摘要：利用涼山州近10年4—10月的降水資料、常規(guī)地面觀測、高空觀測、ERA5再分析資料和FY-2G衛(wèi)星TBB資料，對四川省涼山州西南低渦型區(qū)域性暖區(qū)暴雨進(jìn)行統(tǒng)計分析和天氣學(xué)分析。結(jié)果表明：（1）涼山州西南低渦型暖區(qū)暴雨的發(fā)生頻率在年際變化上呈波動趨勢，2016年和2022年發(fā)生頻率最高，2017年最低；暴雨主要發(fā)生在夏季（6—8月），其中7月發(fā)生的頻率最高；暴雨具有短時強(qiáng)降水特征，強(qiáng)降水常出現(xiàn)在傍晚到夜間，白天降水強(qiáng)度減弱。（2）暴雨發(fā)生在高能高濕的不穩(wěn)定層結(jié)中，其水汽主要來源于孟加拉灣。（3）影響涼山州的西南低渦主要生成于川西高原南部到?jīng)錾街菸鞅辈?，少?shù)生成于四川盆地西南部到?jīng)錾街菸鞅辈?，極少數(shù)生成于攀西地區(qū)西南部，故川西高原南部是涼山州西南低渦型暖區(qū)暴雨對流云團(tuán)的主要發(fā)源地。（4）西南低渦暴雨對流云團(tuán)常由塊狀和帶狀混合影響，影響范圍廣；暴雨區(qū)常出現(xiàn)在低渦中心或外圍東南側(cè)，降水成片集中。

關(guān)鍵詞：涼山州；西南低渦；暖區(qū)暴雨；高能高濕；對流云團(tuán)

中圖分類號：P458.3文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1673-5072（2025）01-0058-07

Statistical Characteristics of Torrential Rain in the Low Vortex WarmRegion of Southwest Liangshan Prefecture in Sichuan

Abstract：Based on the precipitation data，conventional ground observation，high altitude observation，ERA5 reanalysis data and FY-2G satellite TBB data in Liangshan prefecture from April to October in the past 10 years，a statistical and a synoptic analysis of the torrential rain in the low vortex warm region of southwest Liangshan prefecture in Sichuan province were carried out.The results are as follows：（1） The occurrence frequency of torrential rain in the low vortex warm region of southwest Liangshan prefecture has fluctuated with interannual variation，with the highest frequency in 2016 and 2022 but the lowest frequency in 2017；the torrential rain mainly occurs in summer （June-August），with the highest frequency in July；the torrential rain is characterized by short-term strong precipitation，which often occurs from evening to night，and decreases during the day.（2）The torrential rain occurs in the high-energy and high-humidity unstable stratification，and its moisture mainly comes from Bay of Benga.（3） The southwest low vortexes affecting Liangshan prefecture are mainly generated in the south of Western Sichuan Plateau and the northwest of Liangshan prefecture，and only a few are generated in the southwest of Sichuan Basin and the northwest of Liangshan prefecture，and a tiny minority are generated in the southwest of Panxi region；therefore，the south of West Sichuan Plateau is the main origin of convective cloud clusters in the low vortex warm region of southwest Liangshan prefecture.（4）The convective cloud clusters of torrential rain in southwest low vortexes are often influenced by the mixture of blocky and banded pressure zones，and the influence range is wide；the heavy rain area often appears in the center of low vortex or the southeast of the periphery，and the precipitation is concentrated.

Keywords：Liangshan prefecture；southwest low vortexes；torrential rain in warm region；high energy and high humidity；convective cloud clusters

暖區(qū)暴雨是由中國學(xué)者黃士松在研究華南暴雨時提出的暴雨類型，一般是指發(fā)生在距地面鋒面200～300 km暖區(qū)一側(cè)的暴雨，或者是發(fā)生在西南風(fēng)和東南風(fēng)匯合氣流中，無切變的西南氣流里，且不受臺風(fēng)等熱帶系統(tǒng)控制的暴雨［1］。此后，暖區(qū)暴雨被廣義定義為不受冷空氣影響的暴雨［2］，其發(fā)生前天氣尺度擾動的信號較弱、觸發(fā)機(jī)制不明顯，但卻具有降水強(qiáng)度大、降水集中、對流性明顯的特點［3-5］，極易引發(fā)洪澇災(zāi)害［6］。

