第39卷第3期注為科修Vol.39No.3 2021年6月JIANGXI SCIENCE J ud2021 Soi：10.13990/j.G h1001-3679.2021.03.014
2020年7月7—10日
陈鲍发打黄龙飞1，马中元2，余欣1
(1.景德镇市气象局,333000，江西，景德镇；2.江西省气象科学研究所,330046，南昌)
摘要：使用常规MICAPS天气图资料、地面气象要素、NCEP再分析资料，采用统计学、天气学和中尺度分析等方法，对2020年6—7月江西大暴雨过程中7月上旬连续性大暴雨过程进行分析，结果表明：1)2020年6—7月，江西共出现12次大暴雨过程，其中7月7—10Y为历史罕见的连续性大暴雨和特大暴雨过程；2)中低层有深厚的水汽饱和区，明显的辐合、急流、高层辐散、中层的干侵入、925hPa的超低空急流、中低层位置接近的切变线、前倾槽等有利于增加降水强度，匿式切变线与静止锋式切变线的稳定维持与中层弱的风场结构；3)雨带的稳定维持且移动缓慢，高的降水效率加上长的维持时间，导致连续性大暴雨的发生;4)大暴雨的平均场上，表现为中层风速偏弱，低层有风向与风速的切变线，前倾槽、高层辐合、低层辐散、高层负涡度、中层正涡度，强对流上升运动伸展至12km以上、充足的水汽输送和强 水汽辐合、高能、高湿等结构特征。最后，提出江西大暴雨概念模型。这些均为有效预测江西大暴雨过程提供参考与依据。
关键词：江西大暴雨；中尺度分析；物理量诊断；概念模型
中图分类号:P458.1*21.1文献标识码:A文章编号：1001-3679(2021)03-457-07
Analysis of the Cause of the Continuous Heavy Rain
中国青旅in Jiangxi on July7一10,2020
CHEN Baofa1,HUANG Longfei1,MA Zhongyuan2,YU Xin1
(1.Jingdezhen Meteorological Bureau,333000,Jingdezhen,Jiangxi,PRC;
2.Jiangxi Institute of Meteorological Scienca,330046,Nanchang,PRC)
1月旅游最佳去处国内Abstraci：Using conventional M ICAPS weatheo map date,ground meteorological elements,and NCEP reenalysis date,using stdtistics,synoptics,and me s o s c a le analysis,the continuou s heyy eain in egy July during the heyy eain in Jiangxi from June te July in2020is analyzed.The results sho
w tha:1)From June te July2020,thero wero a total of12heyy oainstorms in Jiangxi,of which July 7-10was a continuous heevy oainstorm and an extremely heavy oainstorm which was rare in histoiy.
2)There are deep water vpor eaturation zones in the middle and low layers.Obvious converoenca,
jets,high一levee divvrgenca,dey intrusion in the middle lyyer,ultra一low-levee jets of925hPa, sher lines close to the middle and low layers,forward-dip troughs,etc.are beneficial te increasa precipitation Strength,the stdble maintenanca of waon sher line and static front sher line and the weak wind fielO structure in the miVdla eiye.3)The stdble maintenance and slow movement of rain
收稿日期：2021-03-16；修订日期：2021-05-20
作者简介：陈鲍发(1972—)，男，硕士，高级工程师，主要从事天气预报与相关研究工作°
基金项目:2017年江西省气象局面上项目“赣东北致洪暴雨的分析与研究”；2019年江西省气象局预报员专项项目$2019年7月景德镇两次低涡切变大暴雨过程对比分析”；景德镇市科技计划项目(2017NYSF002)°
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江西科学2021年第39卷
belts , high peecipitation ficiency and long maintenanca time , lead te continuous hevy rains. 4 )
On the average fielO of hewy rain , the wind speed in the middte 16x ^1 is weak , tc lower levd has
a shear line of wind direction and wind speed , foovard dip trough , upper level converoenca , lowee level diveroenca , upper level neaative eoWicite, middle level positive eoWicite, strong convective up ward movement Stretching te more than 12 km , suffeient wdter vapOT transpol and strong wdter ve-
pOT converoenca , high eneroy , high humidiy and othee structural features. Finlly , a conceptual
model of heave w P in Jiangxi is proposed. Alt these proviVe references and basis the effective
prediction of tc heavy rain in Jiangxi.
