广西防城港沿海6·16特大暴雨成因及机制探讨.pdf

陈绍河，郑凤琴，蔡悦幸，等.广西防城港沿海616特大暴雨成因及机制探讨J.热带气象学报，2023，39(4)：433-442.文章编号：1004-4965(2023)04-0433-10广西防城港沿海616特大暴雨成因及机制探讨陈绍河1，郑凤琴2，蔡悦幸2，赵胜男1，唐盛1(1.防城港市气象局，广西 防城港 538001；2.广西壮族自治区气候中心，广西 南宁 530022)摘要：利用NCEP FNL 1 1 再分析、地面观测、FY-2G卫星和多普勒天气雷达等资料，对广西防城港沿海地区2020年6月16日出现的特大暴雨过程进行成因分析以及触发维持机制探讨。(1)此次极端降雨过程是一次暖区暴雨过程，降雨过程主要分为两个阶段，具有局地性强，雨势猛，强度大，降水难预报和突发性等特点。(2)暴雨在弱环流背景条件下发生，暴雨区有深厚的水汽和较强的不稳定能量，但天气尺度系统上升运动不深厚强度也不强，因而预报难度大。(3)初始对流在防城港南部近海海面触发，靠近海岸线时迅速发展加强，在防城港沿海地区演变成一个较大尺度的MCS，其西侧和南侧出现一连串强度4555 dBZ 中尺度对流系统，不断经过暴雨区上空，形成列车效应最终导致极端降雨的发生。(4)天气尺度背景为北部湾近海海面出现对流提供了有利条件，低空急流的显著加强触发防城港市近海海面初始对流生成；不同性质下垫面的热力差异和MCS冷池出流造成防城港沿海地区出现中尺度低压及中尺度辐合线，致使对流在防城港沿海地区增强和长时间维持。(5)高温高湿环境中尺度扰动可能处于暖湿不稳定层结，微小的扰动也可以触发对流；预报服务中要利用多种新型高时空分辨率观测资料，及时判断分析沿海地区是否会出现海陆风或冷池出流等形成中尺度低压或辐合线。关键词：沿海特大暴雨；低空急流；中尺度辐合线；海陆风；触发维持机制中图分类号：P426.62文献标志码：ADoi：10.16032/j.issn.1004-4965.2023.039收稿日期：2021-10-30；修订日期：2023-02-08基金项目：广西气象科研计划项目（桂气科2023ZL04）；防城港市科技局重点研发计划(防科AB21014037)；广西台风与海洋预报服务创新团队项目共同资助通讯作者：陈绍河，男，广西壮族自治区人，高级工程师，主要从事短期天气预报及气候分析。E-mail：第39卷 第4期2023年8月热 带 气 象 学 报JOURNAL OF TROPICAL METEOROLOGYVol.39,No.4Aug.,20231 1 引引言言随着全球气候变暖，极端性灾害天气尤其极端强降雨发生概率越来越大，比如2012年北京721特大暴雨、2017年广州57特大暴雨和2021年郑州720特大暴雨等极端强降雨事件接连发生，对人民生命和财产安全造成极其严重危害，极端性强降雨的研究也成为当前研究热点，并获得不少研究成果1-8。其中特大暴雨多发区域在沿海地区9。沿海地区特大暴雨突发性强，以降水范围集中、发展迅速、历时短、强度强为特点，灾害非常严重，预报难度相当大。国内学者从沿海地区特大暴雨的成因、中尺度特征、触发和维持机制等方面进行深入研究分析10-16。蔡景就等17研究表明来自海洋的偏南暖湿气流北推与前期MCS冷池出流相互作用导致粤东沿海地面辐合线的形成，辐合线西段受莲花山脉地形阻挡和抬升作用长时间停滞维持，致使粤东极端强降水回波的触发和维持。叶朗明等18研究表明暴雨发生在弱天气尺度环流背景下，边界层超低空偏南急流为暴雨提供了不稳定能量，不同性质下垫面的热力差异导致天露山山前形成海陆风(偏南)与偏北风的中尺度辐合线，致使初始对流在关键区触发。王坚红等19对广东沿海上川岛持续性特大暴雨分析显示，东北阻塞高压强盛与副热带高压西伸北进强势配置，水汽通道和水汽通量散度辐合异常强盛，湿位涡湿正压项和湿斜压项均构成有利于垂直涡热 带 气 象 学 报第39卷度增长环境，这些因子维持了特大暴雨过程。此外，还有学者20-21在数值模式集合敏感性分析和特大暴雨数值模拟研究等方面进行了深入研究。这些研究从不同的角度分析了沿海地区特大暴雨，提高了人们对沿海地区特大暴雨的认识，对指导预报发挥了积极的作用。目前对华南沿海地区极端暴雨的研究大多集中在广东沿海地区强降水中心，而对广西沿海地区极端暴雨研究较少，尤其是对全国暴雨中心防城港的特大暴雨事件成因及触发维持机制揭示较少。