2021, Vol. 47 
我国夏季暴雨频发，对人民生命及财产安全造成了极大影响(陶诗言，1980; Li et al, 2016; Fu et al, 2016)。暴雨由中小尺度系统直接决定，但受多种尺度系统共同影响。而中尺度与大尺度动力学存在较大的不同, 暴雨成因复杂(丁一汇和张建云, 2009)。其中，突发性暴雨雨量大、局地性强、变化快且降水前环流特征不明显，增加了预报难度(黄仪方和琚建华, 2002; 王劲松等, 2002; 侯瑞钦等, 2003)。
近年来，随着观测技术的进步，越来越多的学者投入到突发性暴雨事件的研究。肖递祥等(2012)对2011年7月四川盆地发生的两次(7月3日和23日)突发性暴雨过程展开了对比分析，发现两次过程均发生于高能不稳定的状态下。张雅斌等(2017)分析诊断了2014年8月12日陕西关中地区突发性暴雨过程，发现500 hPa内蒙古中部天气尺度横槽是突发性暴雨的直接影响系统，地面切变线是暴雨的触发条件。纪晓玲等(2007)利用常规气象资料分析了发生在宁夏2004年8月3日的突发性暴雨过程，主要影响系统为切变线和低涡，深厚的中低层辐合促进了不稳定能量的积累，也为短时强降水提供了动力抬升机制。慕建利等(2005)研究发现诱发2003年7月14—15日陕西地区突发性暴雨的天气系统为副热带高压及新疆干冷空气，700 hPa低涡、切变线是暴雨形成的触发机制。赵榆飞和杜继稳(2005)对比分析了陕北地区4次突发性暴雨和2次系统性暴雨过程，发现两者机理差别较大。突发性暴雨主要出现在副热带高压(以下简称副高)少动的天气形势下，水汽主要来源于暴雨发生前大气低层的输送，上升运动与暴雨同步加强。而系统性暴雨则出现在副高位置变动较大的天气形势下，水汽主要来源于暴雨发生过程中的补充，垂直运动形成于暴雨发生之前。
张小玲等(2002)和贝耐芳等(2003)则对江淮地区造成暴雨的中尺度对流系统(MCS)展开研究，发现1998年7月武汉突发性特大暴雨是由沿低涡切变线相继生成的β中尺度对流系统所引发。在暴雨发生前，大气层结近乎整层饱和, 并且蕴涵着大量对流有效位能，有利于暴雨的发生。暴雨发生过程中，高、低空正涡度区叠加、耦合，促进了低层切变线发展(冯伍虎和程麟生，2002)，而低层切变线又进一步促进了MCS强烈发展。周文等(2020)对一次东移并引发强降水的高原对流云团展开分析，发现对流云团在不同阶段能量演变特征显著不同，强降水发生时，背景场对强降水的影响明显增强。
通过前人大量研究工作，人们对造成突发性暴雨的天气系统的认识在不断完善。除天气系统外，地形对暴雨的影响也尤为明显。地形的热力、动力作用可影响局地天气，极易诱发局地强降水(孙明生等，2013; 赵玉春等，2012)。金少华等(2014)分析总结出700 hPa切变线移至云南后，受到地形阻挡，形成与山脉同向的切变线，中低层切变线为短时强降水提供了动力抬升机制。而冷锋则转变为静止锋。受冷空气影响，暖湿气流上升产生暴雨(许美玲等，2003；2013；纪晓玲等，2007)。
我国西南地区地处青藏高原东部，地质结构特殊，地形复杂。结合西南地区特殊的地质构造，在发生强降水之后容易诱发地质灾害，比如山体滑坡、泥石流、崩塌等(余峙丹和张辉, 2008；马力等, 2002；池再香等, 2011)。西部山地突发性暴雨已然成为我国重大自然灾害之一，其预警与防范是国家防灾减灾重大战略需求。因此，对西部山地突发性暴雨展开研究是十分有意义的。
本文结合中国气象局国家站及区域站小时降水量、高时空分辨率ERA5再分析资料(时间分辨率为1 h，空间分辨率为0.25°×0.25°)及FY-4A卫星相当黑体亮温(TBB)资料(时间分辨率为5 min，空间分辨率为4 km)，从强降水对山体滑坡的影响、强降水成因以及MCS的演变等方面对2019年7月23日发生于贵州水城的一起特大型山体滑坡事件展开了研究，以期为相关的科研、业务预报以及防灾减灾工作提供一定参考。
1 滤波器选择本文选用陈忠明(1992)修订的Barnes带通滤波器, 可更好排除高频和低频干扰。经过两次修订后的滤波器初值场函数FL如下：
| $ \begin{aligned} &F_{L}(i, j)=F_{1}(i, j)+\frac{3}{4}\left[F_{1}(i, j)-F_{0}(i, j)\right]- \\ &\frac{\sum\limits_{n=1}^{N} E_{n}(x, y) W_{n}}{\sum\limits_{n=1}^{N} W_{n}} \end{aligned} $ | (1) |
