摘 要：2023年6月19—24日廣西河池出現(xiàn)區(qū)域性暴雨天氣過(guò)程并伴有強(qiáng)對(duì)流天氣，導(dǎo)致嚴(yán)重氣象災(zāi)害和經(jīng)濟(jì)損失，利用高空和地面資料、雷達(dá)、衛(wèi)星及數(shù)值模式產(chǎn)品，對(duì)此次暴雨過(guò)程診斷分析，得到結(jié)論：（1）此次暴雨過(guò)程發(fā)生在南亞高壓控制下、副熱帶高壓西北側(cè)、中緯度西風(fēng)帶短波槽東移、下游高壓壩穩(wěn)定維持的環(huán)流背景下，低層切變線及其南側(cè)偏南氣流為此次暴雨過(guò)程提供了有利的動(dòng)力和水汽條件；（2）強(qiáng)對(duì)流云團(tuán)及強(qiáng)降水回波影響范圍及持續(xù)時(shí)間與災(zāi)害發(fā)生時(shí)間有較好對(duì)應(yīng)關(guān)系，弓形回波為此次暴雨過(guò)程帶來(lái)多處大風(fēng)天氣；（3）EC和GFS對(duì)環(huán)流形勢(shì)預(yù)報(bào)都較好，但降水量級(jí)預(yù)報(bào)偏小，其余數(shù)值模式此次過(guò)程重參考性較?。唬?）臨近最強(qiáng)降水時(shí)段的各項(xiàng)物理量都達(dá)到整個(gè)暴雨過(guò)程最高點(diǎn)，對(duì)預(yù)報(bào)降水最強(qiáng)時(shí)段有一定指示意義。

關(guān)鍵詞：暴雨；天氣形勢(shì)；數(shù)值預(yù)報(bào)；預(yù)報(bào)偏差

中圖分類號(hào)：P458.121.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：2095–3305（2024）07–0-03

暴雨是廣西夏季常見(jiàn)的災(zāi)害性天氣之一，局地極端暴雨常引發(fā)洪水災(zāi)害和城市內(nèi)澇，造成重大損失。很多學(xué)者針對(duì)暴雨發(fā)生發(fā)展機(jī)理、預(yù)報(bào)技術(shù)等方面開展了研究[1-3]。利用MICAPS高空和地面資料、新一代天氣雷達(dá)、衛(wèi)星云圖等資料及數(shù)值模式產(chǎn)品，對(duì)2023年6月19—24日河池市區(qū)域性暴雨過(guò)程進(jìn)行診斷分析，為提高暴雨預(yù)報(bào)質(zhì)量提供參考。

1 實(shí)況特征、災(zāi)情和社會(huì)影響

1.1 實(shí)況特征

6月19日08：00—24日20：00，河池市大部出現(xiàn)暴雨到大暴雨、局部特大暴雨。全市累積雨量：300 mm以上有5站（都安4站，宜州1站），250～300 mm有11站（宜州5站，都安4站，羅城2站），100～250 mm有289站；降水最強(qiáng)時(shí)段發(fā)生在21日08：00—22日08：00，全市大部出現(xiàn)暴雨到大暴雨；此次過(guò)程造成直接經(jīng)濟(jì)損失1 700多萬(wàn)元。此次暴雨過(guò)程，19日傍晚至夜間河池市南部出現(xiàn)強(qiáng)對(duì)流大風(fēng)，最大風(fēng)速為19日18：49巴馬鳳凰國(guó)家氣象觀測(cè)站為16.5 m/s。

2 強(qiáng)降雨成因分析

2.1 環(huán)流形勢(shì)