两广地区气候条件相似，但影响系统和地形条件等又有所不同，华南沿海地区这两个降雨中心极端暴雨的成因、触发和维持机制有何异同，这值得深入研究。防城港南靠北部湾，西连接中南半岛，北有十万大山，既有充沛的水汽来源，也有地形抬升动力条件，是全国有名的暴雨中心。据统计，20002020年防城港沿海地区出现特大暴雨的概率为0.40.5次/年，几乎每两年就可能出现一次，影响比较频繁，造成严重危害。本文利用广西地面高分辨率自动站观测资料、0.1 0.1 高分辨率FY-2G卫星TBB资料、防城港多普勒雷达探测资料、一天4次水平分辨率为1 1 的 NCEP FNL 再分析资料等多源气象资料，应用天气学及动力学、卫星气象学、雷达气象学等多学科知识提供的诊断分析方法，对2020年6月16日广西防城港沿海地区一次突发性特大暴雨过程的大尺度环流背景及天气尺度、中小尺度天气系统等多尺度特征分析，从多视角探讨此次极端暴雨的成因、触发和维持机制，为预报此类沿海极端暴雨提供一些预报思路或依据。2 2 降水概况降水概况2020年 6月 16日(图 1a)，广西防城港沿海地区东南部出现一次特大暴雨的极端降雨过程，据防城港气象观测网数据显示，防城港沿海44个自动气象观测站中过程降雨量超过250 mm有6个，100250 mm 有 17站，50100 mm 有 7站，最大出现在东兴市江平镇黄竹村气象观测站为391.8mm。过程小时雨强超过70 mm/h有4站次，超过50 mm/h有21站次。最大小时雨强出现在防城港港口王府气象观测站，6月16日10时（北京时间，下同）降雨量高达87.7 mm/h，短时强降雨导致了防城港沿海地区出现严重的城市内涝。该过程发生前，所有业务客观数值预报模式均未能预报出来，EC数值模式预报降雨量级最大，但也仅是中雨到大雨。可见该过程具有局地性强，雨势猛，强度大，降水难预报和突发性等特点。从暴雨中心东兴市江平镇黄竹村气象观测站逐小时降雨量演变(图1b)可看到，此次降水过程分为2个阶段，第一个阶段出现在15日20:0016日05:00，以阵雨或局地性大雨到暴雨为主；强降雨主要集中在第二个阶段，出现在16日06:0018:00，16日07时暴雨中心又开始出现降雨，08时雨强突然加大到37.2 mm/h，09时略有减弱，10时后雨势又迅速加大，从10时36.1 mm/h增加到13时81.1mm/h，14时雨强仍有57.1 mm/h，15时以后雨势明显减弱，以阵雨为主，有明显中尺度对流系统活动的特征。因此，本文重点探讨第二阶段强降水的天气尺度环境条件以及中小尺度系统触发维持机制。图1 2020年6月16日广西降雨实况(a，单位：mm，为防城港区域)和暴雨中心江平镇黄竹村逐小时降雨量(b，单位：mm)112E106E108E110E2501005025100.19080706050403020100降雨量/mm220002040608101214161820时间（a）（b）mm27N26N25N24N23N22N21N104E434第4期陈绍河等：广西防城港沿海616特大暴雨成因及机制探讨.3 3 环流形势分析环流形势分析16日08时(图2a)，200 hPa北部湾近海海面到广西防城港沿海地区处于辐散场中，高空“抽吸”作用有利于上升运动发展；500 hPa副高呈方头状稳定维持在两广交界，云南中北部高原槽缓慢东移加深使得越南北部偏南气流转偏西气流，与副高西北侧偏南气流在广西防城港西侧形成槽前风速只有4 m/s的弱短波槽，槽前正涡度平流有利于上升运动；16日14 时(图2b)，200 hPa北部湾近海海面到广西防城港沿海地区转为辐合场，不利于上升运动维持；500 hPa高原槽缓慢东移，弱短波槽维持，副高减弱东退到广东中部，强降雨逐渐减弱结束。可见，中高层有利于上升运动在北部湾海面到防城港沿海地区发展，为此次强降雨的发生提供动力条件。图2 2020年6月16日08时(a)和14时(b)200 hPa散度(阴影区，单位：10-6s-1)、500 hPa高度场(蓝色等值线，单位：dagpm)和风场(风向杆，单位：m/s)叠加图(为特大暴雨中心)特大暴雨前期6月16日02时(图3a)，广西防城港沿海地区受地面低压槽前南北向等压线影响，850 hPa越南中北部到广西防城港沿海西南气流从26 m/s突然加强到急流1214 m/s，从风场看，沿海风速辐合不明显，但有利于水汽和不稳定能量源源不断往防城港沿海上空输送，建立深厚的水汽供应通道，广西防城港沿海地区 CAPE值也从1 000 J/kg增加到1 500 J/kg；16日08时(图3b)，地面低压槽稳定少动，850 hPa越南中北部到广西防城港沿海地区西南急流维持，水汽供应通道维持，CAPE 值仍有 1 000 J/kg；16 日 14 时(图略)，地面低压槽南北向等压线转为西南-东北向，西南急流减弱到810 m/s，CAPE值继续下降到500 J/kg以下。