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user: 6. 强降水分析 6.1. 强降水的分布 图7为2013年11月10日08时~11日08时和11日08时~12日08时的24小时累计降水量分布图，从图中可以看出，10日08时~11日08时(图7(a))，海南省东部大范围地区为特大暴雨区，部分地区降水 图6. 流场(单位：m/s)。(a) 500 hPa，11日08时；(b) 500 hPa，11日20时；(c) 700 hPa，11日20时；(d) 850 hPa，11日20时 图7. 降水量分布(单位：mm)。(a) 2013年11月10日08时~11日08时24小时累计降水量；(b) 2013年11月11日08时~12日08时24小时累计降水量 量达300 mm以上，广西南部大部分地区为大暴雨区，部分地区为特大暴雨区，广东南部为大暴雨区。11日08时~12日08时(图7(b))，海南大部分地区为小雨，西部为中雨，海南省的降水过程基本结束，广西大部分地区为暴雨区，中部为大暴雨区，部分地区为特大暴雨区，广东西部为暴雨区，部分地区为特大暴雨区。 图8为2013年11月11日08时~14时6小时降水量分布图，对比2013年11月11日08时~12日08时24小时累计降水量和2013年11月11日08时~14时6小时累计降水量分布图可知，11日08时~12日08时的降水大部分发生在前6个小时，由于此时台风已登录，其云系逐渐减弱消散，导致随后降水减少，同时，通过对比卫星云图(图2(f)~(h)，矩形区域)可知，广西东南部的特大暴雨区(图7(b)，图8，矩形区域)是由于再生的积雨云云系产生的降水所致。 6.2. 水汽条件 图9为2013年10日20时~11日14时的水汽通量散度和风矢量场的分布，从图中可以看出，台风登陆前，10日20时~11日02时，台风中心仍在北部湾上空，台风环流东北部的东南暖湿气流旺盛，是水汽输送的主要来源，其中，10日20时(图9(a))，水汽通量辐合区北抬至北部湾上空，范围扩大，且辐合中心值增大，而广西省西南部的辐散中心也增强，海南西南部海面上有水汽通量辐散区；11日02时(图9(b))，水汽通量辐合区继续北抬，强度稳定，辐合中心位于广西南部，广东北部、海南北部均出现辐合区，而辐散区北移至海南西部海面上。 台风登陆后，11日08时(图9(c))，水汽通量辐合区北抬大幅增强，广西大部分地区位于辐合区，其中心强度数值为−24 × 10 −8 g·cm −2 ·hPa −1 ·s −1 ，台风东部的东南气流北抬，为广西输送充足的水汽，在水汽通量散度值很小，水汽强烈辐合的区域，就是本次台风过程中降水最多的地方，11日14时(图9(d))，台风东移，强度减弱，水汽通量散度的强度同样减弱，其中心数值为−12 × 10 −8 g·cm −2 ·hPa −1 ·s −1 ，但是辐合区范围仍然较大，对比卫星云图(图2(f)、图2(g)、图2(h)，矩形区域)和累计降水量图(图7(b)，图8，矩形区域)可知，辐合中心(图9(c)、图9(d)，矩形区域)与上述区域一一对应，这为台风登陆后的云系再生提供了充分的水汽供应。 通过对台风“海燕”水汽通量散度场分析可知，本次台风“海燕”暴雨过程中，水汽通量散度辐合主要集中在850 hPa以下，其辐合场对暴雨落区的预报有很好的指示作用，台风刚登陆时水汽通量散度有明显增幅，强的水汽辐合区和强降水区相对应，并且强降水落区的趋向与水汽辐合走向一致。 图8. 2013年11月11日08时~14时6小时降水量分布(单位：mm) 图9. 500 hPa水汽通量散度(单位：10 −8 g·cm −2 ·hPa −1 ·s −1 )和风场(单位：m/s)。(a) 10日20时；(b) 11日02时；(c) 11日08时；(d) 11日14时 6.3. 