在暴雨過(guò)程中，高層環(huán)流變化不大，100 hPa南亞高壓強(qiáng)盛且呈西部型，控制范圍廣，脊線呈東西走向，脊線位于25°N左右，25°N脊線較常年偏晚一點(diǎn)，未進(jìn)入江南梅雨時(shí)節(jié)，主雨帶仍處于華南；西部型588線偏東偏南，雨帶多在長(zhǎng)江流域；華南地區(qū)處于南壓高壓控制區(qū)，潮濕不穩(wěn)定，對(duì)流活動(dòng)活躍，利于低層輻合上升運(yùn)動(dòng)發(fā)展，為暴雨提供有利高空條件。

200 hPa副熱帶西風(fēng)急流位于35°N左右，高層呈反氣旋環(huán)流，廣西位于副熱帶西風(fēng)急流右側(cè)，相對(duì)渦度為負(fù)，對(duì)低層空氣抬升有一定抽吸作用，但不在急流出口區(qū)，作用不明顯。

6月19—21日，500 hPa副高穩(wěn)定維持在華南東部沿海，西脊點(diǎn)伸至廣西東部，河池市位于副高西北側(cè)外圍，受副高邊緣不斷東移的短波槽影響。6月21—24日副高東退到海上，但仍有西風(fēng)波動(dòng)不斷影響河池。6月19日20：00有一短波槽位于河池西部并逐漸東移影響，但槽線距離河池過(guò)近，利于河池東北部出現(xiàn)強(qiáng)降雨。6月20日08：00云南東部出現(xiàn)短波槽，20：00移至百色市，有利于河池中部降水。6月21日高空槽偏北，但與19、20日短波槽相比，槽寬度加深，槽線呈偏東西向分布，河池的引導(dǎo)氣流以偏西氣流為主，在最強(qiáng)降雨時(shí)段，河池強(qiáng)降雨也是自西向東傳播。6月22日20：00，河池市處于高空槽后偏西北氣流，不利于強(qiáng)降雨長(zhǎng)時(shí)間維持發(fā)展，此時(shí)降水明顯減弱。偏北氣流持續(xù)維持到6月23日，6月23日20：00重新不斷出現(xiàn)短波槽東移影響，6月24日20：00短波槽基本過(guò)境，強(qiáng)降水結(jié)束。

2.2 中低層影響系統(tǒng)

700 hPa在整個(gè)暴雨過(guò)程中，不斷形成短波槽，給暴雨提供動(dòng)力條件同時(shí)，槽前西南氣流也提供了豐富水汽輸送條件。6月19日在廣西壯族自治區(qū)與越南之間存在短波槽，槽前西南氣流也為6月19日颮線提供了引導(dǎo)氣流，颮線自南向北移動(dòng)；至6月19日夜間，槽線偏北與500 hPa槽線重合，給強(qiáng)降雨的發(fā)生提供動(dòng)力條件；6月20日晚，700 hPa無(wú)明顯槽線，為偏西南氣流，相較6月19日動(dòng)力條件較差，6月20日降雨較19日也稍有減弱；6月21日在西南地區(qū)逐漸形成低渦，河池處于低渦的南側(cè)，更有利于暴雨發(fā)生發(fā)展，6月22日08：00，700 hPa風(fēng)速在河池地區(qū)有一個(gè)明顯輻合，對(duì)應(yīng)強(qiáng)降雨發(fā)生最強(qiáng)時(shí)段，至6月22日晚河池市處于短波槽的槽后，并且6月23日河池市也主要受偏西氣流的影響，缺少輻合抬升條件，6月22日晚降水間歇；6月23—6月24日低渦東移，河池市仍處于低渦西南側(cè)，強(qiáng)降水持續(xù)，至6月24日晚低渦繼續(xù)東移，河池市開始轉(zhuǎn)受偏北風(fēng)影響，強(qiáng)降水時(shí)段結(jié)束。

