新疆一次罕見的暖區暴雨過程特征分析

阿不力米提江·阿布力克木，湯 浩，張俊蘭

（新疆氣象臺，新疆 烏魯木齊830002）

哈密市是新疆維吾爾自治區下轄地級市，位于新疆最東端，是新疆通向中國內地的要道，自古就是絲綢之路的咽喉，有“西域襟喉，中華拱衛”和“新疆門戶”之稱。天山山脈橫亙于哈密市，把全市分為山南山北。哈密市屬典型的溫帶大陸性干旱氣候，年降水量少，山南哈密市盆地更是干燥少雨，年平均降水量只有43.7 mm。哈密市以農牧業生產為主，稀少的強降水可解除和緩解農牧業和牧草旱情，但局地洪水往往會沖毀農田、農業設施和工業設施等，有時還會對人民生活設施造成嚴重影響、甚至人員傷亡，洪災給社會經濟和人民生活造成較大影響，成為制約當地經濟建設和可持續發展的重要因素之一。新疆氣象工作者分析了哈密市強降水天氣，認為一般情況下哈密市強降水過程中高空存在冷空氣入侵和冷暖空氣交匯，哈密市強降水的環流形勢分為橫槽型、低槽型、低渦型和不穩定小槽型[1]；總結了哈密市強降水的氣候特征和3 類天氣學分型，得出哈密市地區強降水存在三支氣流匯合，第一支是低層南疆盆地流向雨區的西南氣流，第二、三支是來自西、西北方向的冷空氣，是高空橫槽后部的東北氣流與平直西風的偏西氣流合并后流入強降水區上空[2]；冷暖空氣的水平和垂直交換在暴雨中可以激發不穩定能量[3]；哈密市暴雨天氣過程中100 hPa 南亞高壓出現雙體型，與新疆其它地區暴雨類似，南亞高壓中心分別位于伊朗高原的西南側和青藏高原的南緣[4]。以上研究說明，哈密市強降水時高空多有冷空氣影響和參與，有冷暖空氣交匯，多屬冷鋒降水。

暖區暴雨是我國南方一類暴雨，多出現在江南和華南地區，許多氣象學者在暖區暴雨領域取得了許多新成果和經驗，何立富[5]、葉朗明[6]、徐燚[7]、周明飛[8]、羅建英[9]等研究華南暖區暴雨，王玲瑤[10]、陳玥[11]等研究江南暖區暴雨，也有學者研究[12-14]華北地區暖區暴雨特征，趙慶云[15]對甘肅東部的暖區暴雨進行研究，通過上述研究給出了暖區暴雨定義、降雨特點以及大尺度環流背景、天氣系統空間配置、水汽、物理量場特征、暴雨落區與地形的緊密關系等，對暖區暴雨有了進一步認識。

此次暴雨十分罕見，由于暴雨強度大、范圍集中，破壞力強，致使暴雨區上游射月溝水庫發生潰壩洪水，造成哈密市建國以來最大的洪水災害。此次暴雨為何能造成如此大的災害？與以往暴雨有何不同？本文欲通過分析此次暴雨的大尺度環流形勢、高低空風場配置、熱力結構特征等，揭示西太平洋副熱帶高壓明顯偏北偏西的環流形勢下，新疆東部暴雨的熱力、動力、水汽條件和中尺度天氣系統等演變特征，歸納此類暴雨的天氣成因和物理機制，為提升新疆暴雨預報水平和服務能力提供技術支撐。

1 暴雨概況及災情

2018 年7 月31 日新疆哈密市出現特大暴雨天氣過程，是2018 年度新疆遇難人數最多，經濟損失較大，社會影響很大的重大天氣過程。按新疆降水量級標準[16]，此次暴雨過程中哈密市72 個自動站出現降水，其中10 站暴雨、2 站大暴雨、2 站特大暴雨，2 個暴雨強中心分別位于山南山坡和山北伊吾縣境內，強度大、降雨集中、持續時間長、來勢兇猛。00—14 時，山南伊州區沁城鄉小堡村累計雨量115.5 mm、沁城鄉78.8 mm；山北伊吾縣淖毛湖鄉淖柳公路33 km 105.4 mm、下馬崖鄉52.7 mm（圖1a），均突破有氣象記錄以來歷史極大值。尤其是伊州區沁城鄉小堡02—11 時10 h 累計降雨量114.4 mm，最強降水時段為07—09 時，3 h 累計雨量76.3 mm。沁城鄉小堡最大雨強為29.2 mm/h（連續2 h，07 時和08 時），沁城鄉最大雨強29.5 mm/h（07 時）（圖1b）。國家站伊吾縣31 日日雨量40.5 mm，突破7 月歷史最大日降水量極值；淖毛湖33.3 mm，居7 月歷史最大日降水量第2 位。