對于不同地區(qū)暖區(qū)暴雨的形成機(jī)制，眾多學(xué)者已開展了廣泛的研究。田瑩等［2］采用主要影響系統(tǒng)作為分類依據(jù)，將江南暖區(qū)暴雨分為切變型、副高型、副高和切變相互作用型及西南急流型，指出雖然不同類型暖區(qū)暴雨的水汽來源略有差異，但均通過西南急流向江南地區(qū)輸送水汽。西南低渦是四川盆地暖區(qū)暴雨的主要影響系統(tǒng)之一，肖紅茹等［7］指出，四川盆地西南渦型暖區(qū)暴雨在午夜時分發(fā)展為強(qiáng)盛的α中尺度對流系統(tǒng)并且能維持6 h以上。閔濤和吳筱［8］的研究表明，東移的高原低渦是觸發(fā)四川盆地暖區(qū)暴雨的動力機(jī)制之一。對長江中下游及華南地區(qū)的暖區(qū)暴雨而言，張芳等［9］發(fā)現(xiàn)長江中下游一次暖區(qū)極端致洪暴雨主要由活躍的中尺度對流系統(tǒng)造成，低空急流前沿有對流不斷新生東移并組織化加強(qiáng)。陳翔翔等［10］通過對有高空槽影響的華南暖區(qū)暴雨分析發(fā)現(xiàn)，高原槽對暖區(qū)暴雨影響明顯，其次為南支槽。此外，張曉美等［6］、劉瑞鑫等［11］、韋統(tǒng)?。?2］、張芹等［13］分別對華南暖區(qū)暴雨進(jìn)行研究，均表明低空急流對暖區(qū)暴雨有重要作用，不僅輸送了豐富的暖濕空氣，還有利于中低層不穩(wěn)定能量的儲存。

涼山州（26.0°—29.3°N，98.0°—103.9°E）東西寬360 km，南北長370 km，地處川西南橫斷山脈東北緣，界于四川盆地和云南省中部高原之間，境內(nèi)的山脈和河谷多呈南北走向，地勢西北高東南低，單位水平內(nèi)海拔高度差異大。由于特殊的地形地貌，夏季暴雨常會給涼山州造成山洪、泥石流、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害，嚴(yán)重威脅著人民群眾的生命和財產(chǎn)安全。近年來已有許多學(xué)者對江南地區(qū)、華南地區(qū)、四川盆地及東北地區(qū)的暴雨開展了廣泛的研究［14-22］，但對涼山州的相關(guān)研究較少。西南低渦是造成涼山州暖區(qū)暴雨的重要天氣系統(tǒng)，在實際預(yù)報工作中西南低渦型暖區(qū)暴雨的降雨落區(qū)、降雨強(qiáng)度常常難以把握，加之涼山州復(fù)雜特殊的地形地貌及局地小氣候特點，更加大了此類暴雨的預(yù)報難度，預(yù)報準(zhǔn)確率較低。為此，本文通過主要影響系統(tǒng)和相似天氣形勢對涼山州近十年的西南低渦型暖區(qū)暴雨進(jìn)行分型，通過分析其降水特征及主要影響系統(tǒng)的配置關(guān)系來提高對涼山州西南低渦型暖區(qū)暴雨的認(rèn)識，以期為此類暴雨提供一定的預(yù)報依據(jù)。

1方法

1.1資料來源

研究資料包括：涼山州2013—2022年每年4—10月加密區(qū)域自動站和國家站1 h、24 h降水資料；MICAPS常規(guī)地面資料；高空觀測資料；ERA5［23］再分析資料數(shù)據(jù)，時間分辨率為1 h，水平分辨率為0.25°×0.25°；相當(dāng)黑體亮度溫度（Black Body Temperature，TBB） 來自國家衛(wèi)星氣象中心提供的FY-2G衛(wèi)星數(shù)據(jù)，時間分辨率為1 h，空間分辨率為1.25 km。

1.2篩選標(biāo)準(zhǔn)