6月19—24日，850 hPa主要以切變線在河池市地區(qū)擺動(dòng)為主，低空急流輻合也是強(qiáng)降水發(fā)生的主要原因之一。6月19日白天黔桂交界有切變線維持，在河池市有低空急流輻合，到夜間風(fēng)速減弱，但切變線持續(xù)在河池市北部維持，有利于6月19日河池市北部出現(xiàn)強(qiáng)降雨天氣；6月20日低空切變線北抬，風(fēng)速在6月20日夜間至6月21日早間不斷增強(qiáng)，在南風(fēng)加強(qiáng)過(guò)程中，易產(chǎn)生觸發(fā)對(duì)流擾動(dòng)，但由于缺少輻合條件，強(qiáng)降雨云團(tuán)難以維持，6月20日晚強(qiáng)降水較6月19日偏?。?月21日晚切變線自北向南緩慢移動(dòng)，這也是造成此次過(guò)程最強(qiáng)降雨時(shí)段的主要原因，系統(tǒng)移動(dòng)緩慢，使強(qiáng)降水云團(tuán)在河池長(zhǎng)時(shí)間停留，并在局地造成列車效應(yīng)。至6月22日晚切變線已南壓至桂中，河池市低層為偏北風(fēng)，6月22日后，河池市低層降水的水汽條件較差，但6月23日晚偏北風(fēng)減弱，切變線略有北抬，為6月24日較強(qiáng)降水提供了條件，但不利于大范圍暴雨天氣過(guò)程。

2.3 中小尺度系統(tǒng)

地面輻合線是強(qiáng)降水云團(tuán)觸發(fā)生成的重要條件。6月19日白天地面輻合線仍處于貴州南部，6月19日夜間，切變線南移至河池市北部，并逐漸發(fā)展成地面低壓環(huán)流，造成6月19日河池市東北部出現(xiàn)大暴雨；6月20日夜間，河池市中部同樣存在輻合線，有利于降水云團(tuán)觸發(fā)，但維持時(shí)間不長(zhǎng)，白天又北抬至貴州南部；6月21日夜間至22日20：00，切變線持續(xù)維持在河池境內(nèi)，不斷觸發(fā)對(duì)流，有利于強(qiáng)降雨維持。6月23—6月24日地面輻合線基本移至桂南，河池市地面以偏北風(fēng)為主，不利于降水產(chǎn)生。

6月19日廣西處于槽前強(qiáng)烈輻合上升區(qū)，槽前云系發(fā)展旺盛，多地有對(duì)流觸發(fā)。6月19日14：00，廣西西南部出現(xiàn)小型中尺度對(duì)流云團(tuán)且急劇發(fā)展加強(qiáng)，在西南風(fēng)引導(dǎo)氣流引導(dǎo)下向東北方向移動(dòng)，至6月19日17：00，該對(duì)流云團(tuán)強(qiáng)烈發(fā)展并增長(zhǎng)為橢圓狀的中α尺度的對(duì)流系統(tǒng)，影響范圍逐漸擴(kuò)大，該中尺度系統(tǒng)存在達(dá)-85 ℃的TBB低值中心，表明該對(duì)流云團(tuán)發(fā)展強(qiáng)盛；6月19日18：00，強(qiáng)對(duì)流云團(tuán)進(jìn)入河池南部，造成河池南部出現(xiàn)16 m/s以上大風(fēng)，6月19日21：00，對(duì)流云團(tuán)有所減弱，大風(fēng)天氣趨于結(jié)束。云圖可以看出（圖1），6月21日18：00在地面輻合線的觸發(fā)下，河池西部有對(duì)流云團(tuán)生成，自西向東移動(dòng)并快速發(fā)展，影響范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，6月22日02：00，強(qiáng)降水云團(tuán)移至河池東部，對(duì)流發(fā)展旺盛，出現(xiàn)達(dá)-83 ℃的TBB低值中心，由于強(qiáng)降雨云團(tuán)移動(dòng)緩慢，且降水效率較高，造成河池前半夜自西向東出現(xiàn)暴雨天氣，最大小時(shí)雨強(qiáng)達(dá)86.8 mm，6月22日04：00前后，第一波強(qiáng)降雨云團(tuán)從河池東部移出的同時(shí)，河池西部又有新的強(qiáng)降雨云團(tuán)進(jìn)入，該對(duì)流云團(tuán)向東南方向移動(dòng)并迅速發(fā)展，給河池中部和南部帶來(lái)新一輪強(qiáng)降雨天氣，6月22日13：00，強(qiáng)降雨云團(tuán)從河池東南部移出，強(qiáng)對(duì)流云團(tuán)已開始減弱消散，河池大部轉(zhuǎn)受層狀云降水影響，降水效率明顯下降，至14：00河池市進(jìn)入強(qiáng)降雨間歇期。

