臨夏州一次副高外圍區(qū)域性暴雨天氣分析

祁萍++閆旭東++李菲++孫磊

摘要 利用Micaps資料、多普勒雷達(dá)資料和自動(dòng)站加密資料對(duì)臨夏州2016年8月14—15日暴雨天氣過程進(jìn)行分析，結(jié)果表明：本次區(qū)域性暴雨天氣的影響系統(tǒng)是副熱帶高壓以及700 hPa切變線，與臨夏地區(qū)典型的暴雨天氣形勢(shì)高空冷槽配合西南急流和低空切變線不同，此次天氣過程屬于暖區(qū)降水，中高層沒有明顯的高空冷槽過境，主要是副熱帶高壓邊緣的西南氣流匯聚以及近地面層冷空氣侵襲二者共同作用觸發(fā)的暖區(qū)對(duì)流不穩(wěn)定造成的暴雨天氣。

關(guān)鍵詞 暴雨；區(qū)域性；天氣形勢(shì)；甘肅臨夏

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（2016）20-0218-03

臨夏地區(qū)氣象災(zāi)害種類多，發(fā)生頻率高，涉及范圍廣，影響程度深，是甘肅全省氣象災(zāi)害最嚴(yán)重的地區(qū)之一。暴雨是臨夏地區(qū)夏季最主要的災(zāi)害性天氣，由暴雨引發(fā)的洪澇災(zāi)害是影響臨夏地區(qū)經(jīng)濟(jì)的重要?dú)庀鬄?zāi)害，直接危害人民的生命財(cái)產(chǎn)安全[1]。自2010年以來，臨夏州大（暴）雨發(fā)生有增多、增強(qiáng)的趨勢(shì)，特別是在“七下八上”這一大（暴）雨集中多發(fā)的時(shí)段，大降水特征明顯表現(xiàn)為突發(fā)性強(qiáng)、雨強(qiáng)大、地域性強(qiáng)。

1 降水實(shí)況和災(zāi)情

受副熱帶高壓邊緣西南暖濕氣流影響，2016年8月14日甘肅臨夏多個(gè)縣（市）出現(xiàn)了暴雨天氣，14日18：00至15日18：00的24 h內(nèi)，臨夏全州190個(gè)監(jiān)測(cè)站（點(diǎn)）中22個(gè)站（點(diǎn)）達(dá)到暴雨（50 mm），41個(gè)站（點(diǎn)）達(dá)到大雨（25 mm），最大降水量出現(xiàn)在東鄉(xiāng)縣坪莊鄉(xiāng)，為96.6 mm。25個(gè)站（次）出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降水，其中小時(shí)最大降水量出現(xiàn)在積石山縣吹麻灘鎮(zhèn)，降水量為51.6 mm，出現(xiàn)時(shí)段在14日22：00—23：00（圖1）。全州降水分布不均勻，強(qiáng)降水中心集中在中部和西部，其中生態(tài)比較脆弱，山洪、地質(zhì)災(zāi)害及中小河流洪水的氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)較高的東鄉(xiāng)出現(xiàn)了這次過程最大累計(jì)降水量。此次由暴雨引發(fā)的洪澇災(zāi)害造成臨夏州東鄉(xiāng)、積石山、康樂、臨夏市、和政等5個(gè)縣（市）、13個(gè)鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）、53個(gè)村、4 581戶20 528人受災(zāi)，需緊急生活救助1 188人，受災(zāi)面積約1 261 hm2，成災(zāi)面積約1 066 hm2，一般損壞117戶295間房屋，沖毀縣鄉(xiāng)道路2 km、小型橋梁1座、供水設(shè)施1套，共計(jì)造成直接經(jīng)濟(jì)損失約1 436萬元。

2 前期天氣背景

自7月25日至8月13日以來，由于受副熱帶高壓的持續(xù)影響，臨夏州降水異常特少，氣溫異常偏高。588 gpm線穩(wěn)定維持在西北地區(qū)中東部，由孟加拉灣沿副高邊緣的西南氣流強(qiáng)烈發(fā)展，臨夏州位于副高邊緣西南急流帶中，長時(shí)間出現(xiàn)高溫濕熱的天氣。因此，大氣底層不穩(wěn)定能量不斷聚集，但由于高度場(chǎng)較高，高緯度的冷空氣無法侵入中低緯度，缺乏觸發(fā)機(jī)制，臨夏州對(duì)流性天氣出現(xiàn)的次數(shù)相對(duì)較少，強(qiáng)度偏弱。從12—13日500 hPa高空?qǐng)D上看出588 gpm線穩(wěn)定在黃河以北甘肅民勤—青海湖附近，副高范圍寬廣，到14日副高范圍有所減小，588 gpm線東退至黃河以南地區(qū)。

