毛 倩，孫飛飛，楊昌洪，施倩雯，白 慧

(1.貴州省黔東南苗族侗族自治州氣象局，貴州 凱里 556000；2.貴州省榕江縣氣象局，貴州 榕江 557200；3.貴州省織金縣氣象局，貴州 織金 552100)

0 引言

暖區(qū)暴雨最早是由黃士松針對(duì)華南前汛期提出的。暖區(qū)暴雨的強(qiáng)度大、降水集中、局地性強(qiáng)、具有明顯對(duì)流性質(zhì)等特點(diǎn)，同時(shí)預(yù)報(bào)難度大，對(duì)于預(yù)警信息的及時(shí)準(zhǔn)確發(fā)布提出了巨大挑戰(zhàn)[1-2]。新一代多普勒天氣雷達(dá)對(duì)暴雨天氣的監(jiān)測(cè)和預(yù)警有十分重要的作用，可以進(jìn)行較大范圍降水的定量估測(cè)[3]。由于觸發(fā)暖區(qū)暴雨的天氣尺度擾動(dòng)信號(hào)弱，而新一代多普勒天氣雷達(dá)資料較常規(guī)觀測(cè)資料具有高時(shí)空分辨率優(yōu)勢(shì)，更能捕捉到產(chǎn)生強(qiáng)降水的中小尺度對(duì)流系統(tǒng)，因此，被廣泛應(yīng)用于暖區(qū)暴雨的研究[4]。但新一代多普勒天氣雷達(dá)無法對(duì)降水粒子的形狀、相態(tài)進(jìn)行分析，在定量降水估測(cè)、冰雹識(shí)別等方面有一定的局限性，而雙偏振多普勒雷達(dá)可以探測(cè)到差分反射率因子(ZDR)、差分傳播相移(ΦDP)、差分相移率(KDP)、以及相關(guān)系數(shù)(CC)等偏振參數(shù)；對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行分析、反演，可以進(jìn)一步識(shí)別降水粒子的形狀大小、空間取向，相態(tài)分布以及降水類型等更為具體的信息[5-7]。近年來，隨著雙偏振雷達(dá)的建設(shè)增多，氣象工作者對(duì)雙偏振雷達(dá)資料在強(qiáng)對(duì)流、強(qiáng)降水方面的應(yīng)用開展了大量研究。張磊[8]對(duì)C波段雙線偏振雷達(dá)數(shù)據(jù)處理及其在粒子分類和降水估測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)行了分析；劉黎平等[9]對(duì)比分析了C波段雙偏振雷達(dá)和普通雷達(dá)對(duì)不同強(qiáng)度降雨的測(cè)量效果，得出雙偏振雷達(dá)在一定范圍內(nèi)可以改善小到中雨的測(cè)量效果；張杰等[10]利用C波段雙偏振雷達(dá)資料歸納了不同降水類型對(duì)應(yīng)的常用偏振參量的一般取值范圍，提高了實(shí)際預(yù)報(bào)工作中各參數(shù)的應(yīng)用效益。