第一次修订后的初值场
| $ F_{1}(i, j)=F_{0}(i, j)+\frac{\sum\limits_{n=1}^{N} D_{n}(x, y) W_{n}^{\prime}}{\sum\limits_{n=1}^{N} W_{n}^{\prime}} $ |
式中:
| $ \begin{aligned} D_{n}(x, y) &=F_{n}(x, y)-F_{0}(x, y) \\ W^{\prime}{ }_{n} &=\exp \left[-r^{2} /(4 G c)\right] \end{aligned} $ |
由原始观测值确定的初值场
| $ F_{0}(i, j)=\frac{\sum\limits_{n=1}^{N} F_{n}(x, y) W_{n}}{\sum\limits_{n=1}^{N} W_{n}} $ |
式中:
| $ \begin{aligned} W_{n} &=\exp \left[-r_{n}^{2} /(4 c)\right] \\ E_{n}(x, y) &=F_{1}(x, y)-F_{0}(x, y) \end{aligned} $ |
式中：F代表要素值，Dn和En代表要素值与初值的差值，W代表权重函数，r代表测站与格点的距离。
修订后的滤波器响应函数RL如下：
| $ R_{L}=R_{1}+\left(R_{1}-R_{0}\right)\left(3 / 4-R_{0}\right) $ |
式中：
| $ \begin{gathered} R_{0}=\exp \left(-4 \pi^{2} c / \lambda^{2}\right) \\ R_{1}=R_{0}\left(1+R_{0}^{G-1}-R_{0}^{G}\right) \end{gathered} $ |
式中：λ为波长，c和G为滤波常数。滤波器的性能取决于c和G。当G取0.35，c1、c2分别取5 000 km和70 000 km时，最大响应波长为500 km，可较好地保留300~800 km中尺度波动系统(图 1)。
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图 1 修订后的Barnes带通滤波响应函数(实线) (虚线为低通滤波响应函数) Fig. 1 Revised Barnes filter response function (solid line) (Dashed line represents the low-pass filter response function) |
水城县是贵州省地质灾害多发、严重县区之一，地质灾害发生以自然因素为主(司江福等，2012)。据水城县人民政府网统计，截至2019年7月23日，水城县共有地质灾害隐患点241处。其中山体滑坡是水城县最主要的地质灾害类型, 隐患点为148处，占61.41%(图 2)。
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图 2 水城县地质灾害隐患点概况 Fig. 2 Overview of sites with hidden perils for the geological hazards in Shuicheng County |
据水城县人民政府网统计，2019年贵州水城县一共发生了三起自然灾害，因灾死亡43人，失踪9人，伤病11人，紧急转移安置灾民825人。全年因灾造成直接经济损失2.216 5亿元。
这三起自然灾害中，包含一起特大型山体滑坡事件。该事件发生于2019年7月23日21时贵州省六盘水市水城县鸡场镇，灾害点位于26.254 2°~26.266 7°N、104.666 7°~104.675 0°E范围内。本次山体滑坡共造成近1 600人受灾，43人死亡，还有9人失踪。2019年水城县因灾造成的人员伤亡均发生于此次特大型山体滑坡事件中。此外，本次滑坡事件还造成100多间房屋倒塌，2 300余间房屋遭到了不同程度损坏，造成直接经济损失达1.9亿元，占全年因灾损失的85.72%。
水城县以山体滑坡为首的地质灾害多发情况，已严重制约了当地经济发展，威胁着人民生产生活及生命安全(司江福等，2012)。因此围绕“7·23”山体滑坡事件展开分析，对水城县防灾减灾是具有重要意义的。