从大尺度环境场看，16日08时(图4a)，整层(1 000300 hPa)水汽通量散度大值区位于北部湾靠近越南北部近海海面，防城港沿海上空达到-310-5g/(shPacm2)，此时水汽条件有利于发生大范围强降水；500 hPa垂直上升速度分布显示，上升运动中心出现在北部湾靠近越南北部近海海面，特大暴雨中心上升运动不到-210-3hPa/s；而且从垂直速度沿特大暴雨中心垂直剖面图(图4b)也可看到，暴雨中心在700 hPa以下都是下沉运动，700 hPa 以上是弱上升运动，强度不到-210-3hPa/s，这说明大尺度环境场在特大暴雨区域只是出现有利于弱降水的上升运动；值得注意的是，在暴雨中心南侧21 N北部湾近海海面有深厚上升运动，从地面可延伸到300 hPa，上升运动最强出现在850 hPa附近，强度为-610-3hPa/s，也就是说北部湾近海海面相对特大暴雨区域更容易先触发初始对流。总体来说，从暴雨区与高低空天气系统的配置看，低层有深厚的水汽输送通道，并在暴雨区辐合集结，前期也有较强的不稳定能量，但中高层辐散场强度一般，天气尺度系统环境场上升运动不深厚强度也不强，在这种条件下要造成广西防城港沿海特大暴雨量级似乎不可能发生。我们都知道，暴雨是在有利的大尺度环流背景下产生的中尺度现象，中尺度对流系统是造成暴雨的直接影95E 100E 105E 110E 115E 120E 125E 130E95E 100E 105E 110E 115E 120E 125E 130E50403020100（a）（b）10-6s-140N35N30N25N20N15N10N90E40N35N30N25N20N15N10N90E435热 带 气 象 学 报第39卷响系统。很明显，此次特大暴雨过程并不缺水汽和能量，只是天气尺度系统抬升动力条件较弱，而中尺度上升运动量级可达大尺度上升运动量级的上百倍。那这次过程中尺度对流系统是如何发展演变的？其触发维持机制又是怎么样的？这值得进一步深入研究探讨。接下来重点通过分析高时空分辨率资料来研究对流演变与触发。图3 2020年6月16日02时(a)和08时(b)850 hPa风场(风向杆，单位：m/s)、地面气压场(蓝色等值线，单位：hPa)和CAPE(阴影区，单位：J/kg)分布场叠加图(为特大暴雨中心)图4 2020年6月16日08时500 hPa垂直速度(等值线，单位：10-3hPa/s)、1 000300 hPa水汽通量散度(阴影区，单位：10-5g/(shPacm2)(a)和垂直速度(b，单位：10-3hPa/s)沿特大暴雨中心108.2 E垂直剖面图(为特大暴雨中心)4 4 中尺度对流系统的触发与演变中尺度对流系统的触发与演变夏茹娣等22将水平尺度在20250 km 之间、生命史为 3 h 或以上、云顶亮温(TBB)小于等于-32 的中尺度对流云团定义为(MCS)。为揭示“616”广西防城港沿海特大暴雨过程的中尺度系统的演变特征，按照文中 中尺度对流系统(MCS)，利用0.1 0.1 高分辨率FY-2G卫星TBB资料，结合防城港市多普勒天气雷达产品对其进行分析。16日05 时(图5a)，防城港东南部近海海面新生出一个小的对流云团，并迅速发展扩大；06时(图5b)云团覆盖面积明显增大；07时(图5c)云团发展成MCS，其范围向西南方向不断扩大，长轴发展至 200 km 左右，对流云团中心 TBB 降至-62；08时MCS主体继续往南扩大，TBB冷中心维持-62，其范围明显扩大；09时MCS主体转向北扩大；1012时，MCS主体呈椭圆型，继续缓慢向偏北方向移动，长轴维持在 200 km，TBB冷中心强度维持在-62，其范围向北向东扩展覆盖整个防城港近海地区；13时MCS主体转向偏西方向，TBB 冷中心仍在暴雨中心上空，维持在-62；1416时，MCS主体继续向偏西方向移动，TBB冷中心强度逐渐减弱到-32，范围不断95E 100E105E 110E 115E 120E125E130E（a）（b）95E 100E105E 110E 115E 120E125E130E2 5002 0001 5001 0005000（a）（b）104E106E108E110E112E114E0-3-6-9-12-15J/kg40N35N30N25N20N15N10N90E90E40N35N30N25N20N15N10N102E26N24N22N20N18N1002003004005006007008009001 00019N20N21N22N23N10-3hPa/s436第4期陈绍河等：广西防城港沿海616特大暴雨成因及机制探讨缩小；1718时MCS迅速消亡，第二阶段强降水过程结束。