3 天氣形勢(shì)分析

3.1 高空形勢(shì)

14日8：00高空?qǐng)D上可以看到：從對(duì)流層高層（300 hPa）到中層（500 hPa）都是由深厚的副熱帶高壓系統(tǒng)控制，300 hPa高空急流軸無明顯的南壓趨勢(shì)，高空風(fēng)勢(shì)力較弱。因此，中高層的冷空氣條件較差。但是從對(duì)流層底層到高層都有較強(qiáng)的西南暖濕氣流發(fā)展，甘南—臨夏—蘭州存在西南風(fēng)速大值帶，恰好位于588線邊緣，另在臨夏—蘭州—定西有露點(diǎn)峰存在，從T-Td≤3 ℃的大值帶可以看出，水汽是從孟加拉灣北上經(jīng)過青藏高原南部到黃河以南地區(qū)，而在甘肅的隴東南T-Td≥15 ℃（圖2）。而中緯度基本以偏西氣流為主，等溫線比較平直，無明顯的溫度槽；低層700 hPa為高壓外圍氣流控制，甘南—臨夏—蘭州有濕舌存在，甘肅大部地區(qū)處在向北凸起的溫度脊控制中。850 hPa溫度場(chǎng)上，在內(nèi)蒙古中部至甘肅烏鞘嶺以北有20 ℃的低值，表明有弱冷平流切入。

到14日20：00，588 gpm線位置略有南退，上游青海湖以及黃河沿線有弱切變存在，西南風(fēng)進(jìn)一步加強(qiáng)。底層850 hPa溫度場(chǎng)上，冷暖平流分布更加明顯，青海湖移動(dòng)地區(qū)以及甘肅河西西部有中心值為32 ℃的暖區(qū)存在，另在甘肅黃河以南也存在暖區(qū)，中心值為28 ℃，但是在內(nèi)蒙古中部到甘肅中部有冷區(qū)切入，中心值為20 ℃（圖3）。

3.2 地面圖

14日8：00，地面圖上西北地區(qū)東部為中心強(qiáng)度997.5 hPa的熱低壓控制，臨夏偏北部因局部熱對(duì)流引起的弱降水產(chǎn)生，而在內(nèi)蒙古中部有范圍較大的強(qiáng)降水，11：00—17：00，熱低壓不斷加強(qiáng)，17：00為熱低壓最強(qiáng)，中心值為992.5 hPa；北部新疆、青海、甘肅三省交界處同樣有低壓在發(fā)展，從內(nèi)蒙中部以東北方向有1 002.5 hPa的冷高壓切入到兩低之間，高壓位置已伸入到青海都蘭縣，強(qiáng)冷高壓中心在貝加爾湖以南地區(qū)；20：00甘肅東部的熱低壓有所減弱，中心值為1 000.0 hPa，位置偏南，青海湖以東地區(qū)以及甘肅河西至黃河沿線均處于弱冷高壓影響中（圖4）。主要降水區(qū)域在高壓前部、低壓后部呈東北—西南向帶狀分布，基本與冷空氣的路徑相同。

4 物理診斷分析

4.1 水汽條件

由圖5看出，此次過程水汽條件充沛，14日8：00 850 hPa比濕場(chǎng)上q≥14 g/kg，到20：00 q≥16 g/kg，比濕大值區(qū)位于甘肅中部，臨夏處于水汽聚集區(qū)，由此可見，副高邊緣的西南氣流輸送的水汽為降水起到增強(qiáng)作用。

4.2 熱力條件

假相當(dāng)位溫θse 是重要的溫濕參數(shù)，它是溫度、氣壓和水汽含量的函數(shù)，表示溫壓濕綜合的物理量，其大小不僅反映了水汽含量的多少，而且也反映了溫度的高低，能更好地揭示出氣團(tuán)的熱力特征[2-3]。分析本次過程中14日8：00、14：00、20：00的假相當(dāng)位溫場(chǎng)（圖6），在青海東南部存在東西向帶狀位溫高值區(qū)，中心值達(dá)80 K；到14：00位溫高值區(qū)在青海湖附近得到加強(qiáng)，等溫線變密集，高值區(qū)位于青海東部；20：00，能量鋒區(qū)到達(dá)臨夏地區(qū)，與強(qiáng)降水實(shí)況出現(xiàn)時(shí)間相同。

