莫延科++何卓瑪
摘要 針對2012年7月29日夜間海東市強降水天氣過程,從天氣形勢、物理量場和雷達回波等方面進行分析,短波槽東移與副高外圍西南暖濕氣流是產生此次強降水天氣的主要原因,中、低層濕度大,為強降水提供了充足水汽和不穩定條件;低層輻合、高層輻散配置也為此次降水提供充分的動力條件。
關鍵詞 強降水;副熱帶高壓;西風槽;青海海東
中圖分類號 P458.121 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2017)22-0162-01
1 天氣概況及災情
受副高外圍暖濕氣流和西風槽弱冷空氣共同影響[1],2012年7月29日夜間海東市出現強降水天氣過程,全市12個測站出現15~30 mm降水,13個測站出現30~50 mm降水,4個測站出現50~80 mm暴雨至大暴雨強降水。其中,1 h最大降水在化隆縣阿什努鄉,小時雨量達32.1 mm;平安區平安鎮次之,降水量為30.0 mm。民和縣官亭鎮過程總降水量為88.4 mm。此次過程降水強度大、范圍廣、持續時間長,造成海東市區域農作物受災,部分道路、橋梁、水利、電力設施嚴重受損,引發山體滑坡等災害。
2 成因分析
2.1 天氣形勢
29日8:00 500 hPa,巴湖低槽分裂短波槽東移至青海海西西部。副高588線西脊點西伸至95°E附近,緯向軸線在33°N附近。20:00副高略有南落,短波槽東移至青海東部,槽后的冷空氣與副高邊緣西南暖濕氣流在青海東部匯合,槽前正渦度平流引起輻散對下層抽吸運動觸發造成此次強對流天氣[2-3](圖1)。
2.2 地面形勢
29日5:00西路冷空氣翻越阿爾金山灌入柴達木盆地,另一路在祁連山以北堆積,至20:00西路冷空氣前鋒到達天峻—都蘭一線,而祁連山以北冷空氣前鋒也東移至拐子湖—民勤—古浪一線,造成強降溫及降水天氣,柴達木盆地最大ΔT24=-13 ℃(格爾木),河西走廊最大ΔT24=-12 ℃(民勤)。而青海東部仍處于正變溫中,冷鋒附近及后部出現陣性降水,23:00后西路冷空氣東移至海東并與祁連山東部倒灌冷空氣交匯加強對流天氣,引發全市強降水天氣(圖2)。
2.3 探空資料分析
29日20:00 52866站探空曲線圖上,正不穩定能量面積大于負不穩定能量面積。沙氏指數為-0.4 ℃,大氣層結不穩定增強,對流有效位能291.4 J/Kg,不穩定能量增大。52866站700 hPa比濕10 g/kg,500 hPa比濕5 g/kg,300 hPa >1 g/kg。低層濕度大、高層濕度小,具有上干下濕不穩定結構特征[4],K指數36 ℃。
2.4 衛星云圖分析
29日8:00衛星云圖上,青海西部高空槽云系發展東移,16:00云帶移至青海湖西部,與青海西南部、西藏一帶沿西南氣流與北上的對流云系結合形成東北—西南向云帶,20:00東移至青海湖附近,東移北上對流云團合并加強,云團面積擴大,至23:00云帶進入海東,30日2:00云帶中對流云團發展成為近系橢圓形中尺度對流復合體,海東市降水,強對流云系發展成為邊緣較為光滑密實的中心白亮圓形中尺度對流云團,海東雷雨大風及強降水天氣,黃河沿岸循化、民和正處在云團中心白亮云區中。
2.4.1 物理量場分析。29日8:00 700 hPa散度場上,海西、玉樹東部、果洛有一南北向低層輻合,輻合中心在瑪多一帶,中心值為-3.2×10-5/s,到20:00輻合區北部東移,輻合區成東北—西南向,中心東移北上,中心值加強為-4.0×10-5/s。500 hPa散度場上,29日8:00青海中東部為輻散區,西部為輻合區,20:00東部轉為輻合區。8:00高層100~200 hPa散度場上,青海西部為輻散區,東部為輻合區,到20:00輻散區東移加強,200 hPa散度場上海東市處于輻散區中,低層輻合高層輻散的高低空配置有利于上升運動持續發展。
2.4.2 垂直速度場分析。29日20:00 200~700 hPa垂直速度場上,海東市處于垂直上升運動區,最大上升速度出現在300 hPa附近,上升速度中心在青海湖附近,上升速度中心值為-65×10-3 hPa/s。
2.4.3 熱力條件分析。500 hPa假相當位溫(θse)場上,29日20:00,在西藏、青海東南部、河套西部一帶有東南─西北向高能舌,海東市境內就處于高能舌的中心軸線南側。
2.4.4 水汽條件分析。8:00 700 hPa青海東部比濕達10~11 g/kg;20:00比濕達11~12 g/kg;29日8:00 500 hPa青海東部比濕為4~5 g/kg,到20:00達5~6 g/kg。水汽通量散度場上,29日20:00 700 hPa及500 hPa青海中東部處于水汽輻合區。
2.5 雷達回波分析
分析天氣雷達組合反射率因子可以清晰反映強降水回波區在海東上空發展演變過程,從29日23:00開始有45~60 dBZ的強回波中心,自西向東移入海東市并緩慢東移,至30日4:00移出。
3 結論
(1)巴湖低槽底部分裂短波槽東移,副高外圍向北輸送西南暖濕氣流在青海東部匯合,槽前正渦度平流引起輻散對下層抽吸運動觸發強降水天氣。
(2)500 hPa副高外圍暖濕氣流中、低層濕度大,高層濕度小,較強的垂直風切變,為此次強降水提供了充足水汽和不穩定條件[5-6]。
(3)散度場上,青海東部低層輻合、高層輻散的配置有利于上升運動維持,為此次降水過程提供充分的動力條件。
4 參考文獻
[1] 王田壽,李生辰.青海省短時強降水(強暴雨)特征分析[J].青??萍?,2007(4):17-20.
[2] 朱乾根,林錦瑞,壽紹文,等.天氣學原理和方法[M].3版.北京:氣象出版社,2000.
[3] 張青梅,馬學蓮,馬海超.青海高原副高邊緣型大到暴雨天氣過程的中尺度分析[J].河南農業,2017(8):1-3.
[4] 亓翠蕓,王西磊.一次連續性強降水天氣過程的診斷分析[J].山東氣象,2008(1):18-21.
[5] 王敏,李萬志.青海省短時強降水環境場特征和物理量診斷分析[J].安徽農業科學,2013,41(32):12658-12661.
[6] 馬玉芳,白金蓮,祁彩虹,等.青海省貴南地區一次局地短時強降水天氣過程分析[J].農業災害研究,2015,5(9):40-43.