从云团发展演变过程看，这个MCS前后维持超过10 h，其强盛期长轴范围达200 km，而且TBB冷中心-62 在暴雨中心上空呈准静止达6 h。从第二阶段强降水防城港雷达组合反射率因子演变来看，第一阶段降水过后，16日04:50(图5e)防城港大部地区有分散性弱降水回波，东南部近海海面回波范围较大，向东北方向移动，此时降水属于层状云回波降水；16日05:43(图5f)，海面弱回波靠近防城港海岸线时迅速发展加强，形成三条强度45 dBZ线状对流回波，西段呈南-北向并向偏东北方向移动，东段呈东-西向并向偏北方向移动；16日06:47(图5g)防城港近海海面不断有降水回波生成，靠近海岸线时加强到4555 dBZ，向偏北移动中不断发展扩大，向东北移动过程中加强；16 日 07:0013:00(图 5h)，4555 dBZ 的强降水回波在防城港东南部沿海地区原地不断发展生消，移动缓慢，而越南北部靠近防城港的东兴市则不断有回波生成发展加强，形成一连串中尺度对流系统，回波强度为 4555 dBZ，其尺度为 1020 km，呈西南-东北向排列，向偏东北方向移动经过暴雨区上空，两者在防城港东南部汇合，此时段降雨最强，对应出现王府 87.7 mm/h 和黄竹 81.1mm/h强降水；16日13:0018:00(图略)，防城港东南部强回波范围逐渐减小，但仍不断有 4555dBZ强回波维持在防城港西侧海岸线附近，向偏东北方向缓慢移动经过暴雨区上空，使得强降水长时间维持在防城港东南部地区，造成东兴市江平镇黄竹村出现391.8 mm特大暴雨。综上所述，第二阶段特大暴雨初始对流在防城港南部近海海面触发，靠近海岸线时迅速发展加强，在防城港沿海地区演变成一个较大尺度的MCS，其西侧和南侧出现一连串强度为 4555dBZ 中尺度对流系统，不断经过暴雨区上空，形成列车效应引起的。可见，第二阶段特大暴雨是由一个准静止的MCS造成的，生命史超过11 h，同时对流中有多个中尺度对流系统。105E 106E 107E 108E 109E 110E 111E 112E105E 106E 107E 108E 109E 110E 111E 112E-32-52-62-72-82-32-52-62-72-82(a)(e)(b)(f)26N25N24N23N22N21N20N26N25N24N23N22N21N20N104E104E437热 带 气 象 学 报第39卷5 5 极端强降水的触发与维持机制极端强降水的触发与维持机制从第3节环流形势分析已知，特大暴雨前期北部湾近海海面有较大的不稳定能量、较强的上升运动和深厚的湿层，也就是说天气尺度背景为北部湾近海海面出现对流提供了有利条件。防城港雷达1.5 仰角径向速度图显示，16日03:1705:14距离防城港雷达50 km以内的北部湾近海海面径向速度在-10 m/s以下；16日05:25防城港南部近海海面 3050 km 慢慢出现分散性强度-15-17 m/s的径向速度，并且范围逐渐扩大，表明低空急流逐渐建立；16日05:55(图6a)防城港近海海面已经出现较大范围低空急流，这支低空急流持续到16日08:55才明显减弱。结合防城港雷达组合反射率来看(图 5e、5f、5g)，这支低空急流建立后，防城港南部近海海面层状云降水回波逐渐发展成对流性降水回波，而且在移向防城港海岸线过程中范围扩大，强度加强。16日10:05防城港近海海面1530 km又出现分散性强度-15-17 m/s的径向速度，并迅速发展，16日10:29(图6b)形成较大范围低空急流；在形成急流后，可看到防城港市近海海面层状云降水回波又在向海岸线靠近过程中加强成对流性降水回波(图略)。可见，天气尺度背景为北部湾近海海面出现对流提供了有利条件，低空急流的显著加强触发防城港市近海海面初始对流生成。