1. 引言
贵州地处中国西南部，青藏高原东侧的云贵高原东斜坡上，由于地形复杂，天气系统多变，常年受到暴雨影响，并造成严重的灾害，给人民的生产和生活带来不利的影响。近年来国内外的专家学者对暴雨的成因进行了大量的研究，尽管如此仍然会出现暴雨预报的偏差。李强等 [1] 利用NCEP/NCAR再分析资料对2009年8月2~5日川渝地区大暴雨天气过程的湿位涡、水汽输送等进行了诊断分析，结果表明当暴雨发生时，总会伴随着高(低)空正(负)垂直螺旋度的耦合发生。李国平 [2] 分析了四川1981年7月11~15日的一次特大暴雨过程发现，湿位涡从负变正预示了暴雨的减弱和消失。近年来，贵州的气象工作者也针对暴雨作了一些研究，吴哲红等 [3] 从不稳定机制的角度出发分析了2004年5月29日~30日贵州出现的一次暴雨天气过程，结果表明此次暴雨过程是多种尺度系统的相互作用以及对流不稳定能量所触发的。周明飞等 [4] 利用再分析资料和卫星云图资料对贵州初夏两次暖区暴雨天气过程进行对比分析。池再香等 [5] 对贵州西部的两场暴雨过程进行了对比分析，结果表明在两场暴雨过程中，中低层都有西南低涡沿切变线往东南方向移东以及强盛的西南暖湿气流。张润琼等 [6] 通过利用中尺度模式对贵州的一场暴雨天气过程进行数值模拟，发现暴雨中心位于最大垂直速度中心附近，南北的两支闭合经向垂直环流对暴雨区的低空入流和高空出流有着重要的作用。伍红雨 [7] 利用三重嵌套的非静力中尺度数值模式对2005年贵州一次大暴雨天气过程进行数值模拟，结果表明西南涡是造成贵州大暴雨的主要影响系统。本文通过利用区域自动站观测资料、MICAPS资料、TBB卫星云图资料等资料，对2021年8月23~24日贵州中南部大暴雨天气过程进行了分析，找出造成此次过程的天气学成因。
2. 天气实况分析
2.1. 24 h降水
从图1可以看到，2021年8月23日08时~24日08时贵州中南部地区出现了大到暴雨，一共有44乡镇出现大暴雨(24小时降水量大于100 mm)、282乡镇出现暴雨(24小时降水量大于50 mm)，其中国家站最大降水出现在凯里市(90.8 mm)、区域站最大降水出现在修文县云盘山(165.9 mm)。
2.2. 6 h降水
从图2可以看到，23日午后在贵州中南部开始出现一些分散的降水，23日20时~24日02时贵州降水加强，24日02~08时凯里市最大降水达到90.8 mm，可见强降水主要集中在23日20时~24日08时之间，有明显的夜雨特征。
2.3. 强降水中心逐时雨量
本次暴雨过程的区域站最强降水出现在修文县云盘山165.9 mm，最强时段出现在23日21~22时，最大雨强39.6 mm/h；国家站最强降水出现在凯里市90.8 mm，最强时段出现在24日07~08时，最大雨强51.8 mm/h，伴有明显的短时强降水(如图3)。
Figure 1. Precipitation from 08:00 on August 23 to 08:00 on August 24, 2021
图1. 2021年8月23日08时~24日08时降水量
Figure 2. 6 h precipitation from 14:00 on August 23 to 08:00 on August 24, 2021
图2. 2021年8月23日14时~24日08时逐6 h降水量
Figure 3. Hourly Precipitation Evolution of yunpan mountain and Kaili City in Xiuwen County from 08:00 on August 23 to 08:00 on August 24, 2021
图3. 2021年8月23日08时~24日08时修文县云盘山及凯里市逐小时降水演变
3. 降水成因分析
3.1. 中尺度环境场综合分析