隨著哈密市伊州區及周邊特大暴雨和匯流影響，31 日10 時17 分，特大洪水造成伊州區南部射月溝水庫潰壩，最大入庫洪峰流量達1848 m3/s，壩址下游1.5 km 處潰壩洪峰流量達4304 m3/s，遠遠超過該水庫300 a 一遇校核洪水標準（537 m3/s），造成水庫迅速漫頂并局部潰壩，10：57 水庫存水全部泄完。洪水造成28 人遇難，8700 多間房屋及部分農田、公路、鐵路、電力及通訊設施受損。射月溝水庫垮壩直接損失1.7 億元，其它直接經濟損失達7.96 億元。

2 以往暴雨特征

哈密市某站日降水量≥24.1 mm 記為一場暴雨天氣，挑選了哈密市6 個國家氣象站建站以來至2017 年32 場暴雨天氣過程，普查哈密市高空天氣形勢和地面氣壓場變化，暴雨上空均受高空低值系統影響，有一定的冷空氣入侵，地面有冷鋒過境，結果與屠月青[1]一致。表1 羅列了哈密市6 個國家站建站以來至2017 年前2~3 位強降水（部分站達不到暴雨）天氣概況，500 hPa 環流形勢多為西高東低或兩高夾一低，影響系統均有低值系統，500 hPa 為西南風，700~850 hPa 多為偏北風，均屬冷鋒降水。

3 此次暴雨特征

3.1 暴雨發生在地面暖性低壓倒槽東部

圖1 2018 年7 月31 日00—20 時BT 哈密市累計降雨量（a）與2 個代表站小時雨量變化（b）（單位：mm）

表1 哈密市6 個國家站建站以來至2017 年前2~3 位強降水天氣概況

地面氣壓場上歐亞呈現西高東低形勢，歐洲冷高壓較穩定，南疆—青藏高原東北部的熱低壓發展，7 月26—30 日歐洲冷高壓東南部外圍分裂，兩個前沿高壓東移至貝加爾湖地區和南疆盆地西部—伊犁州，隨著南疆盆地西部—伊犁州高壓侵入，熱低壓發展至青藏高原東北部，南疆盆地西部—伊犁州和貝加爾湖附近兩個高壓的中心強度分別1 007.5 hPa和1 020.0 hPa。31 日02 時青藏高原東北部的低壓中心達990.0 hPa，兩高一低的夾攻形勢在新疆東部形成了明顯的地面熱低壓倒槽，哈密市暴雨區在熱低壓倒槽東部。南疆盆地西部-伊犁州冷高壓前沿有明顯的冷鋒（圖2），哈密市暴雨區在地面冷鋒前的暖區內，無冷性高壓控制，距離冷空氣和鋒面較遠，達上千公里，暴雨過程中沒有冷鋒入侵和冷空氣加入，暴雨發生在地面暖性低壓倒槽東部。

圖2 2018 年7 月31 日05 時BT 地面氣壓場

3.2 750 hPa 以上無冷空氣影響

本次暴雨天氣過程中，750 hPa 以上無冷空氣影響，700~300 hPa 有明顯的暖溫度脊。隨著西太副熱帶高壓的西伸北進，700~300 hPa 溫度場上，28 日起700~300 hPa 青藏高原東北部的暖脊不斷北挺，溫度槽均在巴爾喀什湖附近，青藏高原東北部為深厚的暖中心，31 日02 時發展為最強，與地面熱低壓位置基本重疊，暖脊向西北伸展至新疆東部地區，暴雨區處于暖脊附近，受暖空氣控制（圖3a）。