Key words :Jiangxi heave win; mesoscale analysis ; physical quantity didgnosis ； conceptual m
odel
0引言
汛期大暴雨是造成大范围洪涝灾害的元凶,
也是气象部门一年之中最重要的监测预警对象, 其预报准确性高低关系到国计民生的安危。2020 年6—7月，江西出现多轮大暴雨袭击，尤其是7
月上旬，多地出现超历史大暴雨，导致部分流域出
现超1998年的特大洪水过程。
表1为2020年江西6—7月的主要暴雨过
表1 2020年6—7月江西主要大暴雨过程
程，可以看到6—7月江西共出现12次明显的大 暴雨过程，全省93个国家站中，超过5站大暴雨
的过程有6次，超过10站大暴雨的有3次。特别
是7月上旬，有7 d 出现大范围的M50 mm/24h
的暴雨和M100 mi^24h 的大暴雨。7月7—9日 连续3 d，江西出现61站次大暴雨,9日还出现2 站M250 m 讨24h 的特大暴雨。江西7月7—10
日连续性大暴雨过程，降水强度之大、时间之集 中、持续时间之长为江西历年罕见。
暴雨出现日期及特大暴雨、大暴雨、暴雨站数
序号---------------------------------------------------------------------- 影响地区
日期 （BJT ） &250 100 -249.9 50 -99.9
16月2日08—08 h 0912赣北、赣东北
朝阳公园沙滩主题乐园2
6月4日08—08 h 029赣西36月6日
08—08 h 03
0赣南
4
6月24日08—08 h 0621
赣中/武功山区域站特大暴雨
56月29日08—08 h 01
5赣东北67月2日08—08 h 038
赣东北
77月3日08 -08 h
0512赣北、赣东北8
7月7日08—08 h 01813
赣北、赣东北97月8日08—08 h 024
22赣中、赣北、赣东北107月9日
08—08 h 21913
赣中/吉安县、峡江特大暴雨
11
7月10日08—08 h 028赣北南部12
7月19日
08—08 h
3
8
赣北
从江西2020年7月7日、8日、9日、10日逐
日降水量分布来看，7日、8日的大暴雨主要出现 在赣北和赣中的北部;9日的大暴雨明显南压，主 要出现在赣中。7日、8日、9日，暴雨和大暴雨覆
盖的范围大体相当，10日，暴雨和大暴雨的范围
与强度则明显弱于前3 d （图1）。
松山湖华为
由此可见，2020年6—7月，江西多出多轮暴
雨、大暴雨过程，其中7月7—10日为历史罕见的
连续性大暴雨和特大暴雨过程。对于大暴雨与连
续性大暴雨过程，国内多有专家研究，曹晓岗对江
西多个暴雨、大暴雨的物理量进行诊断分析，并提 出江西暴雨的物理量阈值与预测指标］，郑嬪⑷
第3期陈鲍发等：2020年7月7—10日江西连续性大暴雨过程成因分析-459-
江苕省隱水畀积实况图
3020<07月 07S OS
江辞虑水累時说图£单位:mm）
江芒省隆水廩枳实况图（单位:mm）
07月10e-38BT
江苕省隆水累积实况图（•单位：mm）2020年07月10B0S
图1江西2020年7月7日、8日、9日、10日降水量分布
分析梅雨锋暴雨的多尺度环境场，张小玲⑺分析梅雨锋上的3类暴雨结构，张延亭岡指出致洪暴雨前期500hPa东亚中低纬度环流平直，抑制上下对流与水汽的垂直交换，积聚能量。低空700 ~850hPa形成三高一低的形势，东南部稳定的副高，西北部的西风带小高压，东北部西风带残留高压与三高之间的切变线，切变线以南低空急流输送水汽与能量，切变线上低涡东移，与高空辐散槽云系结合，低层辐合、高层辐散，前期积聚的能量爆发，产生致洪暴雨。可以看到低空急流、水汽输送、低层辐合、高层辐散在暴雨产生中的重要作用，而槽后冷空气侵入加剧中低层大气的对流性不稳定，触发不稳定能量的释放打王华M 总结暖区暴雨与锋面系统暴雨的区别，指出南支暴雨带发生于西南暖湿气流加强的环境下，对流不稳定层结显著、强降水是在暖式中尺度辐合线的触发和组织下由中尺度对流复合体产生的，雷达回波具有明显的“列车效应”和后向传播特征，地面辐合线及中尺度涡旋的位置决定雨带和特大暴雨中心的位置。北支暴雨带是在冷式切变线和低空低涡的影响下，由切变线云系形成的多单体回波带造成的；高低空系统耦合，降水持续时间长，暴雨区面积大。这些研究成果为本文的研究提供了理论依据与参考。