對涼山州西南低渦型區(qū)域性暖區(qū)暴雨的統(tǒng)計標(biāo)準(zhǔn)參考肖紅茹等［7］，并結(jié)合涼山州海拔進(jìn)行本地訂正后，定義為：降水發(fā)生在熱低壓環(huán)流區(qū)域中或降水區(qū)位于地面鋒面至少100 km的暖區(qū)一側(cè)，并且降雨發(fā)生時不受地面冷空氣影響，700 hPa沒有明顯冷平流入侵降雨區(qū)，700 hPa上青藏高原背風(fēng)坡有閉合等壓線的低壓或有3個探空站風(fēng)向呈氣旋式環(huán)流低渦生成并影響涼山州，且在涼山州造成5個縣及以上境內(nèi)日降雨量（北京時間20時至次日20時，下同）≥50 mm為1次西南低渦型暖區(qū)暴雨天氣過程。

1.3分析方法

首先，利用統(tǒng)計方法分析西南低渦暖區(qū)暴雨的降水特征，并基于天氣學(xué)方法和合成分析方法研究暴雨的環(huán)流特征和水汽輸送特征；其次，暴雨的發(fā)生與環(huán)境大氣的溫濕條件密切相關(guān)［7］，西昌地處涼山州中部，其探空資料能較好地反映涼山州上空物理量環(huán)境場，根據(jù)涼山州西南低渦暖區(qū)暴雨發(fā)生的日變化特征，選取暴雨過程發(fā)生臨近時刻20時與暴雨區(qū)臨近的西昌探空站的實況觀測資料分析暖區(qū)暴雨發(fā)生的環(huán)境條件；此外，為進(jìn)一步分析西南低渦型暖區(qū)暴雨的中尺度影響系統(tǒng)，選取暴雨典型案例進(jìn)一步分析暖區(qū)暴雨中尺度對流云團(tuán)的發(fā)生發(fā)展演變，以探討暖區(qū)暴雨的成因；最后，總結(jié)出涼山州西南低渦型暖區(qū)暴雨的概念模型。

2涼山州西南低渦型暖區(qū)暴雨特征

2.1降水特征

篩選出2013—2022年共22例西南低渦型暖區(qū)暴雨天氣過程，平均每年2.2次。從年際變化看（圖1a）：2013—2022年暖區(qū)暴雨的發(fā)生頻次為波動趨勢，2016年和2022年發(fā)生頻次最高（4次），2017年最低（0次）。從月際變化看（圖1b）：暴雨均發(fā)生在夏季（6—8月），其中7月最多（9次），其次是6月（7項），8月最少（6項）。

逐小時降水特征顯示（圖2）：西南低渦型暖區(qū)暴雨具有短時強(qiáng)降水特征，主要出現(xiàn)在夜間，白天降雨強(qiáng)度明顯減弱。強(qiáng)降雨主要出現(xiàn)在23時到次日2時，此時段小時雨量10～50 mm的站點數(shù)較多，其中1—2時出現(xiàn)小時雨量10～20 mm的平均站點個數(shù)最多，平均為4.72個，其次是22—23時，平均為4.67個；23—24時出現(xiàn)小時雨量20～50 mm的平均站點個數(shù)最多，平均為1.44個，其次是22—23時，平均為1.39個；出現(xiàn)小時雨量≥50 mm的平均站點個數(shù)整體極少，平均最多僅為0.056個。

2.2環(huán)流特征

對22例西南低渦型暖區(qū)暴雨的高度場、風(fēng)場、渦度場、散度場等物理量場進(jìn)行合成分析，得到西南低渦型暖區(qū)暴雨的環(huán)流特征、主要影響系統(tǒng)及物理量場，找出其天氣形勢特點。

從暴雨發(fā)生臨近時刻20時的合成圖（圖3）可以看出：200 hPa上，涼山州為南亞高壓1256 dagpm線控制內(nèi)，西北部位于高壓脊線附近，中部到南部受高壓脊線南側(cè)的東北氣流控制。500 hPa上，陜南到川西高原北部、川西高原南部到滇西北各有一短波淺槽，涼山州到盆地盛行西南風(fēng)。700 hPa上，甘孜州南部到?jīng)錾街菸鞅辈坑休椇系蜏u，輻合低渦外圍東南側(cè)為輻合區(qū)和負(fù)渦度區(qū)，低渦中心附東南側(cè)為正渦度區(qū)，氣旋性流場強(qiáng)。