高低层辐合辐散 持续的上升运动时维持暴雨的一个主要条件，在准地转条件下，上升运动的维持需要有利的风场支持 [ 14 ] 。对各层不同时间散度场的分析发现，低层的辐合中心和高层的辐散中心基本一致，辐散辐合中心位于台风偏北部，这与台风的移动路径有着较好的指示作用。 图10为2013年11月11日02时和08时850 hPa和200 hPa的散度场，从图中可以看出，850 hPa的辐合中心和200 hPa的辐散中心基本一致，在台风登陆前，广西南部地区对应辐合运动，极值中心数值达到−8 × 10 −5 s −1 (图10(a))，台风登录后，摩擦增大，不稳定能量增大，并且在华南沿海出现大风天气，从而使得辐合明显增大，辐合区域扩大，广西大部分地区位于辐合区，辐合中心强度加强为−12 × 10 −5 s −1 图10. 散度场(单位：10 −5 s −1 )。(a) 11日02时850 hPa；(b) 11日08时850 hPa；(c) 11日02时200 hPa；(d) 11日08时200 hPa (图10(b))。结合200 hPa散度场(图10(c)、图10(d))和850 hPa散度场，易得出在周围流场和台风之间的垂直方向上形成了闭合环流，这种环流使得不稳定能量从周围流场中释放出来，转变成台风的动能，从而促进台风的发生发展。 6.4. 动力条件 通过对不同层次涡度场的分析发现，强的正涡度中心对应着强降水区域，并且正涡度中心的移动对降水区域的移动有指示作用。这里主要分析850 hPa的涡度场。图11为2013年11月10日20时~11日14时850 hPa的垂直速度和绝对涡度分布，其与强降水的落区变化有较好的对应关系。 图11. 850 hPa垂直速度(等值线，单位：10 −3 hPa/s)和绝对涡度(阴影，单位：10 −5 s −1 )。(a) 10日20时；(b) 11日02时；(c) 11日08时；(d) 11日14时 台风登陆前，台风逐渐转向北方移动，相应的绝对涡度正值中心和垂直速度负值中心北抬，其中，10日20时(图11(a))，绝对涡度正值中心北抬至海南西面，北部湾洋面上空，垂直速度负值中心在绝对涡度正值中心西面的北部湾洋面上空；11日02时(图11(b))，绝对涡度正值中心向东北方向移动，而垂直速度负值中心向北方移动，一部分负值中心区域在陆上，两个中心接近重合。 台风登陆后，11日08时(图11(c))，垂直速度负中心−30 × 10 −3 hPa/s北抬至22˚N，107˚E附近，与涡度正值中心在我国广西西南部重合，两个值的中心强度均达到最大值，随后两个中心继续向东北方向移动；11日14时之后(图11(d))，涡度正值中心明显减弱，说明台风强度减弱迅速，而垂直速度负值中心维持−30 × 10 −3 hPa/s的强度，向东北移动，随后向东南移至广东中部，从而有利于云系再生(卫星云图，图2(f)、图2(g)、图2(h)，矩形区域)；11日20时，虽然垂直速度仍有−30 × 10 −3 hPa/s，但涡度明显减弱，因此台风逐渐消散(图略)。 为了进一步分析10日至11日台风暴雨落区的分布情况，对台风的垂直速度和绝对涡度沿台风中心的纬度作垂直剖面(图略)，分析发现，绝对涡度和垂直速度的分布呈现出较完美的对称结构，正涡度区和上升运动区相近，上升运动强度维持稳定，因此台风中心有强烈的辐合上升运动，且辐合层深厚。 综上所述，在台风移动发展过程中，垂直速度和绝对涡度相互配合，使得台风中心维持强烈的辐合上升运动，而这一区域与强降水区对应，台风登陆后，虽然辐合减弱，但是上升运动仍维持原有强度，为强降水提供了有效的能量垂直输送，是强降水的动力机制来源，这一最大上升运动区与华南地区的强降水中心相对应。同时，上升运动为中尺度对流云团的发展和维持提供了条件，从而增大了降水的强度。再者，上升运动也使得水汽强烈辐合上升，这正是造成暴雨的直接原因。