第4节中尺度对流系统的触发与演变分析表明，第二阶段特大暴雨初始对流在防城港南部近海海面触发，靠近海岸线时迅速发展加强，在防城港沿海地区演变成一个较大尺度准静止的MCS，生命史超过11 h，同时对流中有多个中尺度对流图5 2020年6月16日05时(a)、06时(b)、07时(c)和13时(d)FY-2G卫星TBB分布图(阴影区TBB32，为防城港区域)，以及16日04:50(e)、05:43(f)、06:47(g)和11:45(h)防城港雷达组合反射率因子图(单位：dBZ)105E 106E 107E 108E 109E 110E 111E 112E105E 106E 107E 108E 109E 110E 111E 112E-32-52-62-72-82-32-52-62-72-82(c)(g)(d)(h)26N25N24N23N22N21N20N104E104E26N25N24N23N22N21N20N438第4期陈绍河等：广西防城港沿海616特大暴雨成因及机制探讨系统。那这些中小尺度对流系统是如何产生、维持的呢？利用广西地面高分辨率自动气象站资料对此次降水的中小尺度特征进行分析(图7)。图6 2020年6月16日05:55(a)、10:29(b)防城港雷达1.5 仰角基本速度图(单位：m/s)海陆风环流是沿海地区一种重要的中尺度天气系统，它是由下垫面加热不均匀而产生的大气次级环流。广西防城港位于广西西南部沿海(图7f)，地势西北高东南低，西北部是十万大山山脉及其支脉，山脉呈东北-西南走向，东南部为丘陵、平原，防城港沿海地区夏季经常受到海陆风环流的影响。16日06:00(图7a)防城港东南部沿海为48 m/s 的偏西南气流影响，在近海地区有风速辐合，而防城港西南侧(东兴站)由于前期降雨和地处内陆影响降温明显，气温较低在2526，防城港近海海面(白须公礁站)由于海洋效应降温幅度小，气温较高在2930，两者距离不到30 km，两地形成56 温差(约1.5/(10 km)，孙继松等23研究表明当形成的水平温度梯度为 1/(10km)量级时，形成强对流切变环境的响应时间只需要为十几分钟到一小时，此时东兴站已转为偏北风，东兴近海海岸仍为西南气流，在特大暴雨区域西南侧形成辐合线，使得初始对流在靠近海岸线时逐渐发展和增强；16日07:00(图7b)防城港东南部沿海转为816 m/s的偏东南气流影响，风速仍有辐合，而东兴近海海岸气温也下降至 2526，与防城港近海海面(白须公礁站)形成 34 温差(约 1.5/(10 km)，东兴近海海岸风速由西南风转为弱偏西风，使得特大暴雨区域西南侧辐合线东移并加强；16日08:00(图7c)海陆风效应使防城港东南部沿海转为偏南到东南气流，东兴近海海岸风速转为弱西北风，特大暴雨区域北侧转为偏东风，因此在特大暴雨中心形成一个中尺度低压环流，此时暴雨中心有非常强的辐合上升运动，并持续到16日09:00，0910时王府站观测到87.7 mm/h的降水。Srock等24在研究登陆美国东南部沿海的一个弱风暴所引发的远距离极端暴雨时发现，受阿帕拉契山脉地形阻挡作用，风暴早期触发的强降水会在山脉斜坡处形成局地冷池，冷池与来自海洋的暖湿气流相互作用导致中尺度辐合线的形成并长时间维持，促使了海岸附近极端暴雨的发生。16日 10:00(图 7d)，MCS冷池作用使近海海岸转为弱偏北气流，防城港近海海面仍为偏南气流，辐合在防城港近海海面；16日11:00(图7e)防城港近海海面暖湿气流加强为急流并向北推进，防城港东南部海岸风速又转为偏南风，防城港西南部海岸维持弱偏西北风，因此在特大暴雨中心西南侧又重新形成辐合区，这种辐合形势维持到16日15:00；16日16:00，东兴近海海岸风速大部转为偏东或偏南气流，辐合形势消失，对应降雨也趋于减弱结束。综上分析，天气尺度背景为北部湾近海海面出现对流提供了有利条件，低空急流的显著加强触发防城港市近海海面初始对流生成；不同性质下垫面的热力差异和MCS冷池出流造成防城港沿海地区出现中尺度低压及中尺度辐合线并长时间维持，使得初始对流在靠近防城港海岸线时逐渐发展，并在防城港沿海地区增强和长时间维持。(a)(b)439热 带 气 象 学 报第39卷6 6 结结论论通过运用多种资料对 2020年 6月 16 日广西防城港沿海地区突然发生的特大暴雨过程进行成因以及触发维持机制分析和探讨。(1)广西防城港沿海地区616特大暴雨是一次暖区暴雨过程，具有突发性、局地性强，雨势猛，强度大，降水难预报等特点，给防城港带来较重的灾害。