結(jié)合22例西南低渦天氣形勢實況分析可知，西南低渦型暖區(qū)暴雨常發(fā)生于西南低渦內(nèi)部低渦中心的東側(cè)到南側(cè)一帶，降水成片集中，或發(fā)生于低渦外圍邊緣東南側(cè)，降水較分散。有17例西南低渦生成于川西高原南部；有3例（2014年8月16—17日、2016年7月31日—8月1日、2022年8月1—2日）生成于四川盆地西南部；有1例（2018年7月14—15日）暴雨發(fā)生前一天13日生成于川西高原西南部，14日東移到盆地西南部附近發(fā)展增強(qiáng)影響涼山州；有1例（2018年6月24—25日）生成于攀西地區(qū)西南部。西南低渦型暖區(qū)暴雨常常伴有西南氣流，22例中有1例（2020年8月15—16日）達(dá)低空急流標(biāo)準(zhǔn)。700 hPa濕度條件都較好，溫度露點差小于2 ℃，比濕在10～13 g·kg-1，22例中僅有1例（2021年6月6—7日）濕度條件欠佳，溫度露點差為5 ℃，比濕為9 g·kg-1。對于高層500 hPa影響系統(tǒng)，有12例受低槽（高原槽、高空槽、短波槽）的影響，有10例未受低槽的影響。若當(dāng)500 hPa配合有切變線影響涼山州時，常會造成全州大范圍的強(qiáng)降雨（如2016年7月5—6日、2019年7月28—29日）。

2.3水汽輸送特征

水汽是形成暴雨的必要條件，暴雨的形成離不開大尺度范圍的水汽持續(xù)輸送和水汽在暴雨帶的輻合［2］。將22例西南低渦型暖區(qū)暴雨發(fā)生前（當(dāng)日8時）700 hPa的水汽通量及水汽通量散度進(jìn)行合成（圖4）得出：涼山州西南低渦型暖區(qū)暴雨的水汽主要來源于孟加拉灣，經(jīng)緬甸向東北方向輸送，到了云南西界，一部分繼續(xù)往東北方向向涼山州輸送，一部分北上經(jīng)川西高原南部又南下回流影響涼山州。滇西到?jīng)錾街葜胁康轿鞅辈恳粠в忻黠@的水汽通量散度負(fù)值區(qū)，說明在此有水汽的輻合，在涼山州的北部冕寧到中部西昌一帶有負(fù)值強(qiáng)中心，水汽通量散度達(dá)-9 g·hPa-1·cm-1·s-1。暖區(qū)暴雨有一東北—西南向的帶狀水汽通量散度負(fù)值區(qū)，主體位于涼山州北部—中部—西部一帶，負(fù)值強(qiáng)中心主要位于州北部或中部，說明在涼山州西北部到中部一帶的水汽輻合最強(qiáng)。低層的西南氣流為暴雨區(qū)輸送了豐富的暖濕空氣，不僅為暴雨區(qū)提供了充沛的水汽，還有利于中低層高不穩(wěn)定能量的儲存，有利于暴雨天氣的發(fā)生［6］。

3涼山州西南低渦型暖區(qū)暴雨環(huán)境物理量特征

表1為由西昌探空站的實況觀測資料得出的涼山州西南低渦型暖區(qū)暴雨表征大氣層結(jié)和溫濕條件的物理量平均值。暴雨發(fā)生臨近時刻平均濕對流有效位能超過1000 J·kg-1，平均沙氏指數(shù)為負(fù)值，700 hPa平均假相當(dāng)位溫大于80 ℃，700 hPa平均比濕達(dá)12.07 g·kg-1，500 hPa與700 hPa的平均假相當(dāng)位溫之差小于0 ℃，平均濕層厚度高達(dá)3586.52 m，表明暴雨發(fā)生臨近時刻，涼山州大氣環(huán)境處于高能高濕不穩(wěn)定狀態(tài)。

