柳州2022年6月极端“龙舟水”持续暴雨过程分析

摘要 利用FNL再分析资料、高空和地面观测资料、区域气象站雨量资料，对柳州市2022年6月16—22日的极端“龙舟水”持续暴雨过程进行分析，用统计分析等方法研究持续暴雨过程的特点，用天气学诊断分析等方法研究持续暴雨的成因机制。结果表明：此次持续暴雨过程极端性强，其中3、6、12 h最大降水量均突破柳州市有气象记录以来的历史极值，1和24 h最大降水量居历史第2位，且夜雨明显，具有暖区暴雨的特征。500 hPa短波槽是此次持续暴雨高层重要的动力强迫系统，短波槽周期为24 h左右，基本规律是夜间影响、白天移出，造成柳州降水夜强昼弱的特征。850 hPa强盛的西南气流为暴雨发生提供了源源不断的水汽输送，长时间维持的深厚湿层为持续暴雨、极端暴雨提供了较好的湿度条件，同时850 hPa西南急流在白天减弱、夜间增强这种时间上的脉动，又为气流的辐合上升创造了较好的低层动力条件，是暖区暴雨的一种重要触发机制。该研究揭示的500 hPa短波槽24 h周期变化、850 hPa西南急流夜强昼弱的时间脉动，是造成柳州暴雨持续和夜雨特征的重要触发和维持机制，为今后预报持续暴雨提供了较好的理论支撑。

关键词 持续性；暖区暴雨；极端降水；短波槽；急流脉动

中图分类号 P 458.3  文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2024）22-0201-07

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.22.042

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Analysis of the Extreme “Dragon Boat Water” Continuous Rainstorm Process in Liuzhou in June 2022

ZHANG Ling-yun1，ZHAO Long-jie2，ZHANG Xin1

（1.Liuzhou Meteorological Bureau，Liuzhou，Guangxi 545001;2.Liujiang District Meteorological Bureau，Liuzhou，Guangxi 545100）

Abstract Using FNL reanalysis data，high-altitude and ground observation data and rainfall data of regional meteorological stations，the extreme “Dragon Boat Water” sustained rainstorm process in Liuzhou on June 16-22，2022 was analyzed，statistical analysis and other methods were used to study the characteristics of the continuous rainstorm process，and synoptic diagnostic analysis and other methods were used to study the mechanism of the continuous rainstorm.The results showed that the continuous rainstorm process was extremely extreme，of which the maximum precipitation in 3，6 and 12 h had exceeded the historical extreme value since the meteorological records in Liuzhou City，and the maximum precipitation in 1 and 24 h was the second in history，and the night rain was obvious，with the characteristics of rainstorm in warm regions.The 500 hPa short wave trough was an important dynamic forcing system in the upper layer of the continuous rainstorm.The short wave trough period was about 24 hours.The basic rule was that the influence at night and the movement out in the day lead to the characteristics of strong precipitation at night and weak precipitation at day in Liuzhou.The strong 850 hPa southwest airflow provided continuous water vapor transportation for rainstorm，and the long maintained deep wet layer provided better humidity conditions for continuous rainstorm and extreme rainstorm.At the same time，the 850 hPa southwest jet weakened in the daytime and strengthened at night，which created better low-level dynamic conditions for the convergence and rise of airflow，and was an important trigger mechanism for rainstorm in warm regions.The 24-hour periodic variation of 500 hPa short wave trough and the time fluctuation of 850 hPa southwest jet during the night and the day revealed by this study were important trigger and maintenance mechanisms for the persistence of rainstorm in Liuzhou and the characteristics of night rain，providing a better theoretical support for the prediction of sustained rainstorm in the future.

Key words Persistence;Rainstorm in warm region;Extreme precipitation;Short wave slot;Jet pulsation

暴雨是影响我国的重要灾害天气之一，由暴雨引发的洪涝、山洪、城乡积涝及地质灾害等严重威胁着人民群众的生命财产安全。长期以来，暴雨研究一直受到气象工作者的高度重视^［1-8］，在连续性暴雨、致洪暴雨的成因、机制及其影响等方面，气象工作者也进行了大量研究^［9-11］，较多学者专门针对广西暴雨开展了深入的研究工作，并取得了很多有意义的成果^［12-19］。截至目前，暴雨的研究工作已日趋成熟，但暴雨的发生又往往具有很强的地域性，柳州市以其特有的地形地貌成为广西暴雨中心之一，局地暴雨成因也较为复杂^［20］。2022年6月16—22日，广西出现极端“龙舟水”持续暴雨过程，致灾较严重，社会影响大，廖胜石等^［21］分析了此次持续暴雨过程与夏季风的关系，刘国忠等^［22］分析了持续暴雨过程的环境场特征，何莉阳等^［23］从气候角度分析了持续暴雨的成因。位于桂北的柳州市是此次极端“龙舟水”持续暴雨过程的重灾区，连续7 d出现暴雨。笔者将利用FNL再分析资料、高空和地面观测资料、区域气象站雨量资料，专门针对柳州区域2022年6月16—22日极端“龙舟水”持续暴雨过程的特点和成因进行分析，以期为极端降水和持续性暴雨预报服务提供技术支撑。