700~350 hPa 暴雨區由暖平流控制。分析逐層溫度平流分布可知，31 日02 日—31 日20 時，750~200 hPa 哈密市東部維持大范圍暖平流，700~550 hPa暖平流較強，中心值均升至8×10-5℃·s-1以上，最強暖平流層為650 hPa，31 日02 時達12×10-5℃·s-1（圖3b）。

對暴雨區中心（沁城鄉小堡村）做溫度平流時間剖面（圖3c）發現，暴雨發生前暴雨中心700~750 hPa 以下為冷平流控制，30 日14 時后，隨暴雨臨近，冷平流減弱，高度下降，冷平流厚度逐漸下降。暴雨發生前650~350 hPa 為暖平流控制，隨著暴雨的臨近，暖平流逐漸往低層伸展，且不斷加強。31 日02—08 時暖平流最強，中心強度達26×10-5℃·s-1，暖平流厚度150 hPa 左右，最強暖平流層位于700 hPa附近，對應此時段出現最強降水，06—07 時、07—08時連續2 h 雨強均為29.2 mm。降水結束后，冷平流逐漸減弱消失，被不斷下降的暖平流層覆蓋，近地層冷平流完全消失時降水結束。

3.3 100 hPa 南亞東部高壓偏北7 個緯距、偏東20個經距

100 hPa 南亞高壓不同模態分布對新疆降水分布存在不同的影響，有學者研究得出在新疆多雨時段，南亞高壓呈雙體型，中心分別位于伊朗高原和青藏高原上空，且伊朗高原上的高壓強于青藏高原上的高壓[17]，哈密市強降水也常常符合這種特點[3]。此次暴雨南亞高壓也為雙體型，西部高壓中心在50°E、35 °N 的伊朗高原上空，中心強度1684 dagpm，但東部高壓中心明顯偏北偏東，較常年偏北7 個緯距、偏東20 個經距（圖4），位于110 °E、42 °N 的蒙古高原上空，高壓中心強度達1692 dagpm，明顯強于伊朗高壓，哈密市處于南亞東部高壓中心西側，處于高空西南急流出口區右側的輻散區內，對暴雨提供強有利的動力抽吸條件。

3.4 500 hPa 西太副高偏北約10 個緯距

圖4 7 月31 日02 時100 hPa（a）、500 hPa（b）高度場（黑點為暴雨區）

500 hPa 上，里海高壓脊、西太平洋副熱帶高壓脊與中西伯利亞到巴爾喀什湖的低槽形成了“兩脊一槽”的環流形勢，里海咸海至東歐地區的高壓脊發展后較為穩定，西太平洋副熱帶高壓不斷向北向西挺近，控制了北方大部地區，201812 號臺風“云雀”在日本以南海域長時間維持。7 月27 日西太平洋副熱帶高壓北抬至華北平原北部，30 日20 時西太平洋副熱帶高壓北抬西進最為顯著，副高584 dagpm線北緣北抬至47°N 以北，西脊點伸至92°E 附近的新疆東部區域，584 dagpm 線覆蓋哈密市大部地區，副高主體位置較近20 a 平均位置偏北了約10 個緯距（圖5），哈密市處在副高外圍西南氣流中，參照華南暖區暴雨的3 類分型[5]和江南地區暖區暴雨的4類分型[10]，結合暴雨落區和副高外圍西南氣流，此次暴雨高空環流形勢屬副熱帶高壓型。

