周雪英,彭軍,劉杰
(1.巴州氣象臺,新疆庫爾勒 841000;2.南京信息工程大學大氣科學學院,江蘇南京 210044)
庫爾勒市強降水天氣的環流配置及觸發機制分析
周雪英1,彭軍1,劉杰2
(1.巴州氣象臺,新疆庫爾勒 841000;2.南京信息工程大學大氣科學學院,江蘇南京 210044)
利用庫爾勒市2005—2013年4—8月逐小時降水量資料分析了當地強降水天氣發生的時間、強度特征,從天氣預報的角度對強降水天氣環流形勢進行了分型,找出了產生強降水的觸發抬升機制,建立了強降水天氣的三種概念模型。研究得到庫爾勒強降水影響系統包括低槽或渦東移型、南北低槽匯合型、鋒區南壓型以及脊前短波槽或西北氣流型四類,降水觸發機制分為冷鋒觸發類、干線觸發類以及混合觸發類三種。結合強降水發生前的影響系統、發生時抬升觸發機制和雷暴降水天氣形成的動力、水汽、不穩定條件以及強降水落區的顯著特征的總結分析,歸納出包括鋒區急流類、低渦氣旋類以及低槽切變輻合線類三種強降水天氣概念模型。
強降水,環流分型,觸發機制,概念模型
庫爾勒市坐落在塔里木盆地東北邊緣,南臨塔克拉瑪干沙漠,北倚天山支脈霍拉山和庫魯塔格山,氣候干旱少雨,但夏季多對流天氣,甚至產生罕見的強降水天氣,例如2012年6月4日午后,庫爾勒出現歷時短,強度很大的突發性暴雨天氣,給當地造成巨大的影響。事實上[1-2],中尺度天氣系統是直接造成暴雨的天氣系統,對積云對流活動有明顯的組織和增強作用,強降水天氣是多種不同尺度天氣系統相互作用的中尺度現象。近年來,國內中尺度天氣的分析技術不斷完善發展[3-4],通過從高低空的配置分析中尺度天氣系統發生發展時水平方向和垂直方向的動力和熱力不穩定、濕度條件。許愛華、吳翠紅等[5-10]做了許多關于暴雨以及短時強降水的中尺度特征分析,認為干空氣侵入將對流層高層高位渦帶入低層,促進對流層低層氣旋發展和對流運動加強。楊貴名等[11-14]分析表明干空氣侵入對強降水起到激發作用,同時各種表征熱力、動力的物理量也被廣泛地應用到短時強降水的分析診斷中。然而關于造成新疆暴雨的中尺度系統發生、發展及移動變化規律等方面尚缺乏客觀認識。孔期和陳春艷認為烏魯木齊“7·17”暴雨中干冷空氣侵入加強了大氣的對流不穩定[15-16],張云惠認為南疆西部暴雨的始作俑者是中小尺度輻合及中尺度云團[17]。由于庫爾勒位于天山山脈的南坡,多背風坡對流天氣,如果冷空氣太強,大股冷空氣翻越天山,庫爾勒就會出現偏北風,不會有對流天氣,只有高空弱冷空氣翻越天山與低空幾股弱冷空氣的匯合才能產生對流天氣[18],因此在實際預報工作中庫爾勒降水預報一直是個難點,而要準確預報夏季強降水更是難中之難。目前關于天山南側庫爾勒一帶強降水的研究比較少,僅2003年孜外熱木對1996—1999年的強降水天氣進行了環流分型[19],認為較強的南支低壓槽的出現對庫爾勒強降水天氣有利,2013年周雪英應用中尺度分析方法建立了巴州寒潮降雪天氣的概念模型[20]。近年來,始終缺乏利用新的技術手段對庫爾勒市暖季強降水天氣進行系統性歸納和總結方面的研究。因此本文收集了2005—2013年暖季庫爾勒市13個強降水個例,總結了近10a庫爾勒強降水的特點、天氣系統及成因,初步建立了夏季強降水天氣學概念模型,試圖給預報員形成較清晰的強降水規律性認識和預報思路,同時有效地結合當前正在開展的中尺度天氣分析業務,為庫爾勒地區夏季強降水預報提供有實際意義的技術參考。