月亮山位于云貴高原向湘桂丘陵過渡的斜坡地帶，為九萬大山延脈，位于黔東南州榕江、從江及黔南州荔波3縣交界處，最高海拔為1508 m，最低海拔為174 m，平均海拔為800 m左右(圖1)。相對(duì)高度差大是月亮山區(qū)典型的地形特征，同時(shí)山形破碎，切割深長(zhǎng)，山高谷深，河谷縱橫交錯(cuò)，地形復(fù)雜。該地區(qū)所處緯度較低，溫濕條件好，既有低緯高原山區(qū)天氣氣候特征，又具有華南地區(qū)天氣氣候相似特征，加上特殊地形作用，突發(fā)性暴雨多，致災(zāi)程度高，是黔東南州年降雨量和夏季降雨量最強(qiáng)中心。由于2020年以前月亮山區(qū)一直是雷達(dá)監(jiān)測(cè)盲區(qū)，致使該地區(qū)預(yù)報(bào)預(yù)警難度大。2020年榕江C波段雙偏振多普勒天氣雷達(dá)建成并投入業(yè)務(wù)應(yīng)用以來，月亮山區(qū)致災(zāi)暴雨預(yù)報(bào)預(yù)警能力得到一定程度的提升。但由于暖區(qū)暴雨降雨強(qiáng)度大，致災(zāi)程度重，特別是在月亮山區(qū)這一特點(diǎn)尤為突出，精準(zhǔn)預(yù)報(bào)預(yù)警難度較大。為進(jìn)一步認(rèn)識(shí)月亮山暖區(qū)暴雨的雷達(dá)回波特征和地形對(duì)回波的影響，提高該地區(qū)暖區(qū)暴雨的預(yù)報(bào)預(yù)警準(zhǔn)確率和預(yù)警提前量，有效降低該地區(qū)群眾因?yàn)?zāi)返貧和致貧的風(fēng)險(xiǎn)，本文基于榕江雙偏振多普勒天氣雷達(dá)資料、常規(guī)觀測(cè)和加密自動(dòng)站觀測(cè)等資料，對(duì)2020年5月31日(以下簡(jiǎn)稱“5.31”過程)和6月8日(以下簡(jiǎn)稱“6.08”過程)月亮山區(qū)2次暖區(qū)致災(zāi)暴雨的雷達(dá)資料進(jìn)行分析研究，總結(jié)雷達(dá)回波演變特征和規(guī)律，以及雷達(dá)相關(guān)偏振參量與短時(shí)強(qiáng)降雨的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以期能進(jìn)一步提高月亮山區(qū)致災(zāi)暴雨臨近預(yù)報(bào)預(yù)警能力。

1 資料與方法

本文研究的月亮山區(qū)主要指黔東南州境內(nèi)榕江縣八開、定威、興華、計(jì)劃、水尾等南部鄉(xiāng)鎮(zhèn)及從江縣所有鄉(xiāng)鎮(zhèn) (圖1)。

圖1 貴州省黔東南州地形圖(注：圖中標(biāo)記處為月亮山區(qū))

本文主要利用黔東南榕江雙偏振多普勒天氣雷達(dá)資料、常規(guī)觀測(cè)和加密自動(dòng)站觀測(cè)等資料，對(duì)2020年5月31日及6月8日2次暴雨天氣過程進(jìn)行總結(jié)分析。

降雨時(shí)界：北京時(shí)前一日20時(shí)至當(dāng)日20時(shí)。

本文主要參照文獻(xiàn)[11]中對(duì)貴州省2012年5—9月的暴雨類型分類方法，從地面影響系統(tǒng)出發(fā)將2020年5月31日及6月8日黔東南州月亮山區(qū)出現(xiàn)的2次高影響暴雨天氣過程歸類為暖區(qū)暴雨。

2 過程概況和天氣背景分析

2.1 天氣過程及災(zāi)情概況

“5.31”暖區(qū)暴雨天氣過程共出現(xiàn)4站大暴雨(均分布在從江縣)、9站暴雨，日最大降雨量為從江縣加榜鄉(xiāng)148.0 mm，最大雨強(qiáng)為榕江興華鄉(xiāng)74.8 mm·h-1，強(qiáng)降雨主要集中在31日02—08時(shí)；“6.08”過程共出現(xiàn)2站特大暴雨、6站大暴雨、8站暴雨，日最大降雨量為從江縣加勉鄉(xiāng)282.0 mm，最大雨強(qiáng)為加勉鄉(xiāng)108.7 mm·h-1，強(qiáng)降雨主要集中在8日01—08時(shí)，大暴雨和特大暴雨主要分布在從江縣。2次暖區(qū)暴雨均具有對(duì)流性強(qiáng)、降雨高度集中、過程累計(jì)降雨量大、夜雨特征顯著等特點(diǎn)。據(jù)從江縣應(yīng)急管理局統(tǒng)計(jì)，“5.31”過程使從江多個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)因大暴雨引發(fā)的山洪、滑坡造成直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)80萬元；“6.08”過程大暴雨和特大暴雨使從江縣受災(zāi)人口達(dá)15 190戶55 707人，因?yàn)?zāi)死亡3人，失聯(lián)2人，全縣因?yàn)?zāi)累計(jì)經(jīng)濟(jì)損失30 980萬元，其中，群眾家庭財(cái)產(chǎn)損失約700萬元。

