DISCUSSION ON CAUSE AND MECHANISM OF TORRENTIAL RAIN ON JUNE 16, 2020 IN COASTAL AREAS OF FANGCHENGGANG IN GUANGXI ZHUANG AUTONOMOUS REGION
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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MβCS，其西侧和南侧出现一连串强度45~55 dBZ γ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MβCS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。Abstract: Using the NCEP FNL 1 ° × 1 ° reanalysis data and the data from ground observation, FY2G satellite and doppler weather radar, the present study discussed the cause and the triggering and maintenance mechanism of the torrential rain occurred on June 16, 2020 in the coastal areas of Fangchenggang in Guangxi Zhuang Autonomous Region. The results show that: (1) The extreme rainfall process is a warm-sector heavy rainfall. The rainfall process can be divided into two stages and it features highly concentrated heavy rainfall, strong intensity, and sudden precipitation, rendering it difficult to predict. (2) The rainstorm occurred under the background of weak circulation. The rainstorm area had deep water vapor and strong unstable energy, but the ascending motion of synoptic scale system was not deep nor strong, so it was difficult to forecast. (3) The initial convection was triggered in the coastal sea surface to the southern part of Fangchenggang, developed rapidly near the coastline, and evolved into a large-scale MβCS in the coastal areas of Fangchenggang. A series of meso-γ scale convective systems with intensity of 45~55 dBZ appeared on the west and south sides of MβCS and they continuously passed through the heavy rain area, forming the train effect and eventually leading to extreme rainfall. (4) There were favorable conditions for convection in the offshore waters of Beibu Gulf. The significant strengthening of low-level jet triggered the initial convection in the offshore waters of Fangchenggang. Thermal difference of different underlying surfaces and MβCS cold pool outflow cause mesoscale low pressure and mesoscale convergence line in the coastal areas of Fangchenggang, resulting in convective enhancement and longterm maintenance. (5) Mesoscale systems in high temperature and high humidity environments may be in warm and humid unstable stratification, and small disturbances may trigger convection. A variety of new high spatial and temporal resolution observational data should be used in forecast service to help analyze whether there will be sea-land breeze or cold pool outflow in the coastal areas to form mesoscale low pressure or convergence line.
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图 2 2020年6月16日08时(a)和14时(b)200 hPa散度(阴影区，单位：10-6 s-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)
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：10-3 hPa/s)、1 000~300 hPa水汽通量散度(阴影区，单位：10-5g/(s·hPa·cm2))(a)和垂直速度(b，单位：10-3 hPa/s)沿特大暴雨中心108.2 °E垂直剖面图(△为特大暴雨中心)
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TBB≤32 ℃，□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)
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