使用庫爾勒市2005—2013年4—8月逐小時降水資料統計了庫爾勒中量以上雨日、雨強及其降雨起始時間的變化特征。由于南疆盆地強降水過程所形成的降水量比北疆明顯要小,結合實際氣象業務選取日降雨量接近10mm的過程算為一次強降水過程。采用國家氣象中心2010年下發的《中尺度天氣圖分析技術規范(暫行稿)》,對庫爾勒市近些年來出現強降水天氣過程的環境場進行中尺度天氣圖分析,包括天氣圖分析和中尺度系統分析。本文通過天氣圖分析尋找中尺度天氣系統發生發展的各種環境場條件,最終通過高度組織化的綜合圖顯示方法,確定天氣發生的潛勢、區域和時間。
2.1 強降水的發生頻次及雨量極值
統計2005—2013年庫爾勒站點暖季出現的中雨日共計20次,接近10mm的強降水日13次。除了2011年庫爾勒市無中雨日,其余年份均有1~4次,其中2012年為4次,中雨日最多,同時雨量和雨強都突破歷史記錄,2012年6月4日17時庫爾勒市出現了1h雨量為46.4mm的最大雨強以及日降雨量74.6mm最大雨量,這種極端強降水的發生與特殊地形條件下中尺度強對流系統的發展和演變相關。
2.2 強降水的季節分布與氣候特征
近10a庫爾勒市中雨日一般出現在4—10月,其中5—8月占總數的85%,7月占40%。然而強降水日80%則集中在5、6、7月,其中6月和7月各占30%。事實上,6—7月南疆盆地高空多為南亞高壓控制,地面是發展強盛的熱低壓,而強降水天氣發生時副熱帶西風急流軸則越過高原,沿天山山脈控制新疆地區,同時副熱帶西風急流上長波槽不斷向南加深,整個南疆盆地和青藏高原都受副熱帶大槽影響。
2.3 強降水的強度特征
通常用逐時最強降水量表示降水強度,目前中央氣象臺和我國中東部地區氣象部門將1h降水量≥20mm的降水記為短時強降水。陜甘寧地區研究表明,15mm/h左右的降水在特殊下墊面上就能造成災害[21],他們定義短時強降水為觀測站1h降水量≥10mm。有研究[22]認為暴雨日連續降水時間不超過7h的暴雨為短歷時暴雨。由于庫爾勒比較干旱,強降水在強度和出現次數上遠小于內地,于是將整體降水特征與實際業務結合,把庫爾勒地區觀測站1h降水量≥5mm且降水時間不超7h的強降水定義為短歷時強降水。
從近年的13個強降水事件看(表1),1h最強降水量在2.2~46.4mm之間,1h降水量≥5mm的有7次,降水時間在4~16h,降水時間小于7h的有5次,表明近年來庫爾勒強降水有4次為雨強較大、時間短的強降水過程,其余9次為降水時間長、雨強分布不均勻,具有混合性降水特性的強降水過程。分析強降水過程的最大雨強以及發生時間可知,午后至下半夜是強降水過程較強雨強的主要發生期。對于長時間的混合型強降水過程強雨強分布在夜間和上午,這與降水過程中影響系統進入的時間和云系相對應。然而短歷時強降水過程大雨強集中在17時至次日09時這一時間段內,而上午沒有,主要是因為短時強降水以對流性降水為主,午后是大氣熱力條件最有利于強對流出現的時段,而關于夜間多發,有學者認為這與低空急流常在夜間加強有關,也與在夜間特殊地形下形成的山谷風環流密切相關[21]。2012年6月4日庫爾勒出現的短歷時罕見大暴雨,最強雨峰出現在午后17時,是一天中對流最易發生、發展的時段,主要源于午后地面受日射而強烈加熱,在近地層形成了絕對不穩定層結,同時南疆盆地當天水汽豐富,使得濕對流系統發展旺盛,造成午后庫爾勒局地出現了降水量大、伴有冰雹、時間短的罕見強對流暴雨。

表1 2005—2013年4—8月庫爾勒強降水事件的發生特征
3.1 強降水的影響系統和環流形勢
