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user: 3. 暴雨过程分析 3.1. 暴雨天气影响系统分析 3.1.1. 高空环流形势特征 暴雨是在有利的大尺度环流形势下产生的。从500 hPa高度场可知，7月30日12:00 (图2(a))暴雨发生前，我国青海至东北地区存在一个高压(蒙古高压)与两个低涡(高原低涡和东北冷涡)，其中导致此次四川盆地暴雨的高原低涡已东移至川甘青三省交界处。同时，副热带高压已经西伸至四川东南部，其外围偏南风将暖湿空气持续输送至四川盆地；至7月30日18:00 (图2(b))暴雨发生时，高原低涡位置稳定少移，但高原低涡南部分裂出一低槽，低槽前有利于产生暴雨过程。此时，副热带高压进一步西伸，副高外围的东南气流继续向暴雨区输送水汽。在整个暴雨过程中四川上空的500 hPa低槽一直存在，直至7月31日12:00 (图略)，高原低涡开始西北移动，四川上空的低槽逐渐消失减弱，副热带高压中心南退至贵州、广西一带，此次暴雨过程基本结束。 图1. 四川盆地降雨量分布图(单位：mm)。(a) 2014年7月30日12:00~31日12:00；(b) 2014年7月30日12:00~30日18:00；(c) 2014年7月30日18:00~31日00:00；(d) 2014年7月31日00:00~31日06:00；(e) 2014年7月31日06:00~31日12:00 图2. 500 hPa高度场(单位：dagpm)。(a) 2014年7月30日12:00；(b) 2014年7月30日18:00 3.1.2. 对流活动 由7月30~31日风云卫星(FY-2E)红外云顶亮温(TBB)空间分布可见，暴雨发生前(图3(a))，四川盆地内存在两个对流云团，但其强度与范围均较小。30日18:00开始(图3(b))，位于盆地南部的对流云团快速 图3. 2014年7月30~31日FY-2E TBB空间分布(单位：˚C)。(a) 30日16:00；(b) 30日18:00；(c) 30日21:00；(d) 31日00:00；(e) 31日06:00；(f) 31日12:00 发展北移，其中心强度中心云顶亮温<-60˚C，而盆地北部的对流云团同样发展迅速。之后两对流云团逐渐合并，总体呈西南—东北走向(图3(c))，这与同期24 h累积降水量空间分布一致(图1(a))。31日00:00 (图3(d))，对流云团位置维持稳定不变，但强对流中心有所北移。至31日06:00 (图3(e))，云团开始分裂减弱。到31日12:00 (图3(f))，盆地内对流活动减弱消失，强降水基本结束，但在盆地东南侧的多省交界地区有新的对流活动生成。 3.2. 物理量场分析 3.2.1. 水汽输送 图4为850 hPa水汽通量分布。由图可知，低层850 hPa的水汽主要来至南海地区，经广西、贵州向四川盆地输送。30日12:00 (图4(a))暴雨发生前，水汽通量大值中心位于贵州中东部地区，而四川盆地内水汽输送较弱。30日18:00 (图4(b))，水汽输送开始向四川盆地东南部移动，其大值中心位于重庆附近，最大可达10 g∙hPa − 1 ∙s −1 ∙cm −1 。31日00:00 (图4(c))，水汽通量大值中心向北移动至盆地北部附近，为本次暴雨过程提供充足的水汽。31日06:00 (图4(d))开始，盆地内的水汽输送明显减弱。 图5为850 hPa水汽通量散度分布。7月30日12:00 (图5(a))暴雨开始前，盆地西部主要呈现水汽辐散分布。30日18:00 (图5(b))，盆地大部分地区为水汽辐合区，中心值达到−2 × 10 −7 g∙hPa −1 ∙s −1 ∙cm −2 。31日00:00 (图5(c))，整个盆地基本为水汽辐合区所控制，中心值达到−4 × 10 −7 g∙hPa −1 ∙s −1 ∙cm −2 。