4涼山州西南低渦型暖區(qū)暴雨典型個例的對流云團(tuán)特征

以2016年7月5日20時至6日20時的暴雨為例，該過程共出現(xiàn)13個大暴雨點，114個暴雨點，最大降雨量出現(xiàn)在雷波縣山棱崗鄉(xiāng)（143.4 mm）。2016年7月5日15時（圖5a）在川西高原有3個中-β尺度云團(tuán)生產(chǎn)發(fā)展，云頂亮溫達(dá)-52 ℃。隨后3個云團(tuán)繼續(xù)向南發(fā)展逐漸合并成1個云頂亮溫達(dá)-72 ℃的中-α尺

度云團(tuán)影響涼山州西北部到中部（圖5b—c）。5日22時（圖5d），位于滇東北到滇中的東北—西南向弧狀對流云系逐漸增強(qiáng)影響涼山州東部，造成涼山州東部出現(xiàn)局地短時強(qiáng)降雨，21—22時最大小時降雨量出現(xiàn)在雷波縣山棱崗鄉(xiāng)（39.8 mm）。隨后弧狀對流云系的尾端分裂出1個云頂亮溫達(dá)-72 ℃的中-β尺度云團(tuán)，并在東北移的過程中逐漸發(fā)展增強(qiáng)，在滇中到?jīng)錾街菽喜恳粠纬?個中-α尺度對流云團(tuán)，且云頂亮溫小于-72 ℃的冷云區(qū)范圍逐漸增大（圖5e），而弧狀對流云系的主體逐漸東移減弱消散。6日3—11時（圖5f—i），滇中到?jīng)錾街菽喜康闹?α尺度對流云團(tuán)東北移，持續(xù)影響涼山州中部到東部長達(dá)11個小時左右，累計降雨量大（圖6）。

綜上，此次強(qiáng)降雨過程是由中-β尺度對流系統(tǒng)直接發(fā)展形成，位于低渦附近的中-β尺度系統(tǒng)發(fā)展成中-α尺度對流系統(tǒng)，對流云團(tuán)常由塊狀和帶狀混合構(gòu)成，影響范圍較廣持續(xù)時間長，造成了涼山州大范圍的暴雨天氣過程。

5涼山州西南低渦型暖區(qū)暴雨概念模型

通過上述對涼山州2013—2022年西南低渦型暖區(qū)暴雨天氣過程的分析，總結(jié)出涼山州西南低渦型暖區(qū)暴雨的概念模型（圖7）：

中高緯大部為較平直西風(fēng)氣流，500 hPa在暴雨區(qū)域附近有一半以上的過程伴有高原槽、高空槽或短波淺槽的影響。700 hPa上大部分低渦生成于川西高原南部到?jīng)錾街菸鞅辈浚贁?shù)低渦生成于盆地西南部到?jīng)錾街菸鞅辈?，極少數(shù)低渦生成于攀西地區(qū)西南部。西南低渦常與西南氣流相伴出現(xiàn)，在涼山州到盆地一帶，有極少數(shù)達(dá)低空急流標(biāo)準(zhǔn)，一致的西南氣流為暴雨區(qū)帶來充沛的水汽、熱量和不穩(wěn)定能量，使大氣層結(jié)不穩(wěn)定。暴雨區(qū)常出現(xiàn)在西南低渦中心或外圍東南側(cè)，強(qiáng)降雨區(qū)常成片出現(xiàn)，具體落區(qū)與低渦位置有關(guān)，若同時有500 hPa切變線影響涼山州，則在切變線附近也會造成強(qiáng)降雨。

6結(jié)論

本文分析了2013—2022年每年4—10月涼山州22例西南低渦型暖區(qū)暴雨特征，并結(jié)合實際統(tǒng)計分析結(jié)果，提出了涼山州西南低渦型暖區(qū)暴雨的概念模型。本文主要研究了涼山州區(qū)域性西南低渦型暖區(qū)暴雨的環(huán)流特征，對利用能反映涼山州西南低渦暖區(qū)暴雨發(fā)生發(fā)展機(jī)制的環(huán)境特征的物理量尚未定量研究構(gòu)建預(yù)報模型，同時對局地、極端單點暴雨及涼山地形對降雨的影響研究尚未開展，以后還將不斷研究完善。

參考文獻(xiàn)：

［1］黃士松，李真光，包澄瀾，等.華南前汛期暴雨［M］.廣州：廣東科技出版社，1986：244.

