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摘要 利用地面和高空、多普勒雷达资料和NCEP 2.5×2.5再分析资料，对江西省一次典型暖区暴雨过程（2019年5月18—19日）进行分析及成因探讨。结果表明，本次暴雨过程具有历时短、强度大、降水集中和对流性质明显的特点，且以短时强降水为主，并伴有强雷电，局地出现冰雹和雷暴大风;低层暖湿气流和切变线是本次降雨过程的主要影响系统，随着切变的南压，强降雨落区也向南移动，形成了江西省自北向南的暴雨过程;中尺度对流云团发展与暖区暴雨落区存在良好的对应关系。
关键词 暴雨;水汽条件;雷达回波
中图分类号：P458.121.1 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2021）06–0106–02
暖区暴雨是指发生在地面锋面南侧暖区，一般距离地面锋面系统200～300 km，且没有受到冷空气或变性冷高压脊控制时产生的暴雨[1]。暖区暴雨具有强度大、降水集中和对流性质明显的特点，容易形成严重的地质气象灾害。然而暖区暴雨发生前，天气尺度系统扰动的信号较弱，觸发机制不明，业务预报中经常出现误报和漏报现象。因此，对暖区暴雨的预报成为气象预报的难点之一，也是暴雨研究的热点之一[2]。此次过程利用地面、高空、多普勒雷达资料和NCEP 2.5×2.5再分析资料，对2019年5月18—19日江西省一次典型暖区暴雨过程进行分析及成因探讨，旨在为今后的暖区暴雨气象预报工作提供参考。
1 实况分析
1.1 强对流过程实况
2019年5月18—19日，江西省出现了一次大范围的强对流过程，本次过程以短时强降水为主，并伴有强雷电，局地出现冰雹和雷暴大风。根据江西省国家站、区域站实况数据资料显示：18日20：00～19日20：00，具体地市有大到暴雨，局部大暴雨，全省平均降雨量为27.4 mm，64个县市区累计降雨量在50 mm以上，17个县市区累计降雨量在100 mm以上，11个站点累计降雨量达150 mm，其中万载双桥降雨量达197.7 mm，最强降水落区集中在具体地市。19日14：00以后赣中和赣南部分地区出现8级以上雷暴大风，其中国家站中的瑞金站瞬时极大风速达23.1 m/s，赣县区站次之为18.6 m/s，区域站中赣县区王母渡镇站27.8 m/s为最大值。
1.2 500 hPa环流形式分析
5月18日20：00，500 hPa中高纬大致为两槽一脊型环流形式，贝加尔湖以南有一深槽延伸至我国内蒙甘肃地区，偏北风引导中高纬冷空气不断向南入侵，温度场略微落后于高度场，有利于槽的进一步发展;四川-贵州一带有一较弱高空槽;江南地区存在较为平直的西风气流，贵州至江西一带存在一支西南急流，江西由北至南急流均达到16 m/s;副高伸入东南亚至我国华南一带，江西位于副高西北侧，受西南暖湿气流影响。19日08：00，贝湖南侧冷槽加强，在蒙古形成新的低压中心，冷低压系统东移影响我国华北地区;副高北抬，长江以南地区高度场呈较为平直的东西向带状分布。
2 不稳定条件和水汽条件分析
2.1 不稳定条件分析
5月18日08：00、20：00，南昌站近地面至700 hPa高度为湿区，CAPE值为55 J/kg，不稳定能量较弱;赣县站近地面至700 hPa高度为湿区，CAPE值为315.8 J/kg，不稳定能量也较弱，两站都是上干下湿的喇叭口配置。18日20：00，南昌的CAPE值增加，达到632.9 J/kg，不稳定能量增强。K指数由32增至40，沙氏指数由1.98降至-2.18，大气层结不稳定能量增强;赣县的CAPE值剧增，达2 162.5 J/kg，有强不稳定能量蓄积，K指数仍为39，沙氏指数由-1.12降至-1.47，大气层结不稳定能量增强。南昌和赣县两站两个时次200 hPa与850 hPa风速差都超过20 m/s，有强的垂直风切变。
2.2 水汽条件分析
水汽是形成降水的基本条件，一直是短时强降水研究的重点问题之一。90%以上的水汽集中在850 hPa以下的大气层。从850 hPa比湿场来看，降水过程发生前，5月18日20：00江西省大部分地区比湿在12 g/kg以上，其中赣中、赣南比湿在14 g/kg以上;19日08：00，江西省850 hPa比湿进一步增大，江西省大部分地区比湿都达到14 g/kg，中低层水汽充足，湿区维持时间较长，具备良好的水汽条件，有利于短时强降水的发生。
