杨金红，郭建侠，王 佳，康家琦，刘 圆，石 城
(中国气象局气象探测中心，北京 100081)
每年长江流域暴雨频繁，使长江成为一条雨洪河流，可形成全流域或地区性大水[1]。研究表明中国长江中下游地区极端降水呈显著增长趋势[2，3]。2020年，中国南方降水极端性强，梅雨季时间和降雨量打破了1961年以来的历史记录，南方地区阶段性强降水突出[4，5]。张芳华[6]等、陈涛[7]等、王永光[8，9]等、邱辉[10]等均利用自动气象站雨量资料、NCEP资料、探空资料等分析汛期降水的极端特性。目前雷达气候学在降水分析中的文献较少，管理[11]等从雷达气候学的角度分析了上海地区暖季午后的特征，王国荣[12]等将雷达气候学应用在雷达数据质控方面。文章主要尝试利用雷达组网拼图资料，结合地面降水资料分析2020年汛期长江中下游地区降水量异常的特征，从雷达气候学的角度分析造成长江中下游地区降水异常的原因。
文章使用的地面降水资料来源于中国气象局气象探测中心研发的综合气象观测数据质量控制系统质控后的全国地面自动考核站降水资料。全国地面自动考核站6月1日-7月13日累积降水400 mm以上的站点主要分布在长江中下游地区。长江中下游7省市(渝赣皖鄂湘苏浙)有5795个自动气象站(占7省市总站数61%)累积降雨量超过400 mm，643个自动气象站累积降雨量超过800 mm，176个自动气象站累积降雨量超过1000 mm，多个站的降水资料超过历史极值。可见强降水的范围广，强度大。长江中下游地区800 mm以上的降雨量主要分布在3个区域：1)湖北东部到安徽西南部大别山区；
2)江西东北部、安徽南部、浙江西部地区；
3)湖北西南部、湖南西北部、重庆的东南部地区。3个区域中区域2出现超过1000 mm降雨量的站数较多，最大累积降雨量为1，515.2 mm，出现在安徽云谷寺，该站43 d中有34 d出现降水，其中7月有4 d的日降水量超过100 mm，可见强降水的强度大、持续时间长。
除上述的降水特点外，区域内短时强降雨强度大、阶段性也强。长江中下游7省市有943个自动气象站(占比10%)出现小时雨强大于50 mm的降水，6月27日有66个自动气象站出现小时雨强大于50 mm的降水，其中湖北最多，有39个站。除此，43 d内小时雨强达到50 mm以上降水量的站数多于20个站的强降水阶段过程有5个，即6月5日、9—15日、27—28日、6月30日—7月2日、7月6日—10日强降水过程。
雷达回波强度的大小一定程度上可反映降水量的大小，回波移动缓慢可导致持续性降水[13-15]。因此，从雷达气候学的角度分析降水的分布特征是一种新的尝试方法。文章使用的雷达资料是经中国气象局气象探测中心研发的综合气象观测数据质量控制系统质控后6月1日—7月10日的雷达拼图资料，资料时间分辨率是10 min。
2.1 6月5日强降水阶段雷达回波分析
5日03：00，在湖南东部、江西中部有新的强降水回波出现；
07：00，40 dBz以上的强降水回波主要分布在江西大部地区，同时在安徽的东南部、江苏南部、上海出现多个强回波中心；
10：00左右(图1)，强降水回波演变成两个回波主体，第1个主要分布在安徽合肥至上海一带，第2个分布在湖南东部、江西中部、浙江南部、福建西北部；
至15：00，第1个回波主体发展演变成由多个对流单体形成的带状强回波短带，最大反射率因子55 dBz，这给安徽的南部、浙江北部一带带来强降水；
第2个回波主体发展演变成由大量的分布不均的小强对流单体组成，主要给江西南部、东北部带来短时强降水；
至21：00，两个回波主体的强度、范围均减弱，强回波主体移出长江中下游地区。
2.2 6月9日—15日强降水阶段雷达回波分析
9日16：00，在湖北、湖南、江西分布着小的对流单体；
至18：00，对流单体的数量不断增多，并逐渐向东移动发展；
至23：00，大部分对流单体主要分布在安徽南部、湖南中部；