如图4，500 hPa上8月23日从08时至20时，亚欧中高纬度维持两槽一脊的形势，西南地区两高切变稳定维持，云南东部–贵州西部低槽东南移，西太平洋副高西边界从广东沿海西伸至湖南东南部。700 hPa上，以川渝交界为中心，有低涡存在，低涡后部切变南压自北向南影响贵州。850 hPa切变位置与700 hPa相比更偏南，且在贵州东南部存在强盛的西南暖湿气流，贵州位于湿区。700 hPa和850 hPa上切变的维持和强盛的西南气流有利于水汽在切变附近积累，为此次降水提供有利的水汽条件。地面上，23日08时冷锋位于贵州西北部，冷空气不断从高层向低层渗透，中低层暖湿气流源源不断地向贵州中南部输送，20时地面辐合线开始南压至贵州中部，且维持时间较长，导致夜间出现强降水。通过上述分析表明，此次暴雨过程的影响系统主要有：高空槽、两高切变、低涡、中低层南压的切变线、辐合线、冷锋。此过程首先是在暖区内由中低层切变线与地面辐合线耦合产生的暴雨过程，随后冷空气并入，辐合线锋生的过程，属于两高切变型暴雨。
Figure 4. Analysis of mesoscale environmental field at 08\20 on August 23, 2021
图4. 2021年8月23日08\20时中尺度环境场分析
3.2. TBB：8月23日10时~24时逐小时演变
从图5可以看到，23日10时在贵州东北部有降水云团生成发展，17时在贵州西部也有降水云团开始生成，并往东部发展，20时开始西部云团与东部云团合并，在贵州中部一线形成一条带状云团并长时间维持，产生强降水。
3.3. 水汽条件——700\850 hPa比湿
从图6、图7可以看到，23日08时贵阳700 hPa比湿为6 g/kg，20时比湿增加到了12 g/kg；850 hPa比湿在23日08时到20时均维持在18 g/kg左右，说明在降雨前期和降雨期间贵阳上空大气维持在饱和状态。
Figure 6. 700 hPa specific humidity at 08\20 on August 23, 2021
图6. 2021年8月23日08\20时700 hPa比湿
Figure 7. 850 hPa specific humidity at 08\20 on August 23, 2021
图7. 2021年8月23日08\20时850 hPa比湿
3.4. 抬升条件——500 hPa垂直速度
从图8上可以看到23日08时500 hPa上贵州垂直速度均大于0，20时贵州西部出现垂直速度小于0的区域，说明在23日08时到20时垂直上升运动不断加强，为暴雨发生提供了有利的动力条件。
Figure 8. 500 hPa vertical velocity at 08\20 on August 23, 2021
图8. 2021年8月23日08\20时500 hPa垂直速度
3.5. T-LnP图分析
从贵阳探空资料(图9)可以看到，23日20时湿层厚度明显增厚，K指数增加了4.4℃，700 hPa和500 hPa的温差及850 hPa和500 hPa的温差均增加了3℃左右，CAPE值维持在1000 J/kg。说明在暴雨天气发生之前，大气的不稳定度不断增加，不稳定能量不断累积，水汽不断集聚，为暴雨的发生储备了有利的能量和水汽条件。
Figure 9. T-LNP diagram of Guiyang station at 20:00 on August 23, 2021
图9. 2021年8月23日20时贵阳站T-LnP图
4. 结论
1) 此次暴雨天气过程主要发生在贵州中南部，一共有44乡镇出现大暴雨、282乡镇出现暴雨。强降水主要在夜间发生，夜雨特征明显，并伴有明显短时强降水。
2) 此次暴雨过程的影响系统主要有：高空槽、两高切变、低涡、中低层南压的切变线、辐合线、冷锋。此过程首先是在暖区内由中低层切变线与地面辐合线耦合产生的暴雨过程，随后冷空气并入，辐合线锋生的过程，属于两高切变型暴雨。
3) 通过分析各层的物理量，发现整层水汽条件较好、不稳定能量不断累积，再加上动力条件配置较好，导致此次贵州中南部出现大暴雨。
基金项目
贵州省安顺市气象局科研业务项目“2021年8月贵州持续性暴雨过程成因分析”(2022-01)。