分析6月19日出現(xiàn)大風(fēng)天氣時(shí)的雷達(dá)回波特征，6月19日14：00起，廣西壯族自治區(qū)與越南交界有混合型回波向東北方移動(dòng)，隨著回波不斷發(fā)展，形成一條西北—東南走向的帶狀回波，至6月19日18：00，大范圍強(qiáng)度達(dá)40～50 dBz的回波一路北上掃過(guò)河池南部，一直到19：42前后弓形回波才消失，弓形回波持續(xù)80 min左右。從速度圖（圖2）可以看出，從18：00起河池南部一直存在大范圍＞15 m/s大風(fēng)速區(qū)，中心最大風(fēng)速達(dá)25.5 m/s，并持續(xù)到20：00前后，導(dǎo)致大化、東蘭、都安、巴馬均出現(xiàn)大風(fēng)天氣，最大風(fēng)速為巴馬鳳凰國(guó)家氣象觀測(cè)站16.5 m/s。

6月21日下午開始，有孤立對(duì)流單體在河池西北部生成，回波強(qiáng)度為40～50 dBz，對(duì)流單體在偏西風(fēng)引導(dǎo)氣流影響下不斷東移發(fā)展成多單體風(fēng)暴，至6月21日21：00已經(jīng)在河池中部發(fā)展成片狀混合型降水回波，回波強(qiáng)度35～50 dBz，中心強(qiáng)度甚至達(dá)55 dBz以上。6月22日04：00前后，強(qiáng)回波移至河池東部并準(zhǔn)備移出河池，由于片狀混合型降水回波范圍大，回波移動(dòng)速度慢，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，造成河池大部出現(xiàn)強(qiáng)降水天氣。6月22日04：00，有從百色東移進(jìn)河池西部的新一波強(qiáng)回波，強(qiáng)度達(dá)35～45 dBz，對(duì)流單體在東移中又繼續(xù)發(fā)展壯大，強(qiáng)降雨落區(qū)和前一波降水重疊，導(dǎo)致累積雨量大，由于降水效率高，回波移動(dòng)速度慢，河池大部出現(xiàn)暴雨天氣。

2.4 環(huán)境參量特征

整個(gè)暴雨過(guò)程中，K指數(shù)始終＞35 ℃，SI指數(shù)也以負(fù)值為主，說(shuō)明整個(gè)過(guò)程，河池多處于不穩(wěn)定狀態(tài)。強(qiáng)降雨發(fā)生前CAPE值達(dá)到最大，除6月22日白天，河池探空站已發(fā)生降水，釋放能量外，大的CAPE都對(duì)應(yīng)著較強(qiáng)降水時(shí)段，可見(jiàn)CAPE在整個(gè)較明確的連續(xù)降水過(guò)程中的指示作用。

降水的水汽來(lái)源主要來(lái)自低空和超低空，河池市低空和超低空比濕均處于較高數(shù)值，所以在水汽輸送較弱情況下仍有一個(gè)長(zhǎng)時(shí)間暴雨天氣過(guò)程，從臨近最強(qiáng)降水時(shí)段各項(xiàng)物理量看，都達(dá)到整個(gè)暴雨過(guò)程最高點(diǎn)，為服務(wù)中預(yù)報(bào)降水最強(qiáng)時(shí)段提供支持。