至10日08：00，对流单体演变成范围比较广且回波强度不大的回波带，分布在浙江、上海、江苏南部。同时在安徽的北部有1块范围比较广且强度在40 dBz左右的回波块向东南方向移动，影响到安徽全省、江苏大部地区和浙江北部，给这一带地区带来强降水。12日，又一轮降水回波在湖北中部、安徽北部、江苏北部生成，逐渐向东移动发展，13：30，回波演变成1条横跨安徽、江苏的东北-西南向且排列紧密的飑线回波，最大回波强度达到55 dBz，在东移过程中，飑线结构发展成由分布不均的排列不紧凑的多个强回波单体组成，19：00移出陆地，此轮降水回波给这一带地区带来了持续性较长的强降水和极端性降水。同时位于湖北中东部、河南南部又一轮降水回波生成，逐渐向东移动发展、影响到安徽中南部、江苏南部上海，至14日09：00，此次过程基本结束。15日04：00，安徽大部、江苏中部又一轮降水回波出现，强度不断增强，范围也不断扩大，到11：00，最强的回波达到55 dBz，范围也广，此轮降水回波至15：00夜间才趋于消散。
从上述分析中可以看出，此阶段，长江中下游地区经历了5次大范围的降水回波覆盖过程，回波的“列车效应”明显，且回波较强，强回波范围广，持续时间较长。
2.3 6月27日—28日强降水阶段雷达回波分析
6月27日02：00，在四川盆地、重庆大部地区分布着比较强的降水回波，回波强度在40 dBz左右，回波维持少动，到14：00，回波向东北方向扩散，延伸至湖北、河南等地，且在江汉地区生成多个强度在50 dBz左右的对流单体，对流单体进一步发展演变，到22：00(图2)，35 dBz以上的回波范围集中在湖北、河南、安徽北部、江苏中部地区，且回波一直维持在这一带发展，直到29日07：00，此轮强降水的回波主体移出上述地区，可见，此阶段主要是由于强降水回波的维持少动造成了长江中下游地区出现了洪涝灾害。
图2 6月27日22:00雷达基本反射率拼图
2.4 6月30日—7月2日强降水阶段雷达监测分析
6月30日12：00，强降水回波主要集中在湖南东北、江西中北部、重庆南部地区，最大回波强度为55 dBz，并且逐渐向南偏东方向移动，回波强度变化不大，19：00以后，强度与范围有所减小。7月1日09：00，重庆大部、湖南、江西中部分布有一条带状的强回波，且维持少动，至15：00，带状回波才开始减弱，回波开始消散。到7月2日06：00又一轮降水回波开始影响湖北西部大部地区，回波主体逐渐向东南方向移动，到10：00，湖北大部、湖南北部有强降水发生，12：00，强降水的回波面积进一步扩大，分布在湖北大部、湖南北部大部、安徽大部，19：00，回波主体移出湖北，主要分布浙江大部、安徽南部、江西北部、湖南东北部地区，至3日凌晨，强回波主体移出上述地区。此阶段的降水回波特点是强回波覆盖范围广、维持时间长[16，17]。
2.5 7月6日—10日强降水阶段雷达监测分析
此次强降水过程时间较前几次更长。5日夜间，长江中游地区又一轮新的强降水生成，主要分布在湖北南部、安徽南部、江西北部，到6日03：00，形成一条横跨东西向的带状回波，分布在湖南北部、湖北南部、安徽南部、浙江北部、江苏南部、上海等地，且回波逐渐向东移动，范围、强度变化不大，到6日15：00，强回波的范围有所减小，但回波主体向北扩展。7日，该地区又一轮强降水出现，呈现窄带状。8日10：00，回波主要分布在江西北部、安徽南部、湖北南部、湖南东北部，且回波主体逐渐向东南方向移动发展变化，8日夜间，回波主体开始发散，强度在减弱。此阶段的降水回波特点是强回波横跨东西向、覆盖范围广、持续时间长。
文章通过对6月1日—7月15日长江中下游地区连续5个阶段强降水过程的雷达资料监测分析，得出以下结论：
1)利用雷达气象学分析方法分析2020年长江中下游地区极端强降水过程的降水特征是可行的；
2)从雷达回波演变看，2020年汛期长江中下游地区回波雨带呈现的特点是回波强度局地性较大、强回波分布范围广、回波雨带移动缓慢、回波的“列车效应”明显，尤其在6月9日—15日，经历了5次强降水过程，直接导致了地面阶段性重复出现降水；
3)从6月1日—7月10日雷达回波分析结果看，降水回波所经过的区域、影响范围与地面降水落区的位置、强度、范围基本一致。
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