5 衛(wèi)星云圖分析

從紅外云圖動(dòng)態(tài)變化（圖7）分析可知：14日12：00西北地區(qū)東部云系很薄，基本都是晴空區(qū)，臨夏是晴間多云的天氣，地面受到迅速加熱作用，能量強(qiáng)烈聚集，僅過了2 h后的15：00左右，上游青海東部有分散的對(duì)流云團(tuán)強(qiáng)烈發(fā)展，并向東移動(dòng)；18：00—20：00，云團(tuán)發(fā)展壯大并向臨夏南部接近，同時(shí)由于副高邊緣高溫高濕，臨夏本地由南向北陸續(xù)有對(duì)流云團(tuán)快速發(fā)展起來，降水隨之開始加強(qiáng)，康樂鳴鹿峰窩寺在20：05降水量已經(jīng)累計(jì)到55.8 mm；到23：00左右，臨夏處在大片強(qiáng)降水云團(tuán)控制中，云頂高度高，且東移的速度較為緩慢，全州多個(gè)區(qū)域站出現(xiàn)暴雨，東鄉(xiāng)坪莊累計(jì)降水量達(dá)到77.2 mm；15日1：00左右主要降水云團(tuán)已減弱東移，后部大片強(qiáng)降水云團(tuán)東移速度緩慢，由于前期能量釋放，后期云團(tuán)強(qiáng)度逐漸減弱，雨強(qiáng)也有明顯減弱趨勢(shì)[4-6]。到15日上午隨著云系減弱消失，臨夏地區(qū)大范圍降水結(jié)束，天空狀況逐漸轉(zhuǎn)好。

6 多普勒雷達(dá)回波分析

本次暴雨天氣的主要強(qiáng)降水時(shí)段在14日18：00—24：00，分析組合反射率因子動(dòng)態(tài)變化可知：從18：00開始，臨夏州上空有零散對(duì)流性降水回波開始出現(xiàn)，近地面因高溫高濕聚集的能量開始釋放，回波逐漸加強(qiáng)，臨夏市區(qū)、廣河、康樂回波中心強(qiáng)度達(dá)50 dBZ，康樂中東部由強(qiáng)回波帶覆蓋，降水迅速加強(qiáng)；20：06，臨夏市區(qū)上空強(qiáng)回波減弱消失，廣河境內(nèi)強(qiáng)對(duì)流云團(tuán)向西移動(dòng)形成橫向回波帶，康樂大片回波向西南方向發(fā)展移動(dòng)至甘南夏河一帶，隨著回波移出境內(nèi)，康樂降水強(qiáng)度減弱，轉(zhuǎn)為穩(wěn)定性降水。與此同時(shí)，有新的回波在東鄉(xiāng)西南部生成、發(fā)展，并形成對(duì)流性降水回波帶，到21：00左右發(fā)展至最強(qiáng)，中心強(qiáng)度達(dá)50 dBZ，該回波帶移動(dòng)緩慢，影響東鄉(xiāng)西南部長達(dá)4 h，坪莊鄉(xiāng)、沿嶺鄉(xiāng)一帶累計(jì)降水量突破極值。22：00—23：00臨夏偏北部的積石山、永靖開始有強(qiáng)回波發(fā)展，積石山吹麻灘鎮(zhèn)在這1 h降水量達(dá)到51.6 mm。由此可知，強(qiáng)降水落區(qū)與對(duì)流云團(tuán)的位置高度一致，強(qiáng)降水出現(xiàn)時(shí)間也與回波的發(fā)展時(shí)間同步。

7 結(jié)語

（1）本次強(qiáng)天氣過程是一次典型的副高邊緣的區(qū)域性暴雨天氣：副熱帶高壓西北邊緣與底層切變線相配合，副高呈帶狀分布，西南氣流持續(xù)發(fā)展北上，水汽通道完全打開使得降水增幅，全州降水量分布不均，降水強(qiáng)度與中尺度對(duì)流云團(tuán)的位置密切相關(guān)。

（2）700 hPa切變和850 hPa冷空氣切入是此次暖區(qū)大降水的的觸發(fā)機(jī)制，前期副高控制下的高溫高濕天氣為對(duì)流發(fā)展提供了有利條件。

（3）水汽條件是暴雨天氣的關(guān)鍵，充足的水汽是區(qū)域性暴雨的必要條件。

（4）前期近地面氣溫較高，有利于熱對(duì)流發(fā)展，促使了此次強(qiáng)降水過程的發(fā)生、發(fā)展。

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