综合降水量(图 3)和地形特点(图 4)来分析此次灾情。从地理位置而言，水城县位于贵州西部，地处云贵高原中部斜坡及乌蒙山脉东侧。海拔高度633~2 861 m，地形起伏大，结构复杂(司江福等，2012)。水城县是四周高、中间低的地形(图 4)，呈现为近似于西北—东南向断陷盆地特征。从图 3中可以发现，灾害点位于山坡处，地势陡峭，当发生强降水时，雨水易向低地势处汇集。土体受到强烈冲刷，为滑坡等地质灾害的发育提供了基本条件(肖攀等，2015)。另一方面，中国地震局地壳应力研究所调查发现鸡场镇发生山体滑坡的斜坡上存在多处古崩滑堆积体(http://www.eq-icd.cn/Index/show/catid/248/id/4655.html)。由于这些崩滑堆积体结构较为松散，遇持续性降水或强降水后，山体稳定性下降，易引发山体滑坡。
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图 3 2019年7月20—24日贵州省国家站及区域自动站24 h累计降水量分布(a)20日08时至21日08时，(b)21日08时至22日08时，(c)22日08时至23日08时，(d)23日08时至24日08时 (黄色空心圆圈为鸡场镇灾害发生点) Fig. 3 Distribution of 24 h accumulated precipitation at Guizhou national stations and regional stations from (a) 08:00 BT 20 to 08:00 BT 21, (b) 08:00 BT 21 to 08:00 BT 22, (c) 08:00 BT 22 to 08:00 BT 23, (d) 08:00 BT 23 to 08:00 BT 24 July 2019 (Yellow hollow circle represents the disaster spot in Jichang Town) |
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图 4 (a) 贵州省地形及(b)灾害点附近地形(填色) (蓝点代表灾害点，红点为2019年7月22日08时至23日08时水城县24 h累计降水量超过100 mm的观测站) Fig. 4 (a) Terrain (colored) in Guizhou Province and (b) near the disaster spot (Blue dot represents the disaster spot; red dots represent the regional stations with 24 h accumulated precipitation exceeding 100 mm in Shuicheng from 08:00 BT 22 to 08:00 BT 23 July 2019) |
21日08时国家站24 h累计降水量显示西南地区发生系统性降水(图略)，贵州西部受西南地区系统性降水影响。其中，贵州省六盘水市水城县主要为中雨，但是在水城县鸡场镇有大雨发生(图 3a)。该时段影响降水的天气系统主要为700 hPa低槽(图略)。随后24 h内，低槽位置向北移动，西南地区雨团随之北上。贵州地区系统性降水明显减弱，仅六盘水市与黔西南交界处有一条东北—西南向的局地大暴雨带(图 3b)。紧接着在贵州西部有一低涡生成，低槽南伸，西南地区降水增强，有大暴雨发生。其中，鸡场镇附近存在一条东西向的大暴雨带(图 3c)。23日08时至24日08时(北京时, 下同)期间，低涡向东南移动，700 hPa低槽向东南伸展，云南降水增强(图略)，贵州降水范围扩大，但强度减弱(图 3d)，鸡场镇降水转为中雨。贵州水城山体滑坡事件正发生于此时段。
研究表明，在引发山体滑坡的众多因素中，降水是触发山体滑坡发生的主要原因之一(马力等，2008)。一方面，发生强降水后，土壤吸水，坡体自重增加；另一方面，降水可软化坡体的滑动面，坡体抗剪强度随之降低(李向红等，2013)。结合图 3，山体滑坡事件发生当天以及前几天，水城县均有降水发生(并且有大暴雨发生)。因此推断降水或为本次山体滑坡的重要影响因素。为了验证这一推断，我们对灾害点附近降水概况展开了分析。