本文使用常规MICAPS天气图资料、江西地面气象观测、NCEP再分析资料，采用统计学、天气学和中尺度分析等方法，对2020年7月7—10日江西连续性大暴雨过程进行综合分析，总结其成因，提炼预报指标，归纳预报模型，为江西大暴雨天气的预警、预报与服务提供参考与依据。
1连续性大暴雨过程中尺度分析
1.12020年7月8日08：00中尺度分析
2020年7月7—8日景德镇市出现连续暴雨，其中浮梁北部（经公桥镇）等地出现连续特大暴雨,48h累积雨量达620mm（图略）。图2是2020年7月8日08：00中分析,500hPa的横槽已压至赣中，在横槽的北方1个纬距附近有925hPa、850hPa,700hPa切变线，即中低层辐合系统位置接近，且伴有前倾槽结构。切变线的东段为暖式切变,925hPa南昌为西南风16ms，安庆东南风4ms；850hPa南昌为西南风18m/s，安庆东南风8ms；700hPa南昌为西南风16m/s，安庆东南风7ms。切变线以南为强盛的低层西南急流及超低空西南急流，赣东北不仅位于低空急流的前端，且急流还在赣东北交汇。在交汇点附近,200hPa
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为分流区。高空辐散叠加在低层辐合之上，有利
于强降水的触发及增强。500hPa低槽的后部，在
400hPa有明显干空气侵入赣北，武汉T-T d=22E o
地面赣北有静止锋，中低层湖南至赣北、赣中为深
厚的水汽饱和区,850hPa露点温度T达18E,
比湿为15Fkg。这种天气形势决定了7月7—8
日景德镇市出现连续暴雨属于强对流天气类型，
即对流性大暴雨过程。
500hPa西南风的风速仅为12ms，较700hPa、
850hPa的风速小。由于500hPa附近的平均气
流强度决定对流风暴的移动速度，较小的风速导
致强降水回波移动缓慢，在很大程度上延长降水
时间，导致更强降水的发生。
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图22020年7月8日08：00中尺度分析
1.22020年7月9日20：00中尺度分析
图3是2020年7月9日20：00中分析，与8日相比,500hPa低槽、850hPa切变线等辐合系统有所南压，
低槽与切变线的位置接近重叠，位于赣中。低层的暖湿切变线转为东北风与西南风之间的静止锋式切变线，切变线以南为明显西南气流，风速强度达到急流标准，切变线以北为弱的东北风，风速仅为2~6ms。500hPa横槽以北为显著的西北气流，与850hPa切变线以南的西南急流相对峙，形成静止锋式切变线，南北摆动缓慢。同样，低层与辐合系统相配合的925hPa、850hPa、700hPa3层西南急流也有所南压,3层急流在赣中的东部交汇。700hPa在赣西北有一低涡，低涡中心的南部和东南部在200hPa高层为分流区。中层干空气侵入的高度降低至500hPa，并向东发展，安庆T-T=40E，北风14ms，带来的明显干空气侵入赣中。中低层水汽条件好，赣中为深厚的水汽饱和区,850hPa露点温度(T)达18E，比湿为15gkg。
700~500hPa江西上空风场偏弱，风力在8ms 以下，只是500hPa在赣北、赣中转为北风。由于700~500hPa附近的平均气流强度决定对流风暴的移动速度，弱风场结构延长强降水持续时间，明显加大降水的量级，导致赣中局部特大暴雨。
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图32020年7月9日20：00中尺度分析