2.2 天氣背景及影響系統(tǒng)分析

貴州暖區(qū)暴雨發(fā)生時(shí)地面為熱低壓控制，地面輻合線加強(qiáng)觸發(fā)暖區(qū)暴雨發(fā)生[12、13]?！?.31”和“6.08” 過程在暴雨發(fā)生前黔東南州均受熱低壓控制，地面及中低層無冷空氣影響，地面上有小尺度輻合線出現(xiàn)，高空500 hPa均有高空槽東移，中低層有切變線南壓，并有低空急流建立和加強(qiáng)，暴雨出現(xiàn)在高溫高濕不穩(wěn)定區(qū)。其中“5.31”大暴雨天氣過程(圖2a)，5月30日20時(shí)黔東南500 hPa受高空槽前西南氣流影響，低層受切變線南側(cè)偏南氣流控制，地面熱低壓發(fā)展東移影響黔東南，并有輻合線生成，30日夜間切變南壓，中低空急流建立并加強(qiáng)；850 hPa比濕達(dá)14～15 g·kg-1；850 hPa和500 hPa的溫差達(dá)到25～26 ℃，K指數(shù)大于35 ℃，SI指數(shù)在-3～-2 ℃之間，CAPE值在1000～1700 J·kg-1之間。“6.08”特大暴雨天氣過程(圖2b)，黔東南同樣受500 hPa高空槽前西南氣流影響，配合中低層切變，地面受熱低壓控制，并有輻合線影響；700 hPa和850 hPa為西南氣流控制，850 hPa低空急流建立并加強(qiáng)，850 hPa比濕達(dá)16～17 g·kg-1；850 hPa和500 hPa的溫差在22～25 ℃之間，K指數(shù)大于40 ℃，SI指數(shù)在-3～-1 ℃之間，CAPE值在800～1300 J·kg-1之間。2次暴雨過程黔東南均處于高濕區(qū)中，并位于急流左側(cè)動(dòng)力和水汽輻合區(qū)，大氣層結(jié)不穩(wěn)定，水汽條件充足，動(dòng)力抬升條件好，有利于暴雨的產(chǎn)生。

圖2 2020年5月30日(a)、6月7日(b)20時(shí)中尺度環(huán)境場(chǎng)分析

3 榕江雙偏振多普勒天氣雷達(dá)資料分析

3.1 組合反射率源地、形態(tài)、移動(dòng)及傳播特征

分析“5.31”和“6.08”過程影響月亮山區(qū)的雷達(dá)組合反射率產(chǎn)品發(fā)現(xiàn)，回波主要以積狀云回波為主，演變主要分為3個(gè)階段(圖3)：第一階段，因月亮山區(qū)處于高溫高濕不穩(wěn)定區(qū)，在局地動(dòng)力擾動(dòng)下，月亮山及附近區(qū)域生成分散的塊狀回波，但因沒有系統(tǒng)配合，這些局地生成的回波生消較快。第二階段，在地面輻合線附近觸發(fā)對(duì)流回波，影響黔南荔波、廣西南丹、環(huán)江等縣的雷暴回波群在中高層西南氣流的引導(dǎo)下逐漸東移北抬影響從江縣，在地形的抬升下，進(jìn)入從江縣境內(nèi)的回波強(qiáng)度明顯增強(qiáng)：“5.31”過程爬山前回波最大反射率因子為55 dBz，爬山后增強(qiáng)至60 dBz；“6.08”過程爬山前回波最大反射率因子為55 dBz，爬山后增至63 dBz(圖略)；與此同時(shí)影響黔南平塘、獨(dú)山、三都等縣的雷達(dá)回波逐漸東移影響榕江南部地區(qū)。第三階段，第二階段的2條回波帶合并發(fā)展，在東移過程中強(qiáng)回波帶緩慢南壓，影響月亮山區(qū)東部地區(qū)；同時(shí)主回波后部不斷有新單體生成并入主回波，使回波得以維持并持續(xù)東移南壓，強(qiáng)回波經(jīng)過月亮山區(qū)形成長(zhǎng)時(shí)間的“列車效應(yīng)”，造成大暴雨和特大暴雨天氣過程，從江加勉鄉(xiāng)出現(xiàn)108.7 mm·h-1的短時(shí)強(qiáng)降雨。俞小鼎等[14]亦指出后向傳播的β中尺度對(duì)流系統(tǒng)更容易導(dǎo)致暴雨，極端的對(duì)流性暴雨事件常常是由列車效應(yīng)導(dǎo)致?！?.31”和“6.08”月亮山區(qū)2次暖區(qū)暴雨天氣過程均是由“列車效應(yīng)”引起的。