2.3 鸡场镇降水概况2019年7月22日08时至23日08时期间，水城县24 h累计降水量超过100 mm(大暴雨量级)的站点有2个(如图 4红点所示), 站号为R8266和R8269。其中R8266测站距离鸡场镇坪地村山体滑坡点(如图 4中蓝点所示)更近。后续主要围绕该观测站展开分析。
7月1日00时至山体滑坡当日，鸡场镇7月累计降水量达到了288.9 mm(如图 5蓝色实线所示)，降水主要在中旬发生。而7月中旬开始，鸡场镇雨量开始增多。如图中红色虚线所示，山体滑坡发生前10天累计降水量已达到236.9 mm。其中，在灾情发生24 h内有短时强降水发生，集中于22日20时至23日04时，最大小时降水量甚至达到了56.9 mm(22日22时)。因此后续分析中将围绕这一时段展开研究。
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图 5 水城县R8266区域自动站2019年7月(a)1—24日逐时降水概况(黑色柱)及累计降水量(蓝色实线代表从1日00时开始计算的累计降水量，红色虚线代表从13日00时开始计算的累计降水量)；(b)22日17时至23日06时逐时降水 Fig. 5 (a) Hourly precipitation (black bar) and accumualted precipitation at the R8266 Regional Station in Shuicheng from 1 to 24 July 2019 (blue solid line: accumulated precipitation calculated from 00:00 BT 1 July, red dotted line: accumulated precipitation calculated from 00:00 BT 13 July), and (b) hourly precipitation from 17:00 BT 22 to 06:00 BT 23 July 2019 |
需要注意的是，强降水于23日凌晨结束，但山体滑坡并未随即发生，而是在23日夜间发生，滞后约16 h。这是因为降水进入土体后，需要时间累积其对滑动面的润滑、软化作用。因此，有相当数量的山体滑坡事件并不是在强降水结束后立马发生的，而是一般发生于强降水结束后的几天内(马力等，2008)。
2.4 对流云团发生发展分析影响本次强降水的对流云团是贵州西北部MCS与高原东移MCS合并之后发展演变而成(图略)。本文主要关注短时强降水时段前后贵州西北部MCS演变特征。
22日18:15对流云团主体位于四川盆地，呈椭圆形，主要受西南涡影响。在贵州西北部低空切变线影响下，从四川盆地云团主体南部延伸出一条东北—西南向对流云带。切变线附近TBB达到-72℃以下，对流活动较强，贵州西北部地区产生降水(图略)。鸡场镇位于-72℃TBB南端，对流活动较其北部偏弱。此时鸡场镇相对湿度较低，未产生降水。随着四川盆地西南涡减弱，贵州西北部切变线也减弱，进而导致切变线云带对流活动减弱(图 6b)。由于贵州西部有低涡形成，因此局地对流活动增强。鸡场镇上空21:53形成了TBB < -82℃的对流云活动区，对流活动区呈东西向(图 6c)，与22日鸡场镇大暴雨带位置及走向基本一致(图 3c)。约22:15之后，鸡场镇对流强度开始减弱(图略)。但是在降水期间，TBB仍维持在-62℃以下(图 6d)，有利于降水的维持。
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图 6 FY-4A在2019年7月22日(a)18:15，(b)19:38，(c)21:53的TBB水平分布(“+”代表灾害点)；(d)灾害点处在22日18:15至23日04:53期间的TBB时间序列 Fig. 6 Horizontal distribution of TBB by FY-4A at 18:15 BT (a), 19:38 BT (b), 21:53 BT (c) 22 July 2019 (+: disaster spot); (d) time series of TBB over the disaster spot from 18:15 BT 22 to 04:53 BT 23 July 2019 |