［2］田瑩，葉成志，姚蓉.2008—2018年江南暖區(qū)暴雨特征［J］.大氣科學(xué)學(xué)報，2022，45（1）：51-64.

［3］林良勛，馮業(yè)榮，黃忠，等.廣東省天氣預(yù)報技術(shù)手冊［M］.北京：氣象出版社，2006.

［4］丁治英，王爽，高松.一次華南雙雨帶暴雨中的位渦演變與雨帶間的相互作用［J］.大氣科學(xué)學(xué)報，2017，40（5）：653-662.

［5］趙玉春，李澤椿，肖子牛.華南鋒面與暖區(qū)暴雨個例對比分析［J］.氣象科技，2008，36（1）：47-54.

［6］張曉美，蒙偉光，張艷霞，等.華南暖區(qū)暴雨中尺度對流系統(tǒng)的分析［J］.熱帶氣象學(xué)報，2009，25（5）：551-560.

［7］肖紅茹，王佳津，肖遞祥，等.四川盆地暖區(qū)暴雨特征分析［J］.氣象，2021，47（3）：303-316.

［8］閔濤，吳筱.四川盆地西部一次暖區(qū)暴雨成因分析［J］.高原山地氣象研究，2022，41（S1）：49-53.

［9］張芳，張芳華，張恒德，等.長江中下游一次暖區(qū)極端致洪暴雨特征及天氣學(xué)成因分析［J］.河海大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2022，50（5）：16-24.

［10］陳翔翔，丁治英，劉彩虹，等.2000—2009年5、6月華南暖區(qū)暴雨形成系統(tǒng)統(tǒng)計分析［J］.熱帶氣象學(xué)報，2012，28（5）：707-718.

［11］劉瑞鑫，孫建華，傅慎明.不同類型華南暖區(qū)暴雨過程的環(huán)流特征［J］.氣候與環(huán)境研究，2021，26（4）：359-373.

［12］韋統(tǒng)建.華南前汛期暖區(qū)暴雨流場結(jié)構(gòu)的特征［J］.熱帶氣象學(xué)報，1994，10（1）：37-46.

［13］張芹，蘇莉莉，張秀珍，等.山東一次暖區(qū)暴雨的環(huán)境場特征和觸發(fā)機(jī)制［J］.干旱氣象，2019，37（6）：933-943.

［14］蔡海朝，劉洪武，鄧梅，等.湖南一次暖區(qū)暴雨的Barnes濾波客觀分析［J］.中低緯山地氣象，2018，42（3）：51-57.

［15］王強(qiáng)，王起喚，肖敏，等.懷化三次西南渦暴雨天氣過程對比分析［J］.中低緯山地氣象，2018，42（4）：16-24.

［16］王璐思，顧洪國，吳沛鋒.一次高原低渦切變東移引發(fā)的持續(xù)性特大暴雨過程分析［J］.高原山地氣象研究，2015，35（3）：39-44.

［17］屠妮妮，陳靜，何光碧.高原東側(cè)一次大暴雨過程動力熱力特征分析［J］.高原氣象，2008，27（4）：796-806.

［18］WECLCWERTH T M，WAKIMOTO R M.A review of convection initiation and motivation for IHOP 2002［J］.Monthly Weather Review，2006，124（1）：5-21.

［19］崔恒立，王東燦，吳夢雯.一次西南渦暴雨的濕位渦診斷分析［J］.高原山地氣象研究，2019，39（3）：14-19.

［20］李強(qiáng)，王秀明，周國兵，等.四川盆地西南低渦暴雨過程的短時強(qiáng)降水時空分布特征研究［J］.高原氣象，2020，39（5）：960-972.

［21］曾波，何光碧，余蓮.川渝地區(qū)兩類西南渦物理量場診斷分析［J］.成都信息工程大學(xué)學(xué)報，2017，32（2）：157-168.

［22］黃楚惠，李國平.一次東移高原低渦的天氣動力學(xué)診斷分析［J］.氣象科學(xué)，2007（3）：36-43.

［23］HERSBACH H，BELL B，BERRISFORD P，et al.The ERA5 global reanalysis［J］.Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society，2020，146（730）：1999-2049.