圖3 6月8日01時(shí)43分—06時(shí)43分月亮山區(qū)雷達(dá)回波演變情況(注：圖中紅色箭頭表示回波整體移動(dòng)方向)

3.2 徑向速度特征

逆風(fēng)區(qū)是出現(xiàn)強(qiáng)降水的1個(gè)重要指標(biāo)[15]。余代輝等[13]在1次暖區(qū)暴雨雷達(dá)回波特征研究中也指出,逆風(fēng)區(qū)的出現(xiàn)及其所在位置對(duì)暴雨的落區(qū)預(yù)報(bào)有很好的指示作用?！?.31”和“6.08”過程影響月亮山區(qū)的徑向速度產(chǎn)品顯示，當(dāng)月亮山區(qū)出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降雨時(shí)，徑向速度場(chǎng)往往配合逆風(fēng)區(qū)。以“6.08”特大暴雨過程為例，03—07時(shí)月亮山區(qū)出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降水的區(qū)域 0.5°仰角上均有明顯的逆風(fēng)區(qū)。從江加勉鄉(xiāng)從03時(shí)21分開始(0.5°仰角)有明顯逆風(fēng)區(qū)，并持續(xù)至06時(shí)，同時(shí)有γ中尺度的氣旋式輻合(圖4)，對(duì)應(yīng)8日02—06時(shí)從江加勉鄉(xiāng)出現(xiàn)持續(xù)強(qiáng)降雨，最大雨強(qiáng)達(dá)108.7 mm·h-1，出現(xiàn)在04—05時(shí)，說明此區(qū)域?yàn)閺?qiáng)烈的輻合區(qū)，有利于強(qiáng)降雨的產(chǎn)生。

圖4 6月8日03時(shí)32分、04時(shí)27分、05時(shí)27分0.5 °仰角平均相對(duì)徑向速度圖(單位：m·s-1)

3.3 風(fēng)暴追蹤信息特征

利用風(fēng)暴趨勢(shì)圖可以更直觀地表征風(fēng)暴的一些特征。風(fēng)暴追蹤信息能顯示出被追蹤單體的回波底和頂?shù)母叨取⒆畲蠓瓷渎矢叨?、質(zhì)心高度、冰雹指數(shù)與強(qiáng)冰雹指數(shù)、單體的垂直積分液態(tài)含水量、最大反射率等[3、16]，為對(duì)流風(fēng)暴的結(jié)構(gòu)分析提供了條件。

利用風(fēng)暴追蹤信息分析“5.31”和“6.08”過程主要引起月亮山區(qū)出現(xiàn)≥50 mm·h-1短時(shí)強(qiáng)降雨的對(duì)流風(fēng)暴的變化趨勢(shì)(圖略)，發(fā)現(xiàn)月亮山區(qū)出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降雨有的是由1個(gè)對(duì)流單體造成，有的是由多個(gè)對(duì)流單體同時(shí)造成或是先后影響同一個(gè)區(qū)域造成的。同時(shí)分析得出，引起月亮山區(qū)短時(shí)強(qiáng)降雨的對(duì)流風(fēng)暴生命周期在20～60 min之間。風(fēng)暴在發(fā)展過程中，回波頂高伴隨躍增現(xiàn)象，躍增量在3～5 km之間，最大可達(dá)9 km，發(fā)展旺盛的單體回波頂高在9～12 km之間，最大可達(dá)14～15 km。垂直積分液態(tài)含水量同樣也伴隨躍增現(xiàn)象，生命周期(≥40 min)較長(zhǎng)的單體垂直積分液態(tài)含水量穩(wěn)定少變，在25～35 kg·m-2之間波動(dòng)，生命周期較短(<40 min)的單體垂直積分液態(tài)含水量躍增量相對(duì)較小，可達(dá)20 kg·m-2左右；生命周期(≥40 min)較長(zhǎng)的單體回波質(zhì)心高度相對(duì)較低，在2～3 km范圍波動(dòng)，但生命周期較短(<40 min)的單體回波質(zhì)心高度高，可達(dá)5～7 km，發(fā)展旺盛，單體生消較快，對(duì)流性強(qiáng)，最大反射率強(qiáng)度均在50～60 dBz范圍內(nèi)波動(dòng)，而生命周期較長(zhǎng)的單體對(duì)流性相對(duì)較弱一些，單體在生成、發(fā)展、消亡的整個(gè)階段，最大反射率強(qiáng)度比較穩(wěn)定，維持在60 dBz左右。同時(shí)分析6月8日從江加勉鄉(xiāng)04—05時(shí)的10 min降雨強(qiáng)度與對(duì)流單體的質(zhì)心高度對(duì)應(yīng)關(guān)系(圖5a)發(fā)現(xiàn)，隨著質(zhì)心高度的升高，雨強(qiáng)也會(huì)隨之增強(qiáng)，但是兩者之間存在一定的滯后關(guān)系，滯后時(shí)間在20 min左右，即在單體質(zhì)心高度開始升高20 min左右后雨強(qiáng)才開始增強(qiáng)。分析此期間影響加勉鄉(xiāng)的回波最大垂直液態(tài)水含量及最大回波強(qiáng)度與10 min雨強(qiáng)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系(圖5b、5c)發(fā)現(xiàn)也有此變化特征，同時(shí)發(fā)現(xiàn)回波質(zhì)心高度越高，垂直液態(tài)水含量越大。