22日08时(图 7a)，北方冷空气南下，在四川盆地北部形成冷锋。锋前暖湿气流受锋面南压影响，沿锋面爬升。22日14时(图 7b)，地面锋线已到达四川盆地内。锋后干冷空气沿四川盆地北边界滑入盆底，强迫盆地内气流向南运动。导致暴雨发生前四川盆地内高能区向贵州暴雨区伸展(图 7d)。因此，鸡场镇低层假相当位温不断升高，于17时达到最强(图 7d)，假相当位温最大可超过363 K。四川盆地向南移动的高能气团为灾害点暴雨发生蓄积了能量。突发性暴雨发生前(20时之前)，鸡场镇上空假相当位温随高度减小，大气层结为对流性不稳定。由此可见，四川盆地内受冷锋南压影响而向南运动的气流为贵州地区强降水发生提供了前期热力条件。
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图 7 2019年7月22日(a)08时，(b)14时，(c)20时鸡场镇温度平流(填色，单位：10-5 ℃·s-1)、假相当位温(实线，单位：K)、风场(v-w，单位：m·s-1)经向剖面；(d)22日08时至23日07时在775 hPa高度上沿104.50°~104.75°E经向平均假相当位温(单位：K)时间-纬度剖面 (图7d中带箭头的虚线指示盆地内高能气团向鸡场镇伸展) Fig. 7 Meridional section of temperature advection (colored, unit: 10-5 ℃·s-1), potential pseudo-equivalent temperature (solid line, unit: K) and wind field (v-w, unit: m·s-1) at 08:00 BT (a), 14:00 BT (b), 20:00 BT (c) 22 July 2019; (d) time-height cross-section of potential pseudo-equivalent temperature (unit: K) at 775 hPa along Jichang Town from 08:00 BT 22 to 07:00 BT 23 July 2019 (Dash line with arrow represents the air with large energy flow from the basin to Jichang Town in Fig. 7d) |
除此之外，四川盆地内受冷锋强迫向南运动的气流对贵州地区降水还存在动力抬升影响。当地面锋线进入四川盆地后，盆地内气流北风分量增强。气流经过四川盆地南边界时，受地形阻挡，气流爬坡。因此在盆地南边界附近开始形成较强的上升气流(图 7b)。随着盆地内锋区继续南压，四川盆地南边界的上升支也随之向南移动。当上升支移至贵州时，降水发生(图 7c)。但冷锋南压带来的动力强迫仅在降水初期有较明显的影响。降水最强的时候，鸡场镇上升运动主要受到局地气旋性环流影响。
3.2 大暴雨日形势场分析22日整体形势如下：对流层中层，原贵州西北部500 hPa高空槽发展、南伸，有形成高空气旋的趋势。高空槽发展促使副高东退。贵州西部受500 hPa高空槽与副高外围偏东气流控制(图 8a)。700 hPa上，鸡场镇在21日位于低槽后(图略)，主要受偏西风影响，因此天气晴好(图 3b)。22日，贵州西部与云南交界处，局地气旋性环流增强，有低涡(26.5°N、103.5°E)形成，鸡场镇受西南气流控制。在700 hPa低槽、四川盆地西南涡影响下，贵州西北部形成东北—西南向切变线。另一方面，贵州西北部比湿较前一日明显增加(图 8b)。22日贵州地区，水汽通量显著辐合(图 8c)，有利于大暴雨的产生。
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图 8 2019年7月22日(a)日平均500 hPa流场、位势高度(蓝线，单位：dagpm)及温度场(填色，单位：℃)，(b)700 hPa流场、位势高度(蓝线, 单位：dagpm)及比湿场(填色，单位：g·kg-1)，(c)整层水汽通量(箭头，单位：kg·m-1·s-1)、及其散度场(填色，单位：10-4 kg·m-2·s-1) Fig. 8 (a) Daily average 500 hPa stream field, geopotential height (blue line, unit: dagpm) and temperature field (colored, unit: ℃), (b) 700 hPa stream field, geopotential height (blue line, unit: dagpm) and specific humidity field (colored, unit: g·kg-1), and (c) entire layer water vapor flux (arrow, unit: kg·m-1·s-1) and its divergence field (colored, unit: 10-4 kg·m-2·s-1) on 22 July 2019 |