庫爾勒強降水天氣過程包括短時強降水和較穩定的混合型降水兩類,不管哪類強降水天氣都是在有利的大尺度環流背景下、配合中小尺度天氣系統共同作用產生的。影響系統和環流形勢是強降水預報的核心,新疆強降水的天氣尺度影響系統主要是低槽、低渦兩大類,這里按照500hPa影響系統造成的庫爾勒降水前24h所處位置、移動方向、鋒區等特征,分析歸納了庫爾勒市強降水天氣的4種影響系統和環流形勢。
低槽或渦東移型:500hPa中亞地區有低槽或者低渦[23]東移進入新疆,南疆盆地受低槽或者低渦控制。當中亞低值系統環流經向度明顯增大,低槽南伸至30°N附近,且東移進入新疆加強成渦時,巴州全境都有明顯降水,局部暴雨,例如2000年7月3日;當30°N附近有印度低渦配合,低值系統東移進入南疆盆地時巴州南部也會出現暴雨,例如2007年7月16日;當低渦減弱成低槽進入南疆盆地,位置偏北,巴州地區強降水范圍和強度減弱,例如2005年5月14日,降水主要集中在巴州北部。近年來13個強降水個例中僅占2例。
南北低槽匯合型:500hPa高空天氣圖上存在南北兩支低槽活動,北支偏北,過程前一天一般偏北低槽位于40°N以北,偏南低槽在25°~40°N,60°~80°E的關鍵區內活動,有時印度地區伴隨著活躍的低渦。巴州的強降水天氣大多是由北支低槽東移南下與南支低值系統北抬相結合的過程中形成的低槽造成影響,此類環流形勢由于南支槽的水汽條件好,有人指出庫爾勒強降水天氣必須密切關注是否會出現較強的南支低壓槽。事實也表明近年13個強降水個例中此類多達6例。

圖1 庫爾勒強降水天氣的影響系統和環流形勢
鋒區南壓型:鋒區是溫度梯度大而窄的區域,如果它又隨高度向冷區傾斜,這樣的等溫線密集帶通常稱為鋒區。鋒區就是密度不同的兩個氣團之間的過渡區,多數情況下也可表現為溫度差異特別大。此型500hPa歐亞范圍為緯向環流,西西伯利亞為一個穩定的低值系統,南疆地區處在低壓底部的鋒區上,強鋒區一般位于40°~45°N之間,鋒區上時有短波槽活動,包括溫度鋒區和鋒區短波兩類。當為偏西氣流時新疆境內南北位勢高度差在24位勢什米,為西南氣流控制下新疆境內南北位勢高度差在20位勢什米,此類環流形勢造成的強降水一般出現在春季和秋初,地面冷空氣活躍,且伴有冷鋒。近年來13個強降水個例中僅占2例。
脊前短波槽或西北氣流型:一般過程前一天500hPa歐亞范圍內兩槽一脊,歐洲和貝加爾湖為低槽活動區,廣大的西伯利亞地區存在明顯的高壓脊,同時伊朗地區的副熱帶高壓活躍且略有東北伸,與西伯利亞地區高壓脊同向疊加,歐亞范圍環流徑向度加大,新疆處于高壓脊前的西北氣流中,脊前有弱的低值系統活動,有時青藏高原上還伴有低渦系統,此類強降水天氣多發生在較弱的影響系統下,大背景處在脊前一般易漏報,多對應夏季的短時強降水天氣。近年來13個強降水個例中僅占3例。
3.2 強降水的抬升啟動機制
庫爾勒夏季的強降水過程均是伴有雷暴的對流天氣,且水平尺度一般在幾十千米至幾百千米,時間尺度在幾小時到十幾小時,表現為不典型的中尺度對流天氣。然而強降水天氣地面多有雷暴,因此從雷暴發生的三要素條件不穩定層結、豐富的水汽、氣塊抬升到凝結高度的啟動機制的角度來分析強降水天氣的中尺度特征。
由于遠離海洋、三面環山、水汽匱乏,庫爾勒強降水是不太強的濕對流系統,研究表明塔里木盆地內的明顯降水不是西方外來雨區的東移,而是局地新生成的。水汽的迅速集中表現為在強降水前空氣干燥,僅僅幾個小時就可能達到整層飽和狀態,大氣增濕是在很短時間內完成的。降水過程中大多都是中低層及地面水汽快速輻合、抬升、凝結和降落的過程,這與庫爾勒強降水發生前一日地面總有弱的增濕關系密切。