圖5 6月8日從江加勉10 min雨強(qiáng)與回波質(zhì)心高度(a)、最大垂直液態(tài)水含量(b)、最大回波強(qiáng)度(c)變化趨勢(shì)

3.4 雙偏振參量特征

大量研究表明，不同尺寸和不同相態(tài)的氣象目標(biāo)物對(duì)應(yīng)不同的雙偏振參數(shù)特征值，對(duì)這些參數(shù)特征值進(jìn)行細(xì)致分析與模糊邏輯運(yùn)算，可以進(jìn)一步識(shí)別降水粒子的相態(tài)分布以及降水類型等[17]。張羽等[6]研究指出短時(shí)強(qiáng)降雨的差分反射率因子(ZDR)、差分相移率(KDP)都隨著回波強(qiáng)度(ZH)的增加而增大；1 h降雨量>50 mm的降水對(duì)應(yīng)的ZDR平均值在1.25～1.66 dB之間，最大值在1.65～3.19 dB之間；KDP的平均值在0.8～1.48 °· km-1之間，最大值在1.8～2.4 °· km-1之間；相關(guān)系數(shù)(CC)的平均值都在0.95 以上，最大值接近于1。荀愛萍等[18]研究發(fā)現(xiàn)隨著雨強(qiáng)的增大，ZH、ZDR、KDP總體趨勢(shì)均是不斷增大的，暴雨以上量級(jí)的降水ZDR范圍為1.0～4.0 dB，KDP范圍大部分為1.0～4.0 °·km-1，不同強(qiáng)度的降水CC差別不大。KEENAN等[19]對(duì)大量的觀測(cè)資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，給出了C波段雙線偏振雷達(dá)不同降水粒子類型對(duì)應(yīng)不同偏振參數(shù)以及溫度的取值范圍，其中雨的ZDR范圍為0.5～4 dB，KDP的范圍為0～20 °·km-1，CC>0.95。張磊[8]研究指出對(duì)于C波段雙線偏振雷達(dá)ZDR值的范圍基本為-0.5～6 dB。一般而言，大雨滴為大的扁橢球體，雨滴長(zhǎng)軸直徑一般大于1.5 mm，ZDR值>1.5 dB；而小雨滴則為小的球形水滴或小冰粒，它們的ZDR值多小于0.7dB。

分析月亮山區(qū)暖區(qū)暴雨對(duì)應(yīng)的雙偏振參量(圖6)發(fā)現(xiàn)，隨著回波強(qiáng)度的增強(qiáng)，ZDR、KDP總體趨勢(shì)亦是不斷增大的，暴雨以上量級(jí)降水的ZDR≥0.5 dB，最大可達(dá)3～5 dB，說明降水以大雨滴為主。KDP范圍為1.0～4.0 °·km-1，最大可達(dá)5～7 °·km-1，說明降水強(qiáng)度強(qiáng)，雨滴濃度大；同時(shí)分析發(fā)現(xiàn)KDP大值區(qū)可以反映出強(qiáng)降水的落區(qū)，這與李云等[20]研究指出的KDP大值區(qū)可以為強(qiáng)降水的落區(qū)提供判別依據(jù)結(jié)論相一致。CC變化幅度較小，但隨著雨強(qiáng)的增強(qiáng)CC略微增大并靠近1，同時(shí)≥0.98的范圍擴(kuò)大，刁秀廣等[17]研究指出對(duì)于純凈的雨滴，CC>0.98，說明月亮山區(qū)的暴雨以上的降水主要以純雨滴為主。