降雨过程主要分为两个阶段，第二个阶段降雨最强，雨量最大，降雨最集中，列车效应明显。(2)此次过程是在南亚高压、副高边缘、高空图7 2020年6月16日06时(a)、07时(b)、08时(c)、10时(d)与11时(e)广西区域自动站风场(风向杆，单位：m/s)、气温(红色等值线，单位：)和防城港地形图(f，单位：m)(为特大暴雨区域)107.5E 108.0E 108.5E 109.0E 109.5E107.5E 108.0E 108.5E 109.0E 109.5E107.5E 108.0E 108.5E 109.0E 109.5E107.5E 108.0E 108.5E 109.0E 109.5E107.5E 108.0E 108.5E 109.0E 109.5E107.5E 108.0E 108.5E 109.0E 109.5E1 5001 4001 3001 2001 1001 0009008007006005004003002001000(a)(b)(c)(d)(e)(f)m107.0E23.0N22.5N22.0N21.5N21.0N107.0E107.0E107.0E107.0E107.0E23.0N22.5N22.0N21.5N21.0N23.0N22.5N22.0N21.5N21.0N23.0N22.5N22.0N21.5N21.0N23.0N22.5N22.0N21.5N21.0N23.0N22.5N22.0N21.5N21.0N440第4期陈绍河等：广西防城港沿海616特大暴雨成因及机制探讨槽、低空急流等大尺度天气系统的弱环流背景条件下发生的，低层有深厚的水汽输送通道，并在暴雨区辐合集结，前期也有较强的不稳定能量，但中高层辐散场强度一般，暴雨中心天气尺度系统上升运动不深厚强度也不强，因而预报难度大。(3)特大暴雨第二阶段初始对流在防城港南部近海海面触发，靠近海岸线时迅速发展加强，在防城港沿海地区演变成一个较大尺度的MCS，其西侧和南侧出现一连串强度为4555 dBZ的中尺度对流系统，不断经过暴雨区上空，形成列车效应最终导致极端降雨的发生。(4)天气尺度背景为北部湾近海海面出现对流提供了有利条件，低空急流的显著加强触发防城港市近海海面初始对流生成；不同性质下垫面的热力差异和MCS冷池出流造成防城港沿海地区出现中尺度低压及中尺度辐合线并长时间维持，使得初始对流在靠近防城港海岸线时逐渐发展，并在防城港沿海地区增强和长时间维持。从多年的预报经验来看，56月南海夏季风爆发以后，防城港沿海地区出现大暴雨的概率为23次/年，特大暴雨的概率为0.40.5次/年，是全国有名的暴雨中心，主要原因是防城港沿海南靠北部湾，北有十万大山，西连接中南半岛，既有充沛的水汽来源，也有地形抬升动力条件，容易出现突发性强降雨天气，但各家数值预报模式及省市县预报员又很少能准确预报出此类暴雨的降水强度和落区。数值模式难预报主要是中小尺度信息及地形等下垫面特征难把握，其准确率提高时间积累，此时就更需要预报员发挥经验的作用。在往后预报工作中，对此类暴雨的预报，一是要关注南海夏季风爆发的时间，季风云团从西向东移动是一个逐渐东移发展的过程，要着重分析850 hPa季风槽强度、移向和西南急流演变情况，还有高层辐散条件；二是分析天气背景，高温高湿环境中尺度可能处于暖湿不稳定层结，微小的扰动也可以触发对流；三是利用多种新型高时空分辨率观测资料，及时判断分析是否会出现海陆风或冷池出流等造成沿海地区形成中尺度低压或辐合线。参考文献：1 刘璐，冉令坤，周玉淑，等.北京“7.21”暴雨的不稳定性及其触发机制分析J.大气科学，2015，39(3)：583-595.2 周玉淑，刘璐，朱科锋，等.北京“7.21”特大暴雨过程中尺度系统的模拟及演变特征分析J.大气科学，2014，38(5)：885-896.3 陈炳洪，林良勋，张维，等.523 广东特大暴雨过程特点及数值诊断分析J.热带气象学报，2011，27(5)：738-744.4 曾智琳，谌芸，朱克云，等.2017年“57”广州特大暴雨的中尺度特征分析与成因初探J.热带气象学报，2018，34(5)：791-805.5 汪海恒，张曙，伍志方，等.2019年韶关“518”局地特大暴雨极端性成因分析J.热带气象学报，2021，37(1)：49-60.6 李昀英，曹芳.广西特大暴雨过程中两类中尺度系统的模式预报能力研究J.