31日06:00 (图5(d))开始，盆地大部分地区变为水汽辐散分布，暴雨开始减弱消失。 3.2.2. 热力条件 30日12:00 (图6(a))，暴雨中心600 hPa以下为假相当位温等值线密集区，最大中心达到362 K，表明在暴雨发生前低层大气已极不稳定。30日18:00 (图6(b))，暴雨中心低层不稳定层结开始向上发展，352 K 图4. 2014年7月30~31日850hPa水汽通量空间分布(单位：g∙hPa −1 ∙s −1 ∙cm −1 )。(a) 30日12:00；(b) 30日18:00；(c) 31日00:00；(d) 31日06:00 图5. 2014年7月30~31日850 hPa水汽通量散度空间分布(单位：10 −7 g∙hPa −1 ∙s −1 ∙cm −2 )。(a) 30日12:00；(b) 30日18:00；(c) 31日00:00；(d) 31日06:00 图6. 2014年7月30~31日沿降水大值中心(32˚N)的假相当位温垂直剖面(单位：K)。(a) 30日12:00；(b) 30日18:00；(c) 31日00:00；(d) 31日06:00 线已抬升至600 hPa，非常有利于暴雨的发生发展。31日00:00 (图6(c))暴雨发展期，暴雨中心700 hPa以下假相当位温等值线仍非常密集，这表明尽管降水消耗了前期聚集的不稳定能量，但700 hPa以下一直是对流不稳定状态，为暴雨发展提供充足的不稳定能量。到暴雨后期(图6(d))，暴雨中心700 hPa以下等值线更加密集，表明在暴雨中心低层对流不稳定层结仍在加强，为下一次的强降水过程聚集大量的不稳定能量。 3.2.3. 动力条件 图7为暴雨过程中垂直速度沿着降水大值中心(32˚N)的垂直剖面图。由图可知，30日12:00 (图7(a))暴雨开始前，暴雨区低层750 hPa以下有较弱的下沉运动，750 hPa以上几乎全为上升运动分布，有利于暴雨的产生。30日18:00 (图7(b))，暴雨区上升运动有所增强，从低层一直至200 hPa为上升运动，上升运动大值中心位于700 hPa左右，其值达到−0.9 Pa∙s −1 。31日00:00 (图7(c))，暴雨区气流上升运动显著增大，上升运动大值中心向上移动至500 hPa左右，其值达到−1.8 Pa∙s −1 。暴雨区强烈地上升运动以及良好的水汽条件有利于暴雨的维持和发展。31日06:00 (图7(d))，暴雨区500 hPa以下基本转为下沉运动控制，500 hPa以上仍为强烈地上升运动控制，上升运动大值中心位于350 hPa左右，其值达到−1.8 Pa∙s −1 。但由于暴雨区低层转为下沉运动，则不利于将水汽向上层输送，暴雨开始减弱。直至31日12:00 (图略)，暴 图7. 2014年7月30~31日沿降水大值中心(32˚N)的垂直速度垂直剖面(单位：Pa∙s −1 )。(a) 30日12:00；(b) 30日18:00；(c) 31日00:00；(d) 31日06:00 雨区整层转为下沉运动，此次暴雨过程基本结束。 图8为暴雨过程中涡度沿着降水大值中心(32˚N)的垂直剖面图。30日12时(图8(a))暴雨开始前，暴雨区上空500 hPa以下为正涡度分布，500 hPa以上为负涡度分布，正涡度中心位于700 hPa左右，其值达到4 × 10 −5 s −1 。同时，在暴雨区左侧550 hPa上存在一个中心值达到8 × 10 −5 s −1 的正涡度中心。暴雨区上空这种中低层为正涡度，高层为负涡度配置有利于暴雨的产生。30日18时(图略)随着高原低涡的东移向四川分裂出低槽，槽前的正涡度逐渐与暴雨区低层正涡度发生叠加，此时暴雨区一直到300 hPa左右为正涡度分布，但正涡度中心还是位于低层700 hPa左右。直至31日00时(图8(b))，暴雨区上空正涡度发展明显，正涡度中心向上发展至500 hPa，中心值增大至6 × 10 −5 s −1 。