降水开始前，低层偏南风为降水区输送暖湿气流(图 10a)，700 hPa之上有强辐散场，以下有强辐合场，促进了低层上升运动的增强(图 10b)。降水初期(22日20时)上升运动主要位于700 hPa以下(图 10b)。就800 hPa而言，22日20时槽前偏南风与四川盆地偏北风在贵州西北部形成切变线(图 9e黑色实线)，切变线南端有强降水产生。此时，鸡场镇近地面层风向转为偏东风(图 9e红色框所示)。受鸡场镇西高东低地形影响，偏东气流爬坡，有利于上升运动的形成，为降水发生提供动力条件。贵州与云南交界处在750 hPa形成中尺度辐合中心(图 9b)，700 hPa对应有低涡形成(图 9a)，切变线沿低涡向东北伸展。鸡场镇位于低涡东北部，位于气流辐合区。降水初期，低层辐合开始向中层延伸，高层辐散同时增强，有利于强降水发生(图 10b)。鸡场镇降水在22时最强，贵州西部700 hPa低涡消亡，与高原东南部低槽合并，鸡场镇位于槽前(图 9c, 9d)，气旋性环流达到最强(图 10a)。此时应是中低层辐合上升运动增强带来大范围的降水发生，但实际降水区域只发生在气旋性环流内较狭窄的带中。通过Barnes带通滤波后，最强降水发生时鸡场镇附近流场变化显著。贵州西部分离出气旋，北部有反气旋。鸡场镇位于滤波后的鞍形场中(图 9f)，叠加地面偏东气流遇到山脉阻挡形成的上升运动，导致最强降水发生。
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图 9 2019年7月22日(a, b)20时和(c, d)22时(a, c)700 hPa及(b, d)750 hPa流场、小时降水量(圆点，单位：mm); (e)20时800 hPa风场、小时降水量(圆点，单位：mm)，(f)22时750 hPa滤波后的流场、小时降水量(圆点，单位：mm) (红色方框代表灾害点及其附近区域; 图9e中的黑色实线代表切变线) Fig. 9 Stream field and hourly precipitation (dots, unit: mm) at (a, c) 700 hPa and (b, d) 750 hPa at (a, b) 20:00 BT and (c, d) 22:00 BT 22 July 2019; (e) wind and hourly precipitation at 800 hPa (dots, unit: mm) at 20:00 BT and (f) stream field at 750 hPa after Barnes filtering and hourly precipitation (dots, unit: mm) at 22:00 BT 22 July 2019 (Red boxes represent disaster sites and its near area; black solid line represents shear line in Fig. 9e) |
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图 10 2019年7月22日08时至23日07时鸡场镇(a)水汽通量(填色，单位：kg·cm-1·s-1·hPa-1)、水平风场(风羽)、假相当位温(白线，单位: K)及涡度(绿线，单位：10-5 s-1)，(b)散度场(填色，单位：10-5 s-1)及垂直速度(黑线，ω≤-0.1 Pa·s-1)，(c)相对湿度(填色，单位：%)、比湿(黑线，单位：g·kg-1)及修正后的对流稳定度指数(红线，单位：℃)时间-高度剖面 Fig. 10 Time-height cross-sections of (a) water vapor flux (colored, unit: kg·cm-1·s-1·hPa-1), horizontal wind (wind bar), potential pseudo-equivalent temperature (white