圖6 6月8日04時(shí)16分月亮山區(qū)0.5 °仰角差分相移率KDP(a)、差分反射率因子ZDR(b)、相關(guān)系數(shù)CC(c)分布圖

3.5 降水估計(jì)產(chǎn)品對(duì)比分析

新一代天氣雷達(dá)的重要功能之一是降水估計(jì)。降水估計(jì)的基本原理是基于反射率因子和降水率之間的正相關(guān)關(guān)系。反射率因子越大，降水率越大。降水算法根據(jù)反射率因子和降水率之間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系Z-R關(guān)系，利用每個(gè)體掃的最低4個(gè)仰角的反射率因子導(dǎo)出1 h累積降水量、3 h累積降水量、和風(fēng)暴總降水量[3]。選取“5.31”和“6.08”2次暖區(qū)暴雨天氣過程中最大雨強(qiáng)≥50 mm·h-1的站點(diǎn)逐小時(shí)降水量，與對(duì)應(yīng)時(shí)段雷達(dá)估測(cè)的1 h累積降水量產(chǎn)品進(jìn)行對(duì)比分析(圖7)發(fā)現(xiàn)：雷達(dá)估測(cè)的逐小時(shí)累積降水量的演變與實(shí)際觀測(cè)到的逐小時(shí)降水量變化趨勢(shì)較為一致，即實(shí)際小時(shí)雨強(qiáng)增強(qiáng)時(shí)，雷達(dá)估測(cè)的1 h累積降水量也呈增加趨勢(shì)，反之則相反；但定量分析發(fā)現(xiàn)，雷達(dá)對(duì)雨強(qiáng)25 mm·h-1以下的估測(cè)平均誤差為3.37 mm(樣本數(shù)44個(gè))；對(duì)雨強(qiáng)10 mm·h-1以下(含)的估測(cè)平均誤差為1.8 mm(樣本數(shù)30個(gè))；對(duì)雨強(qiáng)10～25 mm·h-1(含)的估測(cè)平均誤差為6.46 mm(樣本數(shù)15個(gè))；對(duì)雨強(qiáng)25～50 mm·h-1(含)的估測(cè)平均誤差為11.91 mm(樣本數(shù)14個(gè))；對(duì)雨強(qiáng)50～70 mm·h-1(含)的估測(cè)平均誤差為15 mm(樣本數(shù)5個(gè))；對(duì)雨強(qiáng)80～90 mm·h-1(含)的估測(cè)平均誤差為50.85 mm(樣本數(shù)2個(gè))；對(duì)雨強(qiáng)在100 mm·h-1以上的估測(cè)誤差為76.1 mm(樣本數(shù)1個(gè))。由此可以看出，雷達(dá)估測(cè)的1 h累積降水量與自動(dòng)站觀測(cè)到的實(shí)況還是存在一定的偏差，且隨著雨強(qiáng)的增大，誤差隨之增大。另外分析雷達(dá)的3 h累積降水量及風(fēng)暴總降水量產(chǎn)品發(fā)現(xiàn)，雖然與自動(dòng)站觀測(cè)到的實(shí)況同樣存在一定的偏差，但2個(gè)產(chǎn)品能較好地反映出強(qiáng)降水落區(qū)(圖8)。

圖7 5月31日加榜(a)、剛邊(b)、翠里(c)及6月8日加勉(d)、光輝(e)、加鳩(f)、宰便(g)、加榜(h)逐小時(shí)實(shí)際降水量與對(duì)應(yīng)時(shí)段雷達(dá)估測(cè)的1 h累積降水量(OHP)演變圖