热带气象学报，2013，29(1)：161-168.7 冉令坤，李舒文，周玉淑，等.2021 年河南“7.20”极端暴雨动、热力和水汽特征观测分析J.大气科学，2021，45(6)：1 366-1 383.8 苏爱芳，吕晓娜，崔丽曼，等.郑州“7.20”极端暴雨天气的基本观测分析J.暴雨灾害，2021，40(5)：445-454.9 李菁，卢伟萍，姚才.广西特大暴雨的特征分析J.广西气象，2002，23(4)：9-12.10 练江帆，梁必骐.广东致洪特大暴雨的综合分析J.热带气象学报，1999，15(3)：230-239.11 唐伟民，刘汉华.“20070814”台州市特大暴雨过程诊断分析J.浙江气象，2010，31(3)：1-5.12 冯小芳，徐峰.粤西沿海“4.20”特大暴雨特征分析J.广东海洋大学学报，2014，34(3)：93-98.13 胡雅君，张伟.“5.7”闽南沿海暖区特大暴雨中尺度特征分析J.气象，2020，46(5)：629-642.14 胡雅君，张伟，赵玉春，等.“5.7”闽南沿海暖区特大暴雨中尺度特征分析J.气象，2020，46(5)：629-642.15 周武，黄忠.2008年6月5-7日阳江特大暴雨的中尺度特征J.广东气象，2010，32(2)：14-17.16 周淑玲，闫淑莲，张灿.2007年8月10-12日山东半岛持续性特大暴雨的维持机制分析J.热带气象学报，2009，25(5)：628-634.17 蔡景就，伍志方，陈晓庆，等.“188”广东季风低压持续性特大暴雨成因分析J.暴雨灾害，2019，38(6)：576-586.18 叶朗明，吴乃庚.海陆风和地形对一次弱天气背景下暖区特大暴雨的影响分析J.暴雨灾害，2019，38(6)：597-605.19 王坚红，徐碧裕，刘刚.华南前汛期广东暴雨分区动力特征及特大暴雨分析J.气象与环境学报，2014，30(6)：44-51.20 陈伟斌，翟舒楠.一次沿海局地特大暴雨的集合敏感性分析J.气象研究与应用，2019，40(1)：11-15.21 余贞，高守亭.台风“海棠”特大暴雨数值模拟研究J.气象学报，2007，65(6)：864-876.441热 带 气 象 学 报第39卷DISCUSSION ON CAUSE AND MECHANISM OF TORRENTIAL RAIN ON JUNE16,2020 IN COASTAL AREAS OF FANGCHENGGANG IN GUANGXIZHUANG AUTONOMOUS REGIONCHEN Shaohe1,ZHENG Fengqin2,CAI Yuexing2,ZHAO Shengnan1,TANG Sheng1(1.Fangchenggang Meteorological Bureau,Fangchenggang,Guangxi 538001,China;2.Climate Center of Guangxi Zhuang Autonomous Region,Nanning 530022,China)Abstract:Using the NCEP FNL 1 1 reanalysis data and the data from ground observation,FY2Gsatellite and doppler weather radar,the present study discussed the cause and the triggering andmaintenance mechanism of the torrential rain occurred on June 16,2020 in the coastal areas ofFangchenggang in Guangxi Zhuang Autonomous Region.The results show that:(1)The extreme rainfallprocess is a warm-sector heavy rainfall.The rainfall process can be divided into two stages and it featureshighly concentrated heavy rainfall,strong intensity,and sudden precipitation,rendering it difficult topredict.