line, unit: K) and vorticity (green line, unit: 10-5 s-1), (b) divergence field (colored, unit: 10-5 s-1) and vertical velocity (black line, ω≤-0.1 Pa·s-1), and (c) relative humidity (colored, unit: %), specific humidity (black line, unit: g·kg-1) and revised convection stability index (red line, unit: ℃) at Jichang Town from 08:00 BT 22 to 07:00 BT 23 July 2019 |
从图 10a可以发现，22日08时鸡场镇700 hPa以下受西南风控制，配合四川盆地向南流动的高能暖湿气流，鸡场镇假相当位温开始增加。随后，中低层南风分量逐渐增加, 水汽通量也随之增强，低层相对湿度不断增加(图 10c)。19时，受贵州西部气旋性环流增强的影响，低层已转变为东南风。20时，鸡场镇附近偏东气流增强导致的地形辐合增强(图 10b)，有利于上升运动的维持。从图 10b可以发现，降水初期低层辐合、高层辐散增强，整层均为强上升运动。除此之外，20时水汽通量达到最强，650 hPa高度附近大气相对湿度超过95%，又由于鸡场镇上空为对流不稳定层结，受到动力条件触发，开始产生降水(崔春光等, 2008)。但20时大气饱和层相对浅薄(图 10c)。随着降水的发生，能量释放，假相当位温开始减小(图 10a)。20时气旋性环流达到最强(图 10a)，湿层增厚，配合强水汽通量及强上升运动，产生最强降水。至暴雨结束时，鸡场镇上空仅低层维持有弱上升气流，因此降水显著减弱。
从相对湿度时间-高度剖面图(图 10c)还可以发现，22日降水开始前，低层相对湿度及比湿均增加，而高层相对湿度及比湿减小，增强了大气层结的对流性不稳定(崔春光等, 2008)，有利于降水的发生。为了进一步验证22日大气层结稳定度演变特征，我们还引入了对流稳定度指数(I)，通常I为500 hPa假相当位温及850 hPa假相当位温的差值。当I>0时，大气层结为对流稳定层结；当I < 0时，为对流不稳定层结; 并且I越小表示层结越不稳定(刘建文等，2005)。由于贵州西部地形较高，为了避免地形带来的误差，我们引入了朱莉等(2013)修正后的对流稳定度指数(Icon)，选取为350 hPa假相当位温与700 hPa假相当位温的差值(Icon=θse350-θse700)。朱莉等(2013)研究表明，修正后的对流稳定度指数对强对流暴雨的预报同样具备较好的指示意义。从图 10c可以发现，22日09时对流稳定度指数骤减。至22日15时达到最低，此时Icon < -7℃，表明降水发生前对流不稳定达到最强。随后对流稳定度指数开始小幅增加，在强降水期间维持在-7~-5℃，对流不稳定性开始减弱。至暴雨结束后，Icon显著增加，大气层结不稳定性进一步减弱。
4 结论与讨论本文利用地面站降水资料、高时空分辨率的ERA5再分析资料及FY-4A卫星TBB资料，对2019年7月23日引发贵州水城鸡场镇山体滑坡的大暴雨成因展开分析。得出以下主要结论：
影响本次突发性暴雨的主要天气系统为四川盆地北部冷锋、贵州西部低涡及750~700 hPa低槽。四川盆地北部冷锋南压为贵州水城降水发生提供了热力和动力条件：冷锋南下，迫使四川盆地内高能气团向南流动。结合低槽西南暖湿气流影响，增强了鸡场镇低层大气层结对流不稳定性。降水初期低层偏东气流受地形阻挡而产生的地形性上升运动、贵州西部低涡及低槽为降水发生进一步提供有利的动力条件。在前期水汽聚积条件下，22时湿层增厚。配合低槽前上升运动，促使鸡场镇对流发展，能量释放，从而造成强降水发生。通过Barnes带通滤波分析，鸡场镇位于滤波后的鞍形场附近，有利于强对流天气的形成。通过FY-4A高时空分辨率云图可以发现，贵州水城大暴雨带是TBB<-82℃对流云团造成的。
需要指出的是本文仅是对一次强降水致灾过程分析研究。而强降水变化复杂，降水的演变特征、发展机理及其引发的地质灾害类型均有差别。因此，将来还需开展更多相关研究工作，以期对防灾减灾工作提供更有价值的参考。
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