關于從地面到低層暖濕氣塊是如何抬升到凝結高度冷卻降落的啟動機制,是分析庫爾勒強降水的發生和形成的關鍵。有研究表明氣塊抬升到凝結高度的啟動機制,包括地面邊界的鋒面、干線和邊界層輻合線、地形抬升和中尺度重力波等。
通過對近年庫爾勒強降水天氣個例分析和中尺度天氣系統發生發展的各種環境場條件診斷分析,發現庫爾勒強降水天氣抬升條件的啟動機制包括三類:冷鋒觸發類、干線觸發類和混合觸發類。
3.2.1 冷鋒觸發類

圖2 冷鋒觸發示意圖
冷鋒指鋒面在移動過程中,冷氣團起主導作用,推動鋒面向暖氣團一側移動,在它們之間形成的一個狹長過渡帶,表現為水平方向的溫度不連續線。庫爾勒冷鋒觸發的強降水,在新疆地面總存在一條明顯冷鋒帶,有時冷鋒長時間維持在北疆沿天山一帶,由于地形原因,在中天山庫米什一帶海拔略低,部分冷空氣沿中天山缺口進入庫爾勒,圖2a為2010年4月19日08時庫爾勒強降水天氣的地面冷鋒示意圖,在巴爾喀什湖南側存在一個1020hPa的地面冷高壓中心,和田為熱低壓,冷空氣南下在北疆沿天山一帶堆積,庫爾勒低層明顯的特征就是850hPa出現較強的東北風;當地面冷空氣強大時,在巴州偏東一帶存在一個東北西南向的東灌槽,地面冷空氣大范圍東灌進入庫爾勒。圖2b為2008年8月19日08時庫爾勒強降水天氣的地面冷鋒示意圖,在巴爾喀什湖存在一個寬廣1032.5hPa的強大的地面冷高壓中心,同時和田為熱低壓,冷空氣實力強大,且冷空氣前沿很快到達北疆偏東,巴州東部出現了東灌槽,庫爾勒低層850hPa出現較強的偏東風。庫爾勒強降水一般都是鋒面降水或鋒后降水,少有鋒前降水,有時冷鋒到達即開始降水,有時冷鋒過后才開始降水。冷鋒觸發強降水的機制應該與冷鋒雷暴相似,即冷鋒的動力抬升和冷空氣的觸發作用是激發對流云團發展的關鍵,庫爾勒冷鋒觸發的強降水天氣一般多見春季和夏末,表現為高空鋒區密集。3.2.2干線觸發類
中尺度分析規范里干線是指從干區進入顯著地濕區,表征了露點鋒區,干線的一側是暖而干(濕)的空氣,另一側是暖(冷)而濕(干)的空氣,是水平方向的濕度不連續線,干線附近是強對流天氣最容易發生的地區[3]。庫爾勒地區地處天山南側背風坡,當高空冷空氣東移南下影響時,其溫度往往會發生變性,即與南疆盆地的暖性氣團之間的溫差越來越小,但其干性變化不太明顯,所以在南疆盆地庫爾勒地區一帶強降水個例中時常可以分析出干線,干線系統多出現夏季的強降水中。例如圖3a為2012年6月4日14時庫爾勒大暴雨的地面干線,干冷空氣從西北、東北及西側向庫爾勒匯集,同時近地層的暖濕空氣從東南側向北伸入庫爾勒,地面的較強干冷和暖濕空氣在庫爾勒劇烈交匯觸發大暴雨。圖3b為2012年6月30日08時庫爾勒強降水的850hPa干線,庫爾勒東側干冷空氣沿偏東風進入庫爾勒,濕空氣包括一部分從巴州南部沿西南暖濕氣流北上的水汽,一部分從烏魯木齊冷空氣南下的水汽,三股不同性質的氣團在巴州北部交匯造成降水。庫爾勒強降水干線多分布在地面到近地層的850hPa,有的干線呈南北向分布,有的干線呈東西向分布。多數情況下巴州北部存在一個的經向分布的濕舌,庫爾勒的偏南側存在濕空氣大值區,庫爾勒位于濕舌的頂部,表明發生強降水天氣時近地層到低空盆地的東南側存在水汽的補充路徑,致使強降水有充足水汽,當庫爾勒南側的暖濕空氣與其東北側干冷或濕冷空氣在巴州北部交匯時,干線就觸發了冷暖氣團的抬升,凝結產生強降水天氣。
3.2.3 混合觸發類
