽输送分析“14.7”贵州持续强降水过程的背景场表明,超强台风“威马逊” 7月15日越过菲律宾、16日上午进入我国南海海面之后,以西北路径移向海南省。此期间,台风远距离作用是否对贵州暴雨产生了影响呢?有研究表明,低纬度地区的台风、热带风暴等活动会对中纬度大暴雨产生影响。如:陈联寿[11]将台风远距离降水定义为: 1)降水发生在台风范围之外;2)这片降雨与台风存在着内在的物理联系,中低纬度系统相互作用的贡献之一是有利于低纬度水汽向中纬度地区输送;孙建华等[12]研究“7.21”北京大暴雨指出,孟加拉湾至西太平洋地区热带辐合带(ITCZ)活跃,其中热带气旋的活动有利于水汽向东亚大陆输送。
为了探明“14.7”贵州持续强降水与“威马逊”台风及孟加拉湾(简称孟湾)活跃低压的联系,图 8给出7月15—16日不同时次大气整层积分的水汽通量和水汽通量散度。从中可见,从14日20时(图略)开始,副高西侧偏南气流与孟湾东侧偏南气流在中南半岛到西南地区东部上空汇合,形成宽广水汽输送带。15日08时(图 8a),随着低空急流建立,副高西侧水汽输送加强。同时,孟湾东侧西南气流进入云贵高原,与副高西侧偏南气流在贵州上空汇合,从北部湾经广西、贵州至长江中下游形成(40~60)×10-2 kg·s-1·m-1水汽通量大值区,且这些区域水汽辐合明显。15日20时(图 8b),来自孟加拉湾的西南气流加强,与副高西侧偏南气流形成更明显的汇合。16日08时(图 8c),“威马逊”已越过菲律宾进入我国南海地区,台风带来的水汽使得副高西侧向北输送的水汽加强。由于两股气流在贵州持续交汇,使得从贵州至长江中下游一带的水汽通量及强度进一步增大。此时贵州上空整层水汽通量最大达到(60~80)×10-2 kg·s-1·m-1,水汽通量散度最强达到-20×10-7 kg·s-1·m-2,其强度接近“威马逊”东部水汽的强度,这种强盛的水汽通量及辐合强度维持到16日14时前后。到16日20时(图 8d)后,随着孟湾西南气流减弱,整层水汽通量强度才减弱,但贵州西南部仍维持强盛的水汽辐合中心,这也是贵州西南部16日夜间出现强降水的又一重要原因。
根据上述环流背景、主要影响系统及红外云图的分析结果,建立“14.7”贵州持续性暴雨的天气学模型见图 9 (其中:各项平均指13日20时—16日20时间隔12 h共7个时次的平均;500 hPa梅雨锋雨带TBB为15日00—05时、16日06—14日间隔1 h共15个时次的TBB平均场,地面雨区为对应同时间的降水)。
图 9结果表明,2014年7月13—17日贵州持续性暴雨是在亚洲中高纬地区稳定单阻型梅雨形势建立的背景下由高空槽、低涡切变、低空急流及地面静止锋(梅雨锋)共同作用造成的。对流层高层为南亚高压和副热带西风急流,两者共同组成高空辐散场;对流层中层为副高、东亚槽及活跃的高原槽,构成了有利于梅雨形成的背景场;中低层有切变线、中尺度低涡、低空急流以及梅雨锋。黔中大暴雨期间,副高控制华南,588 dagpm线西伸点到达105°E左右、脊线位于23—25°N,其与110°E线交点位于桂林或以北,与120°E线交点位于浙江中部。东亚槽位于110°E以东,青藏高原上有短波槽东移。副高南侧有台风或热带气旋活动,使得从南海经北部湾、广西到贵州东南部的偏南气流加强,形成低空急流。同时孟湾存在活跃的热带低压或风暴,其东侧的西南气流经云南进入贵州,与低空急流在贵州上空汇合。在高空槽前与588 dagpm线之间的低层切变线附近是一条东北—西南向正涡度带,在云图上表现为一条长达上千公里的梅雨锋雨带。雨带在贵州的走向同样为东北—西南向,在其西段由于低涡的生成和发展促使贵州西部生成β中尺度云团。在稳定的背景下,贵州西部生成的数个β中尺度云团在东移过程中或合并加强、或此消彼长,由此造成贵州持续强降水。而上述云团在影响贵州期间,其云顶亮温普遍在-60~-40 ℃之间,最低达-60 ℃以下。
4.5 贵阳强降水的雷达回波特征本文采用贵阳多普勒天气雷达产品分析此次过程16日贵阳附近强降水的回波特征。其分析思路和方法见文献[13]。