此外，對(duì)比出現(xiàn)強(qiáng)對(duì)流大風(fēng)的6月19日晚探空與最強(qiáng)降雨時(shí)段6月21日晚探空?qǐng)D，兩者都呈強(qiáng)降水探空特征，細(xì)長(zhǎng)型的CAPE，不同的是6月19日垂直風(fēng)切變更大，低層也存在一定干層，符合短時(shí)雷暴大風(fēng)的倒喇叭口形狀，而6月21日晚探空?qǐng)D濕層深厚，水汽充沛，垂直風(fēng)切小，有利降水云團(tuán)長(zhǎng)時(shí)間停留，更利于暴雨發(fā)生發(fā)展。

3 預(yù)報(bào)檢驗(yàn)及偏差訂正

3.1 預(yù)報(bào)檢驗(yàn)評(píng)估

對(duì)比3個(gè)預(yù)報(bào)時(shí)次的多個(gè)數(shù)值模式，6月20日晚降水，兩家大尺度數(shù)值模式對(duì)面雨量有過(guò)高估計(jì)，但不能預(yù)報(bào)出確切暴雨區(qū)，而另外幾家中尺度模式多傾向于預(yù)報(bào)東側(cè)的暴雨天氣，未考慮到河池市西南側(cè)出現(xiàn)暴雨。6月21日晚降水中，歐洲中心雨量預(yù)報(bào)與實(shí)況相差最遠(yuǎn)，雖然歐洲中心在環(huán)流預(yù)報(bào)中還相較其他模式有較大優(yōu)勢(shì)，但在強(qiáng)降雨時(shí)段，歐洲中心雨量往往偏小，而其他模式中，MESO和SH9兩種模式對(duì)此次強(qiáng)降雨最強(qiáng)時(shí)段把握較好。6月22日晚降水中，各種模式對(duì)這晚的預(yù)報(bào)雨量都不是很大，但此時(shí)在河池市周邊預(yù)報(bào)有大到暴雨，所以市臺(tái)在訂正時(shí)出于預(yù)防致災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)角度，偏大地預(yù)測(cè)了6月22日晚的降水量。

3.2 形勢(shì)預(yù)報(bào)偏差分析

選取預(yù)報(bào)效果最差的6月22日晚和6月20日晚，以及強(qiáng)降水最強(qiáng)時(shí)段6月21日晚進(jìn)行強(qiáng)降水預(yù)報(bào)的偏差成因分析。對(duì)于6月20日20：00至21日08：00的降雨，對(duì)比6月20日08：00起報(bào)的EC和GFS環(huán)流預(yù)報(bào)場(chǎng)，模式對(duì)于中層環(huán)流預(yù)報(bào)較準(zhǔn)確，槽線位置也相近，但預(yù)報(bào)的500 hPa風(fēng)場(chǎng)較強(qiáng)，所以對(duì)應(yīng)實(shí)況，上升運(yùn)動(dòng)也較強(qiáng)；低層850 hPa風(fēng)速預(yù)報(bào)較準(zhǔn)確，但對(duì)比實(shí)況，暖式切變線偏北，故預(yù)報(bào)的降水落區(qū)較實(shí)況也偏北，且沒(méi)有預(yù)報(bào)出地面場(chǎng)的南部輻合線，說(shuō)明數(shù)值預(yù)報(bào)對(duì)于暖區(qū)出現(xiàn)的局地性強(qiáng)降雨預(yù)報(bào)能力不強(qiáng)。對(duì)于6月21日20：00至22日08：00的降雨，對(duì)比6月20日20：00起報(bào)的EC和GFS環(huán)流預(yù)報(bào)場(chǎng)，對(duì)比強(qiáng)降雨最強(qiáng)時(shí)段，兩種模式效果都較好，無(wú)論是中低層環(huán)流輻合，還是風(fēng)速變化，都與實(shí)況相似，對(duì)于地面場(chǎng)地面輻合線，也能在10 m風(fēng)場(chǎng)中得到較好體現(xiàn)，此次強(qiáng)降水最強(qiáng)時(shí)段可預(yù)報(bào)性較好。對(duì)于6月22日20：00至23日08：00降雨，對(duì)比6月22日08：00起報(bào)的EC和GFS環(huán)流預(yù)報(bào)場(chǎng)，中層500 hPa和700 hPa預(yù)報(bào)環(huán)流形勢(shì)和實(shí)況相差，但在低層850 hPa，兩種模式都預(yù)報(bào)出了一個(gè)切變線位于河池市東部，雖然河池市大部已處于偏北風(fēng)，模式的雨量也偏小，但為預(yù)防降水偏西，故還是預(yù)報(bào)多個(gè)暴雨，造成空?qǐng)?bào)。

