2017年5月20日海北州中東部地區(qū)暴雨天氣過程分析

趙國蓉 李妮燕 王曉雍

摘要 利用高空環(huán)流形勢(shì)、地面圖資料、物理量場(chǎng)、衛(wèi)星云圖資料，分析2017年5月20日海北州中東部一次大到暴雨過程。結(jié)果表明，短波槽東移南下，低渦邊緣西南暖濕氣流提供源源不斷的水汽，冷暖空氣交匯及不穩(wěn)定能量影響造成海北中東部短時(shí)強(qiáng)降水天氣。較強(qiáng)上升運(yùn)動(dòng)、充沛水汽條件和入侵冷空氣是產(chǎn)生局地強(qiáng)降水的重要原因。

關(guān)鍵詞 暴雨；暖濕氣流；成因分析；青海海北；2017年5月20日

中圖分類號(hào) P458.1+21.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2018）10-0214-02

2017年5月20日20：00至21日20：00青海省海北州自西向東出現(xiàn)明顯降水天氣過程，9個(gè)測(cè)站大雨，5個(gè)站大到暴雨（降水量分別為阿咪東索景區(qū)39.2 mm，卓爾山景區(qū)41.5 mm，剛察42.3 mm，熱水工業(yè)園區(qū)38.6 mm，皇城47.6 mm），此次降水范圍廣、持續(xù)時(shí)間短。祁連、門源、剛察多鄉(xiāng)鎮(zhèn)遭受影響，其中默勒鎮(zhèn)形成積雪，倒塌畜暖棚32幢，羊死亡37只，經(jīng)濟(jì)損失達(dá)130.22萬元。通過認(rèn)識(shí)此次強(qiáng)降水過程，分析降水原因和部分指標(biāo)，探索局地性強(qiáng)降水天氣的可預(yù)報(bào)性，以期為海北州暴雨預(yù)報(bào)提供有益參考[1]。

1 高空環(huán)流形勢(shì)

500 hPa上，2017年5月20日20：00青海大部分受西北氣流影響，巴爾喀什湖至蒙古一帶為偏西氣流，底部分裂短波槽東移南下，海北州中部存在明顯切變。21日8：00，海北州受分裂南下短波槽控制，西北氣流攜帶冷空氣與南部沿580 dgpm上升暖空氣在海北州交匯。700 hPa，20日20：00海北州處于低渦東北部，沿低渦外圍大量水汽輸送至海北州，海北州存在明顯冷切變，21日8：00低渦減弱，短波槽東移南下，低渦邊緣西南暖濕氣流提供源源不斷的水汽，冷暖空氣交匯及不穩(wěn)定能量影響造成海北中東部出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降水天氣。

2 地面形勢(shì)

19日17：00地面圖上，地面冷鋒位于阿爾金山脈西側(cè)；20日2：00冷空氣前沿翻越阿爾金山進(jìn)入柴達(dá)木盆地、河西走廊一帶，海北州受熱低壓控制，冷空氣移速緩慢，青海東南部出現(xiàn)陣性降水。20日17：00冷空氣入侵海北州，20日20：00冷空氣增強(qiáng)，海北州開始降水。20日20：00（圖1），海北州處于低壓中心外圍，24 h海北州為正變壓，變壓2～6 hPa，變溫-13～-2 ℃，海北州東北部祁連和門源3 h變壓分別為41、12 hPa。地面風(fēng)向均為東北風(fēng)，20：00天氣現(xiàn)象上祁連、野牛溝地已出現(xiàn)降水[2]。

3 物理量場(chǎng)分析

3.1 水汽條件

3.1.1 相對(duì)濕度。20日20：00至21日20：00，大范圍水汽從南海沿四川盆地向海北祁連山區(qū)移動(dòng)，在500 hPa最明顯，20日20：00 500 hPa，四川盆地為>95%高濕區(qū)控制，至21日8：00高中心逐漸北抬至海北州祁連山區(qū)上空，其中門源一帶增濕為90%～100%。而700 hPa 20日20：00至21日20：00，相對(duì)濕度≥70%高濕中心逐步在祁連山區(qū)發(fā)展，范圍增大并覆蓋海北州大部。