混合類是指同一強降水天氣過程在地面有鋒面存在、高空還伴有干線的兩種抬升觸發機制同時存在的一種類型,一般庫爾勒地區5月的強降水都屬于此類。春末時副熱帶西風急流開始活躍,不斷北抬至高原,南北兩支鋒區都比較活躍,南支鋒區攜帶的西南暖濕氣流不斷發展加強,一般在巴州的西南側近地面層至中低空先增濕,由于地形原因,冷空氣往往滯后東灌進入南疆盆地。一方面在中低層西南側暖濕氣流與東北側干冷空氣觸發降水,另一方面地面冷鋒強迫抬升,加強低層暖濕氣流沿低層干冷氣墊上滑形成更強的上升運動,加劇大氣不穩定能量的釋放而產生較強的降水(圖4)。

圖3 干線觸發類示意圖

圖4 混合觸發類示意圖
4.1 鋒區急流類強降水
在一般情況下鋒區急流類強降水范圍大,暴雨落區連片,強度大,范圍廣。由于此類天氣多見于春季和夏末,強降水落區主要集中在巴州北部,偶有夏季出現,范圍覆蓋全州。在高空200hPa和850hPa都存在顯著的急流,500hPa存在明顯的偏西或西南氣流,850hPa存在明顯的鋒區或冷溫槽,地面伴有冷鋒過境,此類強降水共有4例,200hPa都出現了40m/s以上的大范圍急流帶,急流核中心風速都在50m/s以上,最強達到60m/s,其中有3例急流核位于巴州北部偏南的位置,僅1例位于東疆偏東。200hPa急流軸的分布與降水落區存在一定對應關系,其中有3例呈東西向分布,對應的降水落區主要在天山山區及兩側的綠洲,在巴州境內降水落區主要在北部;1例呈南北向分布的急流軸,全疆普遍都出現了強降水,巴州自南向北也多地伴有強降水。此類強降水在庫爾勒地區另一顯著特征就是低空850hPa總存在大于12m/s的東北急流,與地面冷鋒對應,降水大值易出現在850hPa低空急流頂端風速輻合的地方(圖5)。
4.2 低渦氣旋類強降水

圖5 強降水落區(灰色區域)
低渦氣旋類強降水出現1例,就是2007年7月16日全疆的一次大范圍強降水過程,巴州自南向北都出現明顯的暴雨天氣,7月14—19日中亞低渦進入新疆后仍維持深厚低渦影響新疆的一次天氣。與中低層的氣旋式風場相配合的500hPa以上的高層仍為明顯的低渦,低渦進入新疆前在下游存在明顯向北伸展的副熱帶高壓阻擋,700hPa在中天山以東為明顯氣旋式環流控制,在河西走廊存在的東南氣流,是中低層水汽輸送通道,高層的低渦中心位置略落后于中低層氣旋中心,整個低渦呈后傾結構,700hPa氣旋東側偏南暖濕氣流發展,氣旋北側干冷空氣與暖濕氣流形成干線,其干冷下沉氣流與低層暖濕氣流垂直配置,形成了強烈對流不穩定,致使系統性強降水天氣中伴有明顯的強對流降水天氣。強降水落區位于700hPa氣旋式風場移動方向干線的前方、低空東南氣流與西北氣流風向風速輻合處。4.3低槽切變輻合線類強降水
低槽切變與輻合線類強降水過程最多,共有8例。此類強降水影響范圍相對較小,以地方性局地暴雨為主,降水落區零散,強降水和暴雨中心主要出現在巴州北部。天氣形勢表現多樣,一般情況下,在500hPa都伴有弱的低槽活動,南疆盆地存在西風或弱的西南氣流,中低層700hPa和850hPa存在切變或輻合線,有的為緯向,有的為經向,有的切變輻合線伴有急流,然而有時地面也會出現弱冷鋒(圖6)。
由于南疆盆地地形特殊,常年干旱少雨,盆地里水汽匱乏,此類根據水汽條件的差異分為一型和二型兩個小類。第一型為水汽條件較好,地面至低層增濕,盆地西南側存在水汽補充輸送類,共有5例。此類主要特征就是地面至近地層前期增濕,地面和低空露點溫度高,在巴州西南與東南側存在濕軸向北伸展,主要的中尺度影響系統是切變與輻合線,其中4例是850hPa切變與輻合線,1例是700hPa為風向風速的輻合線,強降水的觸發啟動機制都是干線,干線分布層次不同,具體影響的作用也不盡相同,其中地面干線2例,850hPa干線3例,降水落區位于切變線附近和偏南氣流風向風速輻合處。第二型水汽系統自身攜帶類共有3例。此類中尺度影響系統主要是700hPa的冷暖切變與輻合線,降水的觸發啟動機制2例地面存在弱冷鋒,1例是500hPa庫爾勒南北兩側都出現的干線,此類強降水過程一般在700hPa南疆盆地若羌測站都觀測到明顯的偏南氣流,而庫爾勒測站則為偏北氣流,表明當中空冷暖氣流在盆地里劇烈交匯,鋒面和干線觸發了強降水天氣,而降水落區則靠近500hPa槽線與切變重合的區域。