水汽通量散度与降水的动力机制及水汽输送条件有关，低层850 hPa的水汽辐合在降水机制方面有重要作用。分析水汽通量散度场可知，在暴雨过程发生前，18日20：00，赣北及赣中北部水汽通量散度小于0，表明处于水汽辐合区中，18日夜间暴雨开始在赣北发生;19日20：00，水汽辐合区向南扩展，江西省全境都有水汽辐合，水汽辐合中心位于赣中地区，此时暴雨最强的落区也位于赣中，与850 hPa水汽辐合有较好的对应关系，水汽通量散度值达-1.5×10-5 g/（cm2·hPa·s），较强的水汽辐合为短时强降水的发生提供了有利的条件[3]。
水汽辐合与高比湿的叠加区及降水中心分布有较好的对应关系，暴雨的最强时段出现在水汽辐合达到最强时段前后，强烈的上升运动造成有组织的对流运动配合充沛的水汽，产生暖区暴雨。低层强烈水汽辐合与低层急流的水汽及能量的输送是分不开的，随着低层西南急流的加强，中低层西南暖湿气流的输送为本次暴雨提供了有利的水汽条件，是此次暴雨的主要水汽来源。
3 多普勒雷达资料分析
3.1 回波演变特征
5月18日18：00左右，湖南北部和湖北东部有较大范围的絮状降水回波即将移入江西省，较强降水回波的北部多为强度在10～35 dBz的层状云降水回波，南部有多个强对流单体组成西北-东南向的带状多单体群，强度在40 dBz以上，最强回波位于回波带最前方，达60 dBz。18日22：00，强回波中心移至宜春市中部，强度也在70 dBz以上。此时，在宜丰和上高交界处出现冰雹天气，在此后的回波移动过程中，块状强对流回波与北部的层状云降水回波逐渐分离，东移过程中有明显的南压趋势。19日03：54，初始的带状多单体群即将移出抚州，后续的强对流回波也进入宜春市，移动路径与此时强回波带排列位置较为一致，足够强的回波强度和较为规律的移动路径，导致18日夜间宜春西部至抚州中部的暴雨过程。之后随着低层切变线的南压，强对流回波带整体开始南压，自湖南移入江西省的强对流回波也逐渐南压，开始从萍乡和吉安西北部进入。19日07：00，回波呈东西向水平分布在吉安北部和抚州南部，对流回波缓慢东移南压，使得对流降水维持，在赣中一带产生列车效应，导致吉安中北部和抚州南部出现大范围的暴雨。19日14：00，本轮降水回波基本移出江西省。但新一轮回波分两个路径进入江西省，一个是在宜春南部和吉安北部有发展旺盛的对流系统移入，紧随之前的系统沿相同路径移动;另一个是在赣州西侧有多个强对流单体在发展过程中逐渐增强并连接成窄带状回波。19日17：00，强对流回波带已发展成飑线，回波有明显的“弓”状特征，强回波带呈西南-东北向，飑线中心强度在50 dBz以上，中心强回波对流云块紧密排列成线，此时在回波带影响下的地区不同程度地出现了雷暴大风天气，局地最强风速达25.6 m/s。19日20：30，飑线移出赣州，23：50，本次强降水趋于结束。 3.2 垂直结构特征
5月18日21：51，宜春上空超可以看到，50 dBz以上强度的回波向上发展到11 km高度，向下强回波接地，对流系统发展旺盛;70 dBz强回波位于7 km高度附近，具有明显的强回波悬垂特征，50 dBz以上强度回波呈现出钩状特征，回波结构具有很明显的冰雹特征;回波顶高发展到16 km以上，45～55 dBz强回波区相对于0℃和-20℃等温线对判断有无冰雹具有很重要的指示意义，结合临近站点南昌站18日20：00的探空来看，0℃高度在5.5 km左右，-20℃高度在8.5 km左右，55 dBz发展到-20℃等温线以上，强降雹的潜势条件很好。此时，强降水属于以积状云为主的混合性降水回波，由冰水混合层和暖云层共同形成，降水主要由暖云层形成，降水效率高，与实况较大雨强有很好的对应关系。
4 结论
（1）本次暴雨过程具有历时短、强度大、降水集中和对流性质明显的特点，以短时强降水为主，并伴有强雷电，局地出现冰雹和雷暴大风。
（2）低层暖湿气流和切变线是本次降雨过程的主要影响系统，随着切变的南压，强降雨落区也向南移动，形成了江西省自北向南的暴雨过程。中低层西南急流的维持带来了充足的水汽，为本次降水提供了必要的水汽条件。整个降水过程期间，江西省大部分地区处于高比湿区，强垂直风切变、上干下湿的喇叭状分布和一定强度的不稳定能量蓄积，为短时强降水、冰雹和雷暴大风等强对流天气的出现提供了有利的层结和水汽条件。
（3）雷达回波分析表明，中尺度对流云团发展与暖区暴雨落区有很好的对应关系。本次过程对流系统旺盛，强对流单体回波中心强度普遍达50 dBz，对流系统自湖南移入江西过程中不仅会与多个对流系统合并，在局地还有新的对流生成与发展，使对流系统不断发展并增强，对强对流天气过程的持续和发展具有积极作用。
参考文献
[1] 吴乃庚，温之平，邓文剑，等.华南前汛期暖区暴雨研究新进展[J].气象科学， 2020， 40（5）： 605-616.