圖5 2018 年7 月31 日02 時500 hPa 高度場（黑線）、1999—2018 年近20 a 平均高度場（紅線）（黑點為暴雨區）

3.5 700~200 hPa 均為偏南風

此次哈密市暴雨的高空風場與冷鋒暴雨明顯不同，700~200 hPa 均為不同程度的偏南風。何立富依據前期研究成果及中央氣象臺預報實踐經驗，認為華南暖區暴雨常出現在西南暖濕氣流中，低層有較強的偏南低空急流[5]，此次暴雨與華南暖區暴雨風場類似，200 hPa 西南風、500 hPa 南風和700 hPa 東南風（圖6）均達到急流標準，暴雨區位于高空200 hPa西南急流入口區右側，西南急流入口區右側具有強烈的輻散區，有利于大氣抽吸和上升運動的維持；500 hPa 上，由于西太平洋副熱帶高壓異常偏北，584 dagpm 線控制了新疆東部地區，副高外圍邊緣偏南風旺盛，有利于上升運動的發展，暴雨區位于南風氣流中；700 hPa 借助西太平洋副熱帶高壓南緣強勁的東南急流向暴雨上空吹送，在東天山地形阻擋下形成強迫抬升。隨500 hPa 西太平洋副熱帶高壓向西逼近，3 支偏南氣流不斷增強，700 hPa 東南氣流加強為東南急流，河西走廊附近出現16 m·s-1大風速核心，而暴雨區風速＜4 m·s-1，低層強東南急流往暴雨區吹送過程中形成強烈的偏南風風速輻合，有利于水汽聚集和上升運動的發展和維持。參照何立富研究成果[5]，此次暴雨屬偏南風風速輻合型。

暖區暴雨一般指發生在地面鋒面南側暖區，未受冷空氣或變性冷高脊控制時產生的暴雨[18]或無明顯地面冷鋒或高空冷平流影響，且低層（700 hPa 和850 hPa）無明顯系統影響，在暖性低壓中產生的暴雨[19]。暖區暴雨具有以下共同特點：強度大，一般為冷鋒暴雨強的3~5 倍；范圍小，多呈塊狀，一般僅占整個暴雨區面積的1/3~1/4，其尺度只有幾十到幾百公里，降水時段集中[20-21]。綜合分析此次暴雨的環流形勢和天氣特點，與上述暖區暴雨的特征較為吻合，是新疆罕見的暖區暴雨天氣過程。

圖6 2018 年7 月31 日02 時500 hPa（a）、700 hPa（b）、200 hPa（c）風場（黑點為暴雨區）

4 水汽沿偏南氣流向暴雨區輸送并輻合

源源不斷的水汽向暴雨區輸送并在此輻合是暴雨發生的必要條件。此次暴雨過程中700 hPa 有2支水汽來源輸送至暴雨區（圖7a），一支在臺風“云雀”北部東風氣流的影響下，水汽自日本海南部沿臺風北部的東風氣流向西輸送，通過黃海輸送至華北平原；另一支水汽來源于孟加拉灣，隨著西風氣流輸送至南海，南海大部分水汽沿著西南氣流往我國華北平原輸送，與副高底部的東風氣流在華北平原匯合，后沿副高外圍偏東氣流自陜西—寧夏—蘭州輸送至哈密市。在500 hPa 有3 支水汽來源，除上述2支水汽來源外，還有一支從青藏高原東部沿副高西南氣流水汽輸送源。700 hPa 水汽輸送最強，輸送長達24 h，31 日02—08 時最強，700 hPa 暴雨區水汽通量為8～12 g·cm-1·hPa-1·s-1，充沛的水汽沿較強的東南急流向暴雨上空輸送。

水汽輻合在500 hPa 以下低層，700 hPa 水汽通量散度圖上（圖7b），30 日20 時開始哈密市處于水汽輻合區，輻合中心在于東南部，水汽通量散度值-40×10-6g·cm-2·hPa-1·s-1，此時哈密市東南部開始下雨，到02 時暴雨區的輻合中心強度快速加強，中心強度達-60×10-6g·cm-2·hPa-1·s-1，強水汽輻合維持到08 時，對應此時暴雨區出現小時雨強29.2 mm的強降水。暴雨中心的時間水汽通量散度剖面圖與700 hPa 水汽通量分布特征較相似，降水前水汽輻合帶主要在700 hPa 附近，強度弱；30 日20 時開始水汽輻合帶往低層伸展，強度逐漸加強，31 日02—08 時強輻合帶接近地面，強度也達到整過程中最強值，為-200×10-6g·cm-2·hPa-1·s-1，此時暴雨區出現強降水，之后水汽輻合帶往高層抬升，強度也逐漸減弱，降水趨于結束（圖7c）。