(1)庫爾勒5月開始強降水天氣逐漸增多,6、7月是強降水天氣頻發期,80%的強降水日集中在這3個月,近10a基本每年都出現強降水,2012年強降水天氣頻繁發生,出現了罕見“6·4”短時大暴雨天氣。
(2)庫爾勒夏季強降水天氣均是伴有雷暴的對流天氣,包括具有典型強對流特征的短歷時強降水過程和不典型中尺度對流天氣的混合性強降水過程。短歷時強降水過程雨強大、時間短,多見于午后,與午后對流最易發生,層結不穩定密切相關。

圖6 強降水落區(灰色區域)
(3)庫爾勒強降水天氣的主要影響系統包括低槽或渦東移型、南北低槽匯合型、鋒區南壓型以及脊前短波槽或西北氣流型四類,鋒區南壓型環流主要出現在春季和夏末,動力條件好;其余三類夏季時常出現,南北低槽匯合型水汽條件好,脊前短波槽或西北氣流型,形勢表現弱,易漏報。
(4)庫爾勒強降水天氣過程中氣塊抬升到凝結高度觸發啟動機制包括冷鋒、干線以及冷鋒和干線混合。冷鋒觸發類多見于春季和夏末,表現為高空鋒區密集,地面有冷鋒過境。干線觸發類多見于夏季,表現為高空風場動力條件不強,多數南疆盆地地面提前增濕,盆地里水汽條件好。冷鋒和干線混合觸發的強降水一般存在于5月,干線多見于高空,地面伴有弱冷鋒。
(5)根據影響系統、觸發機制以及強降水天氣形成的動力、水汽、不穩定條件和降水落區,建立鋒區急流類大降天氣概念模型即高低空存在顯著急流大降水天氣概念模型,地面冷鋒過境啟動觸發降水。低渦氣旋類即高空存在一個深厚低渦系統、低層700hPa氣旋式環流和以及中低層存在干侵入啟動觸發降水。低槽切變輻合線類包括水汽在盆地偏南側補充類和水汽系統自身攜帶兩類,中尺度影響系統主要是低層的低槽切變輻合線,啟動觸發機制包括弱冷鋒和干線。
基于對庫爾勒強降水天氣個例資料的綜合分析,本文歸納了強降水發生的環流背景、抬升觸發機制,且進行了天氣概念的模型的分類,對今后做庫爾勒降水預報具有一定的參考價值,然而上述工作中也存在討論不深入以及一些沒有思考到的問題,如不同層次的干線是如何觸發的強降水,強降水過程中高低層上下如何配合和相互影響,強降水水汽是如何短時間聚集、抬升的機制,還有待于今后做進一步研究。
[1]壽紹文,勵申申,姚秀萍.中尺度氣象學[M].北京:氣象出版社,2003.
[2]陶詩言.中國之暴雨[M].北京:科學出版社,1980:30-31.
[3]張小玲,張濤,劉鑫華.中尺度天氣的高空地面圖綜合分析[J].氣象,2010,36(7):143-150.
[4]熊秋芬,章麗娜.強天氣預報員手冊[M].中國氣象局氣象干部培訓學院.
[5]吳翠紅,王曉玲,龍利民,等.近10a湖北省強降水時空分布特征與主要天氣概念模型[J].暴雨災害,2013,32(2):113-119.
[6]吳翠紅,王曉玲,王珊珊.受兩次干線影響的湖北大暴雨過程成因分析[J].熱帶氣象學報,2013,29(2):262-270.
[7]許愛華,諶蕓.中尺度天氣圖分析技術在2011年我國南方4次強降水過程中的應用[J].氣象,2013,39(7):883-893.