[2] 白慧，欧阳大亮，周艳，等.低空急流在一次初春混合强对流天气过程中的作用[J].中低纬山地气象， 2020， 44（4）： 11-18.
[3] 曲姝霖，苏涛，韩子轩，等.华南夏季降水两次年代际转折的水汽输送异常成因初探[J]. 大气科学， 2021， 45（2）： 273-286.
責任编辑：黄艳飞
Abstract Using ground and high altitude， Doppler radar data and NCEP 2.5×2.5 reanalysis data，this paper analyzes and discusses the cause of a typical warm area rainstorm process （may 18～19， 2019） in Jiangxi Province. The results show that the rainstorm process has the characteristics of short duration， high intensity， concentrated precipitation and obvious convective nature， and is dominated by short-term heavy precipitation， accompanied by strong lightning， hail and thunderstorm gale locally; The low-level warm and humid air flow and shear line are the main influencing systems of the rainfall process. With the southward pressure of shear， the heavy rainfall falling area also moves southward， resulting in the rainstorm process from north to south in our province; There is a good correspondence between the development of mesoscale convective cloud clusters and the rainstorm falling area in the warm region.
Key words Rainstorm; Water vapor cond-ition; Radar echo
关键词 暴雨;水汽条件;雷达回波
中图分类号：P458.121.1 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2021）06–0106–02
暖区暴雨是指发生在地面锋面南侧暖区，一般距离地面锋面系统200～300 km，且没有受到冷空气或变性冷高压脊控制时产生的暴雨[1]。暖区暴雨具有强度大、降水集中和对流性质明显的特点，容易形成严重的地质气象灾害。然而暖区暴雨发生前，天气尺度系统扰动的信号较弱，觸发机制不明，业务预报中经常出现误报和漏报现象。因此，对暖区暴雨的预报成为气象预报的难点之一，也是暴雨研究的热点之一[2]。此次过程利用地面、高空、多普勒雷达资料和NCEP 2.5×2.5再分析资料，对2019年5月18—19日江西省一次典型暖区暴雨过程进行分析及成因探讨，旨在为今后的暖区暴雨气象预报工作提供参考。
1 实况分析
1.1 强对流过程实况
2019年5月18—19日，江西省出现了一次大范围的强对流过程，本次过程以短时强降水为主，并伴有强雷电，局地出现冰雹和雷暴大风。根据江西省国家站、区域站实况数据资料显示：18日20：00～19日20：00，具体地市有大到暴雨，局部大暴雨，全省平均降雨量为27.4 mm，64个县市区累计降雨量在50 mm以上，17个县市区累计降雨量在100 mm以上，11个站点累计降雨量达150 mm，其中万载双桥降雨量达197.7 mm，最强降水落区集中在具体地市。19日14：00以后赣中和赣南部分地区出现8级以上雷暴大风，其中国家站中的瑞金站瞬时极大风速达23.1 m/s，赣县区站次之为18.6 m/s，区域站中赣县区王母渡镇站27.8 m/s为最大值。
1.2 500 hPa环流形式分析