由此可见，本轮江西连续性大暴雨在中低层有深厚的水汽饱和区，配合明显的辐合、急流、高层辐散等动力条件。而中层的干侵入、925hPa的超低空急流、中低层位置接近重合的切变线，为暴雨的强度增强及持续提供干空气、水汽、辐合等有利条件。而前倾槽导致的高空西北气流叠加在低空西南急流之上，为强降水的发生提供对流触发条件，加大层结不稳定与对流不稳定能量，强降水 得到进一步增
强。暖湿切变线与静止锋式切变线的稳定维持与中层弱的风场结构，导致雨带的稳定维持且移动缓慢，强降水在一地持续发展，导致连续性大暴雨的发生。
22020年7月7—10日江西连续性大暴雨诊断分析
本轮强降水是2020年最强的降水过程，也是历年来罕见的区域性连续大暴雨过程，其强度之强、影响范围之广均为历史罕见。从今年的预报情况来看，气象部门提前24—48h准确预测此次强暴雨过程，但降水量级的预测明显偏弱。为研究本轮连续性大暴雨的成因，对2020年7月6日20：00至10日20：00逐6小时NCEP再分析资料的求平均场，以期发现这次罕见连续性大暴雨的天气形势、水汽、动力、热力等条件的总体特征。2.1天气形势
从天气形势平均场上看到,200hPa华东、华南大部为西北风转东北风的高压环流覆盖，江西东部处北风与西北风的分流区中。500hPa江西上空为10~12ms的偏西气流，在赣东北有弱的
第3期陈鲍发等：2020年7月7—10日江西连续性大暴雨过程成因分析-461-
西北风与西南偏西风形成的小槽，赣北至湖北的西北风带来的干冷空气叠加在低层西南气流之上。850hPa长江以南为显著西南气流，在赣北至沿江有西南风与东南风之间的暖式切变，赣中北部至赣北有西南风与西南风之间的风速切变(图4)。河南疫情最新情况
(a)200hPa高度;(b)500h Pa高度;(c)850hPa高度;(d)200hPa风场;(e)500hPa风场;(f)850hPa风场
图42020年7月7—10日江西连续性大暴雨天气形势平均场
2.2水汽条件
从850hPa的水汽通量与水汽通量散度的平均场上看到，赣东北经浙北到长江入海口为水汽通量大值区，普遍在0.020xg・cm"•hPa"•s"以上，强水汽通量中心达0.030Xg•cm"1•hPa"•C1以上。与之相配合，在赣东北有明显的水汽辐合区，辐合中心呈南北向分布，强水汽辐合中心达-0.6x10-"g•s"•cm"•hPa"(图5)。
(a)850hPa水汽通量；(b)850hPa水汽通量散度
图52020年7月7—10日江西连续性大暴雨水汽条件平均场
2.3动力条件
从散度、涡度、垂直速度等动力条件平均场上看到，高层200hPa在赣东北至长江入海口有强辐散中心，中心强度达8X10"•C(图6 (a))，而在低层850hPa赣东北又有强辐合，中心强度达-5X10"•C以下(图6(d))，表明在赣东北高层辐散、低层辐合，有利于深对流系统的发展。
在500hPa平均涡度场上，江西中北部为明显的正涡度区，在赣西北与浙北、皖东南有2个正涡度中心，中心强度分别达到4X10"•s"、8 X10"•C(图6(e))。而200hPa江西大部为负涡度区，中心位于赣西的新余，中心值达-8 x10"・s"(图6(b))。可见，赣北、赣中涡度随高度增加由正涡度转为负涡度，涡度随高度分布明显减小，高层为反气旋环流，中低层为气旋式环流，有利于垂直上升运动的维持与发展。
在垂直速度平均场上,500hPa与200hPa赣北、赣中均为上升运动区,200hPa上升运动中心位于赣西宜春，达-0.5X P"s(图6(c)),500hPa 整个赣北、赣中均为明显的上升运动区，有多个上升运动中心，其中在赣西北的九江与赣东北的乐平上升运动中心达-0.6X Pa/s、-0.7X Pa/s (图6(f))。
可见，在赣北、赣中对流发展旺盛，上升运动强，在200hPa仍有明显的上升运动中心，即对流中心发展高度达12km以上，这与本轮连续性大暴雨过程伴有强雷电、部分地区雷暴大风是对应的，降水强度大，强降水中心往往1h就达到50mm或以上
。
