改則強降水過程分析

劉勝勝 奚鳳 伏陽虎

摘要利用Micaps常規(guī)觀測資料、NCEP的1°×1°逐6 h再分析資料和FY2E云圖資料，運用天氣學原理等方法，對2016年7月28日改則發(fā)生的強降水過程的天氣系統(tǒng)演變、水汽、熱力和動力條件等進行分析。結果表明，巴爾克什湖附近的低壓槽底部冷空氣下滲到改則地區(qū)形成弱的高原槽是此次強降水產(chǎn)生的影響系統(tǒng)；此次降水時間短，雨量大；包括渦度、散度、垂直速度和水汽通量散度在內的物理量在強降水發(fā)生后才出現(xiàn)有利條件。對流云團B靠近測站時，降水已經(jīng)開始，云團還在改則上空維持其強度時，強降水已經(jīng)結束；改則站的降水發(fā)生時并不是云頂亮溫最低時，更像是由于產(chǎn)生了降水而造成的TBB下降。

關鍵詞強降水；環(huán)流形勢；水汽條件；熱力條件；動力條件；紅外云圖

中圖分類號S161.6文獻標識碼A文章編號0517-6611（2017）23-0169-03

Analysis of Heavy Rainfall Process in Gerze

LIU Shengsheng，XI Feng，F(xiàn)U Yanghu

（Tibet Autonomous Region Meteorological Observatory， Lhasa，Tibet 850000）

AbstractUsing the Micaps conventional observation data，NCEP 1° × 1°by 6 h reanalysis data and FY2E cloud data， the weather system evolution，water vapor， heat and power conditions and other aspects of the heavy rainfall process on July 28， 2016 were analyzed by the method of weather science and other methods.The results showed that the cold air of the bottom of the low pressure trough near the Barr Kashmir Lake infiltration into Gerze region to form a weak plateau trough，which was the impact system of heavy rainfall.The time of this precipitation was short， the precipitation was large.The physical quantities（including vorticity， divergence， vertical velocity and water vapor flux divergence） occurred favorable conditions after heavy rainfall occurring. The precipitation had begun when convective clouds B near the station，the cloud was still over the maintaining its strength over Gerze， the heavy rainfall had ended.When the precipitation occurs in Gerze station， it was not the lowest of cloud top brightness temperature， and the decreasing of TBB was more due to the precipitation.

Key wordsStrong rainfall；Circulation situation；Water vapor condition；Heat condition；Dynamic condition；Infrared cloud

作者簡介劉勝勝（1990—），男，陜西渭南人，助理工程師，從事天氣系統(tǒng)研究。

收稿日期2017-07-05

高原地區(qū)的強對流天氣突發(fā)性強、易多發(fā)、強度大、影響重、預報難，但針對高原地區(qū)強對流天氣及其短臨預報系統(tǒng)的總結還較少。由于高原特殊的地理環(huán)境及顯著的熱力作用和動力作用的影響，高原強對流天氣具有不同于東部平原地區(qū)的獨特特征[1]。目前，國內關于強降水的研究主要集中在我國的東部[2-4]，但針對于西藏高原地區(qū)的強降水過程研究較少[5]。筆者基于以往高原降水研究的方法[6-8]，利用Micaps常規(guī)觀測資料、NCEP的1°×1°逐6 h再分析資料和FY2E云圖資料，對2016年7月28日改則發(fā)生的一次強降水過程的環(huán)流形勢、動力及熱力條件進行了診斷分析，深入分析了西藏高原地區(qū)強降水產(chǎn)生的機理，為強對流天氣的短臨預報提供參考。

1實況

2016年7月28日08∶00—29日08∶00，阿里改則觀測站出現(xiàn)了32.7 mm的大雨，其中28日20∶00—29日02∶00出現(xiàn)了31.5 mm的降水；28日23∶00和29日00∶00 1 h降水量均超過了100 mm，分別達150和130 mm（圖1），改則站7月降水量為520 mm，這2 h的降雨量占7月降雨量的53.8%。

2500 hPa環(huán)流分析

28日08∶00（圖2a），中高緯度緯向環(huán)流明顯，新地島以東為一低值環(huán)流中心，中心值為540 dagpm，巴湖以西為一低壓槽，我國東北地區(qū)有一大的切斷低壓（55°N、125°E），中心值為564 dagpm，副高比較偏東，伊朗高壓東脊點維持在70°E附近，孟灣低壓控制在東南亞地區(qū)，西藏高原東部受弱的高壓控制，高壓西北側有水汽輸送到西藏高原西部。28日20∶00（圖2b），伊朗高壓東脊點維持不變，西藏高原東部高壓減弱，巴湖附近的低壓槽底部有冷空氣南下滲透到西藏高原西部，即改則地區(qū)，并且在改則附近形成了一個短波槽。29日08∶00（圖2c），伊朗高壓略有西退，高原短波槽也東移減弱，改則本站受到西北風控制，至此阿里改則地區(qū)的降水結束。