[8]王嘯華,吳海英,唐紅癉,等.2009年7月7日南京短時暴雨的中尺度特征分析[J].氣象,2012,38(9):1060-1069.
[9]郝瑩,姚葉青,鄭媛媛,等.短時強降水的多尺度分析及臨近預警[J].氣象,2012,38(8):903-912.
[10]吳翠紅,龍利民,金琪,等.湖北省中尺度暴雨天氣分析圖集[M].北京:氣象出版社,2011.
[11]楊貴名,毛冬艷,姚秀萍.“強降水和黃海氣旋”中的干侵入分析[J].高原氣象,2006,25(1):16-27.
[12]屠妮妮,陳靜,何光碧.高原東側一次大暴雨過程動力熱力特征分析[J].高原氣象,2008,27(4):796-806.
[13]廖勝石,羅建英,姚秀萍.廣西西江流域致洪暴雨過程中尺度特征及機制分析[J].高原氣象,2008,27(5):1162-1171.
[14]井喜,李棟梁,李明娟.青藏高原東北側一次突發性大暴雨環境場綜合分析[J].高原氣象,2008,27(1):46-57.
[15]陳春艷,孔期,李如琦.天山北坡一次特大暴雨過程診斷分析[J].氣象,2012,38(1):72-80.
[16]孔期,鄭永光,陳奮艷.鳥魯術齊7·17暴雨的天氣尺度與中尺度特征[J].應用氣象學報,2011,22(1):122.
[17]張云惠,陳春艷,楊蓮梅,等.南疆西部一次罕見暴雨過程的成因分析[J].高原氣象,2013,32(1):191-200.
[18]張家寶,蘇起元,孫沈清,等.新疆短期天氣預報指導手冊[M].烏魯木齊:新疆人民出版社,1986:191.
[19]孜外熱木.庫爾勒市強降水特征分析[J].新疆氣象,2003,26(1):13-15.
[20]周雪英,彭軍,段均澤,曹始珍.2012年12月20—23日巴州寒潮降雪天氣的特征分析[J].沙漠與綠洲氣象,2014,8(2):6-10.
[21]韓寧,苗春生.近6年陜甘寧三省5—9月短時強降水統計特征[J].應用氣象學報,2012,23(6):691-701.
[22]廖曉農,魏東,石增云,等.連續少雨背景下北京暴雨的若干特征[J].高原氣象,2011,30(3):749-759.
[23]張俊蘭,張莉.新疆阿克蘇地區50a來強冰雹天氣的氣候特征[J].中國沙漠,2011,31(1):236-241.
An Analysis of Circulation Background of heavy Rain Process and Mesoscale Trigger mechanism in Korla
ZHOU Xueying1,PENG Jun1,LIU Jie2
(1.Bayingolin Mongol Autonomous Prefecture Meteorological Observatory,Korla 841000,China;2.Nanjing University of Information Science and Technology,Department of Atmospheric Sciences,Nanjing 210044,China)
Based on the hourly data of precipitation in warm season in Korla,the climate characteristics of occurrence and intensity as well as circulation situations resulting in heavy rain events were analyzed from aspect of weather forecast.The mesoscale of lifting trigger mechanism and the three conceptual model of heavy rain were found.The heavy rain were classified to four influence systems,including east moving trough of low pressure or vortex,the confluent trough from southern and northern,frontal mass south pressing,the short wave trough or southeasterly flow before ridge.There were three trigger mechanisms which were cold-front,dew-point front,the blending type including cold-front and dew-point front.By summary analysis of characteristics of dynamic,water vapor and instability conditions as well as heavy rain distribution,three conceptual models which were jet stream front and low vortex cyclone as well as low trough with shear line or convergence line were concluded.
heavy rain;classification of circulation type;trigger mechanism;conceptual model
P458.11
B
1002-0799(2015)05-0047-09
周雪英,彭軍,劉杰.庫爾勒市強降水天氣的環流配置及觸發機制分析[J].沙漠與綠洲氣象,2015,9(5):47-55.
10.3969/j.issn.1002-0799.2015.05.008
2014-01-29;
2015-05-16
新疆氣象局科學技術研究項目“巴州北部突發性暴雨的中尺度特征分析”資助。
周雪英(1982-),女,工程師,主要從事短時臨近天氣預報服務工作。E-mail:zhouxueying2004@163.com