3.1.2 溫度露點(diǎn)差。19日20：00降水前，300～400 hPa氣層較濕，溫度露點(diǎn)差0.5～2.9 ℃，而500 hPa以下溫度露點(diǎn)差14.5～31.2 ℃，空氣較干。隨700 hPa低渦出現(xiàn)，在暖濕平流作用下，大量暖濕空氣被輸送到海北州中東部，20日20：00， 300～400 hPa溫度露點(diǎn)差為3.8～5.9 ℃，500 hPa以下溫度露點(diǎn)差1.8～16.1 ℃，表明海北州中東部濕空氣柱深厚，水汽充足，利于強(qiáng)降水。21日8：00，隨著濕中心減弱東移，降水區(qū)東移。

3.2 能量條件

3.2.1 散度場(chǎng)和渦度場(chǎng)。20日20：00低層輻合、高層輻散對(duì)下層大氣產(chǎn)生抽氣作用，強(qiáng)降水區(qū)上空對(duì)流層上層有負(fù)渦度中心和輻散中心，同時(shí)渦度和散度中心水平范圍在500 km內(nèi)，具有中尺度特征。低層輻合、高層輻散的配置誘發(fā)強(qiáng)烈上升運(yùn)動(dòng)，為強(qiáng)降水提供了良好動(dòng)力條件[3]。

3.2.2 垂直運(yùn)動(dòng)。20日20：00，300、400、500 hPa青海南部地區(qū)各有1個(gè)-24、-32、-36 Pa/s上升運(yùn)動(dòng)區(qū)，越往下垂直運(yùn)動(dòng)越強(qiáng)，負(fù)速度中心面積也越向北擴(kuò)大。這種由高層到低層負(fù)速度中心向右傾斜趨勢(shì)，與中低層低渦暖切變走向一致，表明垂直上升運(yùn)動(dòng)有明顯加強(qiáng)并且深厚，為區(qū)域性強(qiáng)降水提供了強(qiáng)烈動(dòng)力條件[4]。

4 云圖分析

20日17：00海北州西北至北部方向?qū)α髟瓢l(fā)展旺盛范圍逐漸增大，覆蓋海北州中東部，如圖2（a）所示，20日夜間全州大部分已產(chǎn)生降水；20日23：00，海北州南部又有零星弱對(duì)流單體發(fā)展，如圖2（b）所示，云系生長和發(fā)展，21日2：00多個(gè)對(duì)流單體在祁連—海晏一帶聚集，此時(shí)祁連、海晏強(qiáng)降水開始，云系移速較快，并大小變化快。其后云系緩慢向東北移動(dòng)，至21日5：00云系減弱，降水也減小。

5 結(jié)論

（1）短波槽東移南下成為強(qiáng)對(duì)流天氣觸發(fā)機(jī)制，低渦邊緣西南暖濕氣流提供源源不斷水汽，冷暖空氣交匯及不穩(wěn)定能量影響，造成2017年5月20日海北州中東部暴雨天氣。

（2）隨著冷空氣入侵，3 h變壓明顯；同時(shí)濕度場(chǎng)上高低層濕度均較好，濕空氣柱深厚，水汽含量充足，垂直上升速度明顯，為強(qiáng)降水提供了良好動(dòng)力條件。云圖上對(duì)流云團(tuán)與降水分布在移動(dòng)上對(duì)應(yīng)明顯。

6 參考文獻(xiàn)

[1] 張春秀，王志遠(yuǎn)，曹曉敏.青藏高原東部邊緣一次強(qiáng)降水天氣診斷分析[J].青海氣象，2011（4）：47-51.

[2] 謝啟玉，鄧永龍，嚴(yán)玉霞，等.海北地區(qū)2011年第一場(chǎng)大降水天氣分析[J].青海氣象，2012（1）：28-33.

[3] 肖鵬，夏利，于竹娟，等.副高邊緣兩次大暴雨天氣過程物理量特征分析[J].高原山地氣象研究，2013，33（2）：18-23.

[4] 康嵐，馮漢中，徐琳娜，等.四川地區(qū)暴雨天氣的衛(wèi)星云圖特征分析[J].自然災(zāi)害學(xué)報(bào)，2014，23（3）：152-158.