3物理量場診斷分析

3.1渦度和散度

由圖3可知，28日14∶00—20∶00改則地區(qū)上空幾乎為負渦度和弱的負散度，只有在300 hPa附近有弱的正渦度，20∶00開始低層的負渦度減弱并逐漸轉為正渦度，在29日02∶00 500 hPa附近出現(xiàn)正渦度中心值為1.5×10-5 s-1，并且低層弱的負散度也在變強，在29日02∶00 500 hPa附近也出現(xiàn)負散度中心，值為-6.0×10-5 s-1，同時從28日20∶00起高層的弱的負散度也逐漸轉為正散度，并在150 hPa附近也出現(xiàn)了正散度中心，值為5×10-5 s-1，此時低層輻合高層輻散，再加上低層氣旋發(fā)展，非常有利于降水的產(chǎn)生，但改則的降水發(fā)生在28日22∶00—29日00∶00，也就是形成這種高低配置之前。29日02∶00以后低層的負散度和正渦度減弱，并且高層正散度也在減弱，至08∶00低層為弱的負散度和弱的正渦度，高層200 hPa附近形成負的渦度中心，值為-6.5×10-5 s-1，而正散度也減弱為0。

3.2垂直速度和比濕

由圖4可知，28日14∶00—20∶00改則上空大部為弱的負速度區(qū)，僅在400～300 hPa有弱的正速度，低層的比濕較弱，僅為7 g/kg；20∶00之后，550～150 hPa逐漸由弱負速度區(qū)或正速度區(qū)轉為強的負速度，改則強降水隨后開始；至29日02∶00在450 hPa附近形成了負速度中心，值為-0.6 Pa/s，低層的比濕也有所增加，增加至9 g/kg，02∶00以后整層的負速度逐漸減弱，至08∶00 300 hPa附近轉為正速度區(qū)，低層比濕也略有減弱。

3.3水汽條件

由圖5可知，28日14∶00—20∶00，整層的水汽通量散度為負，但比較弱，400 hPa附近的水汽通量比較大，維持在3 g/（cm·hPa·s），整層以北風為主；20∶00之后，低層的負的水汽通量散度增大，強降水產(chǎn)生，至29日02∶00低層的水汽通量散度達到最大值，為-4.5×10-8 g/（cm2·hPa·s），400 hPa附近的水汽通量未發(fā)生明顯變化，但500 hPa附近的水汽通量略有增加，低層有弱的南風。從低層的風向來看，28日20∶00—29日02∶00必然受到氣壓槽的影響，即強降水發(fā)生的時間段（29日02∶00—08∶00），低層的水汽通量散度逐漸減弱但水汽通量卻有所增加，在08∶00 500 hPa附近形成一個正的水汽通量中心，值為3.5 g/（cm·hPa·s），600～300 hPa以弱的西北風，改則地區(qū)降水結束。

4紅外云圖特征

28日21∶00（圖6a），改則站西北部有一弱的對流云團B生成，云頂亮溫TBB值為-60～-50 ℃，該對流云團B還在發(fā)展并且向改則站移動；22∶00（圖6b），對流云團B已經(jīng)到達改則站的上空，但TBB<-60 ℃，還未影響到改則，但改則站的降水隨后開始；23∶00（圖6c），對流云團B的TBB為-70～-60 ℃的云系已經(jīng)靠近改則站，這時改則站的降水仍在持續(xù)；29日00∶00（圖6d）對流云團B移動比較緩慢，云團發(fā)展比較旺盛，云團邊緣比較清晰，形狀像一個球形，但是此時改則的強降水接近結束；01∶00（圖6e），對流云團B仍然在維持其強度，此時改則的強降水已經(jīng)結束；02∶00（圖6f），對流云團B的強度在減弱，TBB<-60 ℃的云系已明顯減弱，受到減弱云系的影響改則站仍然有零星降水；03∶00（圖6g），對流云團B繼續(xù)減弱，TBB已經(jīng)上升至-50～-40 ℃；04∶00（圖6h），對流云團B潰散，TBB已經(jīng)明顯上升，改則降水隨之結束。

由圖7可知，從28日14∶00開始，改則站的云頂亮溫TBB開始下降，從14∶00的15 ℃下降至18∶00的-57 ℃，隨后緩慢回升，至21∶00恢復至-36 ℃，隨著改則強降水開始，TBB又繼續(xù)下降，至29日01∶00降到最低，達-63 ℃，降水結束后，TBB又有明顯上升。改則的此次強降水從28日22∶00開始，至29日00∶00結束，僅持續(xù)了2 h，但22∶00改則站上空的TBB只有-39 ℃，并不是很低，而且在此次降水過程中也不算低，甚至還高于18∶00的TBB（-57 ℃），更像是由于降水發(fā)生才造成了TBB的下降。

5小結

（1）巴湖附近的低壓槽底部冷空氣下滲到改則地區(qū)形成弱的高原槽是此次強降水產(chǎn)生的影響系統(tǒng)。

（2）此次降水時間短、雨量大，28日23∶00和29日00∶00 1 h降水量分別達15.0和13.0 mm。

（3）包括渦度、散度、垂直速度、水汽通量散度在內的物理量表現(xiàn)出在強降水發(fā)生后才出現(xiàn)有利條件。

（4）對流云團B靠近測站時，降水已經(jīng)開始，云團還在改則上空維持其強度時，強降水已經(jīng)結束。改則站的降水發(fā)生時并不是云頂亮溫最低時，更像是由于產(chǎn)生了降水而造成的TBB的下降。

參考文獻

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