从“14.7”贵州持续强降水过程雷达回波演变看(图 10),16日00时,贵阳站附近无明显回波,但其西面有片状回波逐渐自西向东移动,回波强度20~40 dBz,最大在47 dBz左右;至02时(图 10a),片状回波移至贵阳站上空,贵阳开始出现明显降水,但强度不大,随着回波中心逐渐靠近贵阳站,贵阳降水随之加强。从02时降水开始到20时(图 10d)结束,片状回波(性质为层状云-积云的混合降水回波)始终维持在贵阳上空,其强度为30~45 dBz。片状强回波的停滞、少动造成贵阳站持续降水,这也是造成贵阳本站降水量突破历史极值最主要的原因。从05时(图 10b)开始,片状回波中可见强度大于45 dBz的块状回波生成,其最大强度(位于贵阳站西北侧)达57 dBz。05—12时,大于45 dBz的块状回波逐渐向东南方向缓慢移动,09—12时(图 10c)其刚好经过并影响贵阳站,这也是该时段小时雨量较大、降水效率较高的原因。
7月16日06:01贵阳雷达组合反射率因子图显示(图 11a),贵阳西北面有大于45 dBz块状回波存在。从沿图 11a中块状强回波带所作的垂直剖面图上可见(图 11b),强度大于30 dBz的回波高度较低,最高为6 km左右;强度大于40 dBz的回波高度基本在1.0~3.5 km之间,该回波具有低质心的特点,降水效率高,从而使得当日09—12时贵阳站出现1 h大于20 mm以上的短时强降水。从回波顶高图看(图略),回波顶高普遍较低,最高在10 km左右,这也反映了该过程对流较弱,强降水主要以低质心暖云降水为主。
“14.7”贵州持续强降水发生时伴随水汽输送和辐合,这从贵阳降水前的16日00时雷达径向速度图上可以得到证实(图 12a),速度图上“牛眼”特征较为明显,来向速度达20 m·s-1,去向速度约17 m·s-1,表明贵阳上空1.3 km附近存在强西南风急流,这为贵阳站降水量突破历史极值提供了必要的水汽条件。随着降水发生,到06时(图 12b),西南风急流有所加强,其最大风速达23 m·s-1,且急流核逐渐下降,对水汽和不稳定能量的输送更为有利,整个贵阳降水期间,西南气流一直存在,源源不断的水汽输送使贵阳降水得以持续。17时(图 12c),到了降水后期,西南急流有所减弱,但风速以及水汽辐合一直存在,贵阳南侧来向速度区出现了3 m·s-1左右的去向速度,表明低层西南风气流中存在辐合,有利于上升运动持续。即使到了21时(图 12d),贵阳低层西南风气流中仍存在中尺度气旋性辐合,气旋平均速度差为10 m·s-1,强度较弱,对降水维持起到一定作用。随着降水减弱并趋于停止,中尺度气旋性辐合减弱消亡,贵阳大部地区逐渐转为弱的西南风气流。
上述雷达回波特征分析表明:贵阳强降水期间,反射率因子图上表现为层状云-积云的混合降水回波,具有低质心暖云降水特征;径向速度场上观测到强劲的西南急流及中尺度气旋性辐合。
5 结论与思考本文利用多种资料,分析了“14.7”贵州持续强降水中尺度环境场特征及贵阳极端降水成因,同时构建了此次梅雨锋西段持续性暴雨的天气学模型。主要结论如下:
(1) “14.7”贵州持续性暴雨发生在单阻型梅雨稳定的背景下,贵州各地持续3~4 d强降水由中低层低涡切变、低空急流及地面静止锋(梅雨锋)共同作用造成。
(2) 梅雨锋降水云系的建立和维持造成贵州各地持续性降水。持续性降水分4个阶段:第一阶段,梅雨锋雨带形成;第二阶段,受梅雨锋雨带上多个β中尺度云团影响,贵州西部、东北部地区发生强降水;第三阶段,梅雨锋西段缓慢南压过程中,梅雨锋上与低涡相伴的多个β中尺度云团更替、合并、发展造成贵州中部一带强降水;第四阶段,贵州西部和云南东部生成、合并、东移而来的β中尺度云团造成贵州西南部和南部地区强降水。其中,在第三阶段,贵州西部生成的数个β中尺度云团在东移过程中或合并加强、或此消彼长,造成贵阳及周边部分县市降水量突破历史极值。
(3) 超强台风“威马逊”越过菲律宾进入我国南海海面后,其从南海带来的的充沛水汽与来自孟加拉湾的强盛西南暖湿气流在贵州上空交汇,并形成异常强的水汽输送与水汽辐合,这可能是贵阳出现极端降水的重要原因。与贵阳另外4场大暴雨过程相比,“14.7”过程降水持续时间更长,这可能是贵阳发生极端降水的又一重要原因。
(4) 贵阳强降水期间,雷达反射率因子图上可见层状云-积云混合降水回波,具有低质心暖云降水特征;径向速度场上可见强劲西南急流及中尺度气旋性辐合。
“14.7”强降水过程是贵州近10 a来强度最大的持续性暴雨,并在16日造成贵阳及周边地区24h降水量创1951年以来新高,给极端暴雨预报增加了很大难度。本文主要从持续性暴雨发生的环境条件以及水汽输送与汇集是否异常的角度去分析极端降水成因,其相关结论可为云贵高原地区预报员今后准确预报类似的强降水过程提供参考依据。
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