1 天气过程概况

受高空槽、低涡切变和低空急流共同影响，2022年6月16—22日广西柳州市出现入汛以来持续时间最长、影响范围最广、降雨强度最强、致灾情况最重的一次持续性“龙舟水”暴雨天气过程，全市大部出现暴雨到大暴雨、局部特大暴雨（图1a），过程最大累计雨量749.9 mm，最大24、12、6、3、1 h雨量分别为498.2、489.0、427.6、271.6、149.4 mm，均出现在融水县香粉乡。此次过程最强降雨中心出现在融水县中部（图1b、图1d～h），共有6 d出现暴雨以上降水，且强降雨区高度重叠在香粉、四荣、怀宝、安陲、安太等乡镇，累计雨量均在400 mm以上，上述乡镇均位于元宝山南麓迎风坡。强降雨次中心位于鹿寨县（图1c、图1f），共有2 d出现大暴雨，累计雨量在300～500 mm。

2 暴雨的变化特征

2.1 暴雨的日际变化特征

从逐日降水量分布（图1b～h）以及逐日暴雨以上降水总站数分布（图2）来看，此次过程暴雨落区日际变化明显。暴雨强度最强的是6月18日，共有58个站出现了暴雨以上降水，其中23个站出现了大暴雨、5个站出现了特大暴雨，过程最大日雨量和最大1、3、6、12 h雨量均出现在18日。暴雨范围最广的是6月20日，全市各县（区）均出现了暴雨，共有129个站出现了暴雨以上降水，其中25个站出现了大暴雨。暴雨范围最小的是6月22日，共出现暴雨10站、大暴雨4站；其次是6月16日，其出现暴雨16站。

2.2 暴雨的日变化特征

从柳州市6月16—22日逐12 h暴雨以上降水总站数分布情况（图3）来看，大部分时段夜间暴雨站数明显多于白天，夜间时段平均暴雨站数为27.6站，白天时段平均暴雨站数为10站，其中16日夜间、17日夜间、19日夜间暴雨总站数均超过40站，17日夜间暴雨站数达到63站，为过程暴雨站数最多的时段。白天时段暴雨站数最多的是20日，共有41站，次多的是16日，共有13站，其余白天时段暴雨站数均在10站以下，局地性较强。从逐12 h累计雨量、最大1 h雨量、最大3 h雨量分布情况（图4）来看，大部分时段夜间最大降水量均大于白天，其中最大12 h雨量489.0 mm，也出现在17日夜间。由此可见，柳州此次持续暴雨过程具有明显的夜雨特征，符合柳州市暖区暴雨的特点。

2.3 暴雨的极端性分析

柳州此次持续性暴雨过程呈现出较强的极端性，主要表现在极端降水出现频次多，且多个时效最大降水量创新历史极值。经统计，6月16—22日持续暴雨过程期间，1、3、6、12、24 h 5个不同降雨历时均出现超极端阈值降水，各时效极端降水分别出现14、13、14、10、5站次，极端降水主要出现在融水县（40站次），其次是鹿寨县（11站次）和融安县（5站次），其他县（区）没有出现超极端阈值的降水。其中，3、6、12 h最大降水量分别为271.6、427.6和489.0 mm，均突破柳州市有气象记录以来的历史极值，且有3个站6 h降水量突破历史极值，1和24 h最大降水量分别为149.4和498.2 mm，均居历史第2位。极端降水最强的时段出现在6月17日20：00—18日08：00，各时效最大降水量均出现在此时段内，极值全部出现在融水县香粉乡（图5）。

3 环流形势分析

3.1 500 hPa环流形势分析

持续强降雨过程前期（16—18日），500 hPa副高脊线位于18°N附近，西脊点位于115°E附近，柳州处于副高西北侧的西南气流水汽输送带中。19日开始，副高逐渐东退，脊线北抬至20°N附近，西脊点位于130°E以东，柳州上空多西风短波槽活动。22日，副高加强西伸逐渐控制柳州，此次持续性暴雨过程随之结束（图6）。整个持续暴雨过程期间，副高位置动荡，但584 dagpm等位势线始终呈纬向分布，平均位置位于20°～30°N，在广西位于桂中附近，其存在使得500 hPa中低纬地区不断有西风短波槽分裂东移，短波槽造成的高层动力强迫抬升，是此次柳州持续暴雨的重要动力机制。从柳州区域平均纬向风、经向风的高度-时间剖面图（图7）可以看出，暴雨过程期间，中层西风十分强盛，而经向风较弱，说明西风气流占主导地位。同时从经向风的高度-时间剖面图也可以看出，中层较弱的南北风交替出现，说明短波槽活动频繁。