5月18日20：00，500 hPa中高纬大致为两槽一脊型环流形式，贝加尔湖以南有一深槽延伸至我国内蒙甘肃地区，偏北风引导中高纬冷空气不断向南入侵，温度场略微落后于高度场，有利于槽的进一步发展;四川-贵州一带有一较弱高空槽;江南地区存在较为平直的西风气流，贵州至江西一带存在一支西南急流，江西由北至南急流均达到16 m/s;副高伸入东南亚至我国华南一带，江西位于副高西北侧，受西南暖湿气流影响。19日08：00，贝湖南侧冷槽加强，在蒙古形成新的低压中心，冷低压系统东移影响我国华北地区;副高北抬，长江以南地区高度场呈较为平直的东西向带状分布。
2 不稳定条件和水汽条件分析
2.1 不稳定条件分析
5月18日08：00、20：00，南昌站近地面至700 hPa高度为湿区，CAPE值为55 J/kg，不稳定能量较弱;赣县站近地面至700 hPa高度为湿区，CAPE值为315.8 J/kg，不稳定能量也较弱，两站都是上干下湿的喇叭口配置。18日20：00，南昌的CAPE值增加，达到632.9 J/kg，不稳定能量增强。K指数由32增至40，沙氏指数由1.98降至-2.18，大气层结不稳定能量增强;赣县的CAPE值剧增，达2 162.5 J/kg，有强不稳定能量蓄积，K指数仍为39，沙氏指数由-1.12降至-1.47，大气层结不稳定能量增强。南昌和赣县两站两个时次200 hPa与850 hPa风速差都超过20 m/s，有强的垂直风切变。
2.2 水汽条件分析
水汽是形成降水的基本条件，一直是短时强降水研究的重点问题之一。90%以上的水汽集中在850 hPa以下的大气层。从850 hPa比湿场来看，降水过程发生前，5月18日20：00江西省大部分地区比湿在12 g/kg以上，其中赣中、赣南比湿在14 g/kg以上;19日08：00，江西省850 hPa比湿进一步增大，江西省大部分地区比湿都达到14 g/kg，中低层水汽充足，湿区维持时间较长，具备良好的水汽条件，有利于短时强降水的发生。
水汽通量散度与降水的动力机制及水汽输送条件有关，低层850 hPa的水汽辐合在降水机制方面有重要作用。分析水汽通量散度场可知，在暴雨过程发生前，18日20：00，赣北及赣中北部水汽通量散度小于0，表明处于水汽辐合区中，18日夜间暴雨开始在赣北发生;19日20：00，水汽辐合区向南扩展，江西省全境都有水汽辐合，水汽辐合中心位于赣中地区，此时暴雨最强的落区也位于赣中，与850 hPa水汽辐合有较好的对应关系，水汽通量散度值达-1.5×10-5 g/（cm2·hPa·s），较强的水汽辐合为短时强降水的发生提供了有利的条件[3]。
水汽辐合与高比湿的叠加区及降水中心分布有较好的对应关系，暴雨的最强时段出现在水汽辐合达到最强时段前后，强烈的上升运动造成有组织的对流运动配合充沛的水汽，产生暖区暴雨。低层强烈水汽辐合与低层急流的水汽及能量的输送是分不开的，随着低层西南急流的加强，中低层西南暖湿气流的输送为本次暴雨提供了有利的水汽条件，是此次暴雨的主要水汽来源。
3 多普勒雷达资料分析
3.1 回波演变特征
5月18日18：00左右，湖南北部和湖北东部有较大范围的絮状降水回波即将移入江西省，较强降水回波的北部多为强度在10～35 dBz的层状云降水回波，南部有多个强对流单体组成西北-东南向的带状多单体群，强度在40 dBz以上，最强回波位于回波带最前方，达60 dBz。18日22：00，强回波中心移至宜春市中部，强度也在70 dBz以上。此时，在宜丰和上高交界处出现冰雹天气，在此后的回波移动过程中，块状强对流回波与北部的层状云降水回波逐渐分离，东移过程中有明显的南压趋势。19日03：54，初始的带状多单体群即将移出抚州，后续的强对流回波也进入宜春市，移动路径与此时强回波带排列位置较为一致，足够强的回波强度和较为规律的移动路径，导致18日夜间宜春西部至抚州中部的暴雨过程。之后随着低层切变线的南压，强对流回波带整体开始南压，自湖南移入江西省的强对流回波也逐渐南压，开始从萍乡和吉安西北部进入。19日07：00，回波呈东西向水平分布在吉安北部和抚州南部，对流回波缓慢东移南压，使得对流降水维持，在赣中一带产生列车效应，导致吉安中北部和抚州南部出现大范围的暴雨。19日14：00，本轮降水回波基本移出江西省。但新一轮回波分两个路径进入江西省，一个是在宜春南部和吉安北部有发展旺盛的对流系统移入，紧随之前的系统沿相同路径移动;另一个是在赣州西侧有多个强对流单体在发展过程中逐渐增强并连接成窄带状回波。19日17：00，强对流回波带已发展成飑线，回波有明显的“弓”状特征，强回波带呈西南-东北向，飑线中心强度在50 dBz以上，中心强回波对流云块紧密排列成线，此时在回波带影响下的地区不同程度地出现了雷暴大风天气，局地最强风速达25.6 m/s。19日20：30，飑线移出赣州，23：50，本次强降水趋于结束。 3.2 垂直结构特征