4 預(yù)報(bào)訂正及服務(wù)改進(jìn)思路

4.1 預(yù)報(bào)訂正思路

（1）關(guān)注數(shù)值模式預(yù)報(bào)穩(wěn)定性，抓住大尺度環(huán)流背景主要特點(diǎn)，加強(qiáng)模式預(yù)報(bào)場(chǎng)與實(shí)況場(chǎng)對(duì)比檢驗(yàn)，著重分析造成強(qiáng)降水影響系統(tǒng)的演變特征，關(guān)注高空槽、低渦、副熱帶高壓、低空切變線、低空急流、地面冷鋒等天氣系統(tǒng)位置與強(qiáng)度變化，及時(shí)與實(shí)況對(duì)比檢驗(yàn)，考慮地形對(duì)降水的增幅作用，訂正模式強(qiáng)降水落區(qū)。對(duì)于極端性強(qiáng)降水天氣可適當(dāng)參照中小尺度模式對(duì)強(qiáng)降水落區(qū)和強(qiáng)度的預(yù)報(bào)。

（2）建立災(zāi)害性天氣典型個(gè)例庫(kù)，對(duì)于天氣現(xiàn)象極端的、影響重大的災(zāi)害性天氣分類總結(jié)，歸納分析各類數(shù)值模式對(duì)于不同天氣系統(tǒng)的預(yù)報(bào)能力，以便預(yù)報(bào)員在值班過(guò)程中針對(duì)不同系統(tǒng)對(duì)模式進(jìn)行有效訂正。

5 結(jié)論

（1）此次暴雨過(guò)程發(fā)生在南亞高壓控制下、副熱帶高壓西北側(cè)、中緯度西風(fēng)帶短波槽東移、下游高壓壩穩(wěn)定維持的環(huán)流背景下，低層切變線及其南側(cè)偏南氣流為此次暴雨過(guò)程提供了有利動(dòng)力和水汽條件；

（2）強(qiáng)對(duì)流云團(tuán)及強(qiáng)降水回波影響范圍及持續(xù)時(shí)間與災(zāi)害發(fā)生時(shí)間有較好對(duì)應(yīng)關(guān)系，弓形回波導(dǎo)致多處大風(fēng)天氣；

（3）從模式預(yù)報(bào)看，EC和GFS對(duì)環(huán)流形勢(shì)預(yù)報(bào)都較好，但降水量級(jí)預(yù)報(bào)偏??；對(duì)比來(lái)看其余數(shù)值模式在此次過(guò)程中參考性較小，但局地降水量級(jí)估計(jì)仍有較好指示意義；

（4）結(jié)合高時(shí)空分辨率的衛(wèi)星、雷達(dá)監(jiān)測(cè)，可以幫助分析對(duì)流單體生消、合并、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等細(xì)致信息，是判斷雨強(qiáng)、持續(xù)時(shí)間等最有效支撐；

（5）注意整個(gè)過(guò)程前后探空及物理量，分析能量、水汽等條件，如21日晚能量和水汽條件最大值也對(duì)應(yīng)著強(qiáng)降水最強(qiáng)時(shí)段，對(duì)預(yù)報(bào)降水最強(qiáng)時(shí)段有一定指示意義。

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