30 日08 時之前（圖7d），700 hPa 哈密市比濕小于6 g·kg-1，隨著降水開始哈密市比濕逐步增加，比濕梯度逐漸增大，31 日02 時哈密市比濕增為6～12 g·kg-1，比濕梯度較大，暴雨區附近比濕保持11～12 g·kg-1，降水趨于結束時暴雨區附近濕度逐漸減弱，濕度梯度減小，說明降水開始暴雨區比濕逐漸增大，濕度梯度也增加，強降水出現在濕度梯度大時高濕區。

圖7 7 月31 日02 時700 hPa 水汽通量（a，單位：g·cm-1·hPa-1·s-1）、水汽通量散度（b，單位：g·cm-2·hPa-1·s-1）、比濕（c，單位：g/kg，黑點為暴雨區）和7 月30 日08—1 日02 時暴雨區點水汽通量散度剖面（d）

5 動力和抬升條件

對暴雨中心散度向經、緯度做剖面圖，降水開始時，700 hPa 為強輻合，值為-12×10-5s-1，500 hPa 為無輻散層，而400~300 hPa 為弱的輻散區，輻散中心值為2×10-5s-1，大氣垂直運動不強。在強降水期間，700 hPa 仍為輻合，強度繼續加強為-18×10-5s-1，輻散層擴展為600 hPa～350 hPa，中心強度也加強到7×10-5s-1，350 hPa 以上高層為無輻散層，降水結束后，雖然仍保持低層輻合，中高層輻散，但強度明顯減弱，不利于降水出現。這種低層強輻合，中高層強輻散的配置有利于大氣垂直運動的發展和維持（圖8a，8b）。

大氣垂直運動是天氣預報和分析中一個重要的診斷量，白肇燁等[22]研究表明，上升速度區與北方低槽和高原低渦東移發展相對應，一次暴雨過程的最大上升速度層在500 hPa；但陳添宇等[23]通過對西北地區東部一次暴雨的分析發現，西北地區暴雨的最大上升速度也可達400 hPa。從暴雨點垂直速度經、緯度做剖面圖（圖8c，8d），在這次暴雨過程發生前30 日20 時，暴雨落區附近700 hPa 以上的層次為上升運動區，強度為-0.2 Pa·s-1，與散度場分析相似，此時大氣垂直運動不強。隨著降水最強時段接近上升運動層向低層伸展，強度也加強，31 日02 時，整層大氣為上升運動，強上升運動層為750 hPa 至500 hPa，中心位于700 hPa，20 時強度由-0.2 Pa·s-1加強至-1.0 Pa·s-1，而降水結束以后大氣的垂直運動強度逐漸減弱，僅中高層有上升運動層（圖8c，8d）。以上分析表明，在強降水時，強上升運動層在中低層，強度快速加強，為暴雨區提供必要的動力條件。

圖8 7 月31 日02 時散度（a，單位：10-5 s-1）沿42.8°N 垂直剖面、散度（b，單位：10-5 s-1）沿94.7°E 垂直剖面、垂直速度（c，單位：Pa·s-1）沿42.8°N 垂直剖面及垂直速度（d，單位：Pa·s-1）沿94.7°E 垂直剖面（框為暴雨區）

6 不穩定能量

假相當位溫（θse）反映了大氣的溫濕狀況，等θse 線的密集帶通常是不同熱力性質氣團的分界區，通常情況下θse 越大對應的降水越強，如果位勢穩定度△θse=θse500-θse700，則△θse 負值越大，位勢不穩定越強[24]。

暴雨發生前，哈密市等θse 線比較稀疏，700 hPa反應最顯著，θse 最大值＜336 K，隨著暴雨臨近哈密市θse 逐漸加強，等值線梯度不斷增大，31 日08時，暴雨區處于θse 西北緣等值線梯度大值區內，值增至352 K（圖9a），即暴雨區位于θse 能量鋒區的高能區一側，與李安泰的研究一致[24]；分析暴雨中心θse 和△θse 時間剖面，暴雨前，θse 高值區位于500 hPa 以上，低層為低值區，△θse 為6 K 以上，最大18 K，暴雨開始低層θse 加強（圖9b），中層θse反而減弱，30 日14 時△θse 開始下降，從18 K 降至6 K，此時中低層層結逐漸不穩定，暴雨期間θse 能量中心在550~700 hPa，31 日02 時△θse 降為最低，為-2 K，一直維持至最強暴雨時段，說明中低層層結極不穩定，大量的θse 高能量區向低層聚集，為暴雨區提供所需要的不穩定能量，有利于對流的發展。