圖8 5月31日04—07時(shí)月亮山區(qū)實(shí)際降水量與對(duì)應(yīng)時(shí)段雷達(dá)估測(cè)的3 h累積降水量(THP) (a)，5月31日 02—09時(shí)月亮山區(qū)實(shí)際降水量與對(duì)應(yīng)時(shí)段雷達(dá)估測(cè)的風(fēng)暴總降水量(STP)(b)，6月8日03—06時(shí)月亮山區(qū)實(shí)際降水量與對(duì)應(yīng)時(shí)段雷達(dá)估測(cè)的3 h累積降水量(THP)(c)，6月8日00—10時(shí)月亮山區(qū)實(shí)際降水量與對(duì)應(yīng)時(shí)段雷達(dá)估測(cè)的風(fēng)暴總降水量(STP)(d)

4 小結(jié)與討論

①黔東南州月亮山區(qū)2020年“5.31”和“6.08” 2次暖區(qū)暴雨過程是在熱低壓控制下，地面及中低層無冷空氣影響，地面上有輻合線，高空有低槽東移、中低層切變線南壓、低空急流建立和加強(qiáng)的天氣背景條件下發(fā)生的，暴雨出現(xiàn)在高溫高濕不穩(wěn)定區(qū)。

② 2次暖區(qū)暴雨的雷達(dá)回波主要以積狀云回波為主，在地形的強(qiáng)迫抬升下，回波強(qiáng)度明顯增強(qiáng)，最大反射率強(qiáng)度在60 dBz左右；回波演變主要分為3個(gè)階段，對(duì)流回波的“合并增強(qiáng)”和單體后向傳播形成長(zhǎng)時(shí)間的“列車效應(yīng)”，造成了月亮山區(qū)的大暴雨和特大暴雨天氣過程；暖區(qū)暴雨由低質(zhì)心+高質(zhì)心回波共同影響造成，發(fā)展旺盛的單體生消較快，對(duì)流性強(qiáng)，生命周期(≥40 min)較長(zhǎng)的單體回波質(zhì)心高度在2～3 km范圍波動(dòng)，生命周期較短(<40 min)的單體回波質(zhì)心高度可達(dá)5～7 km；徑向速度場(chǎng)往往配合逆風(fēng)區(qū)及γ中尺度的氣旋式輻合；回波頂高、垂直積分液態(tài)含水量伴隨躍增現(xiàn)象，發(fā)展旺盛的單體回波頂高在9～12 km之間，最大可達(dá)14～15 km，垂直積分液態(tài)含水量在25～35 kg·m-2范圍之間波動(dòng)；隨著質(zhì)心高度、最大垂直液態(tài)水含量及最大回波強(qiáng)度的升高雨強(qiáng)也會(huì)隨之增強(qiáng)，但是三者與雨強(qiáng)變化之間存在一定的滯后關(guān)系；暴雨以上量級(jí)降水雙偏振參量差分反射率因子(ZDR)≥0.5 dB，最大可達(dá)3～5 dB，差分相移率(KDP)范圍為1.0～4.0 °·km-1，最大可達(dá)5～7 °·km-1，相關(guān)系數(shù)(CC)變化幅度較小，但隨著雨強(qiáng)的增強(qiáng)CC略微增大并靠近1，同時(shí)≥0.98的范圍擴(kuò)大，說明暖區(qū)暴雨降水以大雨滴為主，降水強(qiáng)度強(qiáng)，雨滴濃度大；雷達(dá)估測(cè)的逐小時(shí)累積降水量的演變與實(shí)際觀測(cè)到的逐小時(shí)雨量變化趨勢(shì)較為一致，但雷達(dá)估測(cè)的1 h累積降水量與自動(dòng)站觀測(cè)到的實(shí)況存在一定的偏差，且隨著雨強(qiáng)的增大，誤差隨之增大。3 h累積降水量及風(fēng)暴總降水量產(chǎn)品能較好地反映出強(qiáng)降水落區(qū)。

③因2020年榕江雙偏振多普勒天氣雷達(dá)正式建成并投入業(yè)務(wù)的時(shí)間短，月亮山區(qū)有雷達(dá)觀測(cè)資料的暖區(qū)暴雨個(gè)例少，下一步將不斷積累該地區(qū)的暖區(qū)暴雨個(gè)例，并對(duì)相應(yīng)的雷達(dá)回波特征進(jìn)行更深層次的分析和探討，不斷完善雷達(dá)因子演變與短時(shí)強(qiáng)降雨的對(duì)應(yīng)關(guān)系指標(biāo)。