5月18日21：51，宜春上空超可以看到，50 dBz以上强度的回波向上发展到11 km高度，向下强回波接地，对流系统发展旺盛;70 dBz强回波位于7 km高度附近，具有明显的强回波悬垂特征，50 dBz以上强度回波呈现出钩状特征，回波结构具有很明显的冰雹特征;回波顶高发展到16 km以上，45～55 dBz强回波区相对于0℃和-20℃等温线对判断有无冰雹具有很重要的指示意义，结合临近站点南昌站18日20：00的探空来看，0℃高度在5.5 km左右，-20℃高度在8.5 km左右，55 dBz发展到-20℃等温线以上，强降雹的潜势条件很好。此时，强降水属于以积状云为主的混合性降水回波，由冰水混合层和暖云层共同形成，降水主要由暖云层形成，降水效率高，与实况较大雨强有很好的对应关系。
4 结论
（1）本次暴雨过程具有历时短、强度大、降水集中和对流性质明显的特点，以短时强降水为主，并伴有强雷电，局地出现冰雹和雷暴大风。
（2）低层暖湿气流和切变线是本次降雨过程的主要影响系统，随着切变的南压，强降雨落区也向南移动，形成了江西省自北向南的暴雨过程。中低层西南急流的维持带来了充足的水汽，为本次降水提供了必要的水汽条件。整个降水过程期间，江西省大部分地区处于高比湿区，强垂直风切变、上干下湿的喇叭状分布和一定强度的不稳定能量蓄积，为短时强降水、冰雹和雷暴大风等强对流天气的出现提供了有利的层结和水汽条件。
（3）雷达回波分析表明，中尺度对流云团发展与暖区暴雨落区有很好的对应关系。本次过程对流系统旺盛，强对流单体回波中心强度普遍达50 dBz，对流系统自湖南移入江西过程中不仅会与多个对流系统合并，在局地还有新的对流生成与发展，使对流系统不断发展并增强，对强对流天气过程的持续和发展具有积极作用。
参考文献
[1] 吴乃庚，温之平，邓文剑，等.华南前汛期暖区暴雨研究新进展[J].气象科学， 2020， 40（5）： 605-616.
[2] 白慧，欧阳大亮，周艳，等.低空急流在一次初春混合强对流天气过程中的作用[J].中低纬山地气象， 2020， 44（4）： 11-18.
[3] 曲姝霖，苏涛，韩子轩，等.华南夏季降水两次年代际转折的水汽输送异常成因初探[J]. 大气科学， 2021， 45（2）： 273-286.
責任编辑：黄艳飞
Abstract Using ground and high altitude， Doppler radar data and NCEP 2.5×2.5 reanalysis data，this paper analyzes and discusses the cause of a typical warm area rainstorm process （may 18～19， 2019） in Jiangxi Province. The results show that the rainstorm process has the characteristics of short duration， high intensity， concentrated precipitation and obvious convective nature， and is dominated by short-term heavy precipitation， accompanied by strong lightning， hail and thunderstorm gale locally; The low-level warm and humid air flow and shear line are the main influencing systems of the rainfall process. With the southward pressure of shear， the heavy rainfall falling area also moves southward， resulting in the rainstorm process from north to south in our province; There is a good correspondence between the development of mesoscale convective cloud clusters and the rainstorm falling area in the warm region.
Key words Rainstorm; Water vapor cond-ition; Radar echo