(2)The rainstorm occurred under the background of weak circulation.The rainstorm area had deepwater vapor and strong unstable energy,but the ascending motion of synoptic scale system was not deepnor strong,so it was difficult to forecast.(3)The initial convection was triggered in the coastal sea surfaceto the southern part of Fangchenggang,developed rapidly near the coastline,and evolved into a large-scaleMCS in the coastal areas of Fangchenggang.A series of meso-scale convective systems with intensity of4555 dBZ appeared on the west and south sides of MCS and they continuously passed through theheavy rain area,forming the train effect and eventually leading to extreme rainfall.(4)There werefavorable conditions for convection in the offshore waters of Beibu Gulf.The significant strengthening oflow-level jet triggered the initial convection in the offshore waters of Fangchenggang.Thermal differenceof different underlying surfaces and MCS cold pool outflow cause mesoscale low pressure and mesoscaleconvergence line in the coastal areas of Fangchenggang,resulting in convective enhancement and long-term maintenance.(5)Mesoscale systems in high temperature and high humidity environments may be inwarm and humid unstable stratification,and small disturbances may trigger convection.A variety of newhigh spatial and temporal resolution observational data should be used in forecast service to help analyzewhether there will be sea-land breeze or cold pool outflow in the coastal areas to form mesoscale lowpressure or convergence line.Key words:coastal torrential rain;low-level jet;mesoscale convergence line;sea-land breeze;triggeringand maintenance mechanism22 夏茹娣，赵思雄.一次华南锋前暖区暴雨中尺度系统环境特征的分析研究J.大气科学，2006，30(5)：988-1 008.23 孙继松，王华，王令，等.2006.城市边界层过程在北京2004年 7 月 10 日局地暴雨过程中的作用J.大气科学，30(2)：221-224.24 SROCK A F,BOSART L F.Heavy precipitation associated with southern ap