7 觸發機制分析

7.1 邊界層內有淺薄冷空氣入侵

邊界層內淺薄冷空氣的入侵，不僅有利于對流的發展，而且有利于邊界層水汽向暴雨區輸送，增加降水量[21]。暴雨前30 日02 時，暴雨區附近800 hPa以下是冷平流，強度為-12×10-5℃·s-1，暴雨出現時（圖10c）800 hPa 溫度平流為-20×10-5～-24×10-5℃·s-1，但750 hPa 以上為暖平流，冷平流厚度為50 hPa 左右，說明出現暴雨時近地層有淺薄的冷空氣入侵，這種垂直方向的溫度梯度，導致低層冷暖交匯抬升低層的暖濕空氣，易觸發大量不穩定能量釋放。

7.2 地面輻合線

孫繼松和陶祖鈺[25]指出地面輻合線是觸發對流的重要因子。徐珺等[10]、孫建華[26]等研究發現地面輻合線在中尺度對流系統的觸發和維持方面起著重要作用。分析31 日02 時35 分地面風場（圖10a），在沁城鄉西部均為西北風，而東部為偏東風，形成了地面輻合線，輻合線北部為西北風攜帶冷空氣，南部為偏東風攜帶暖濕空氣，地面輻合線觸發對流生成，此時降水開始。05 時（圖10b），地面輻合線向東北移動，在沁城鄉東北側出現中尺度低壓，暴雨區在輻合線的西南側，風向從東北風轉為東南風，此時對流發展較為旺盛，降水強度也逐漸加強，地面輻合線維持到07 時40 分，此階段為最強暴雨時段。之后地面輻合線繼續向北移動，暴雨強度逐漸減弱。因此，地面輻合線是對流系統的生成發展重要因素和暴雨發生的重要觸發因子。

7.3 中尺度云團

強對流暴雨天氣是中尺度系統造成的。衛星云圖可用來監測暴雨云團的發生發展、生成源地、移動路徑和移速[27]。紅外云圖的亮溫值TBB 越低表明云頂越高，對流云發展程度越強。本文通過分析FY2G衛星逐時紅外云圖及反演的TBB 資料，找出這次暴雨過程中尺度對流系統特征。

圖9 7 月31 日08 時700 hPa假相當位溫（a，單位：K，黑點為暴雨區）和8 月30 日08 時—1 日02 時暴雨區點θse 和△θse 剖面（b，單位：K）

圖10 7 月31 日02 時35 分（a）和06 時25 分（b）地面風場及7 月31 日02 時800 hPa溫度平流（c）和700 hPa 風場和地形（d）

7 月31 日04 時，暴雨區東南部出現了MCS，云頂亮溫快速下降，最低為-40 ℃，此時哈密市開始降水，06 時（圖11a）MCS 向東北方向移至暴雨區上空，TBB 降至-60 ℃，沁城鄉和沁城鄉小堡處于最低TBB 梯度大值區，06—07 時出現小時雨強29.5 mm和29.2 mm 的短時強降水，07 時（圖11b）MCS 繼續向東北移，強降水也向東北方向移動，沁城鄉小堡仍處于TBB 為-60~-52 ℃梯度最大區，同時沁城鄉和淖柳公路33 km 也處于TBB 梯度大值區，為-40~-48 ℃處，07—08 時小時雨強沁城鄉小堡為29.2 mm、沁城鄉18.8 mm，淖柳公路33 km 20.0 mm，08 時（圖11c）MCS 移到伊吾下馬崖鄉附近，此時降水量淖柳公路33 km 為20.9 mm，而沁城鄉小堡為17.9 mm，沁城鄉為6.2 mm。淖柳公路33 km、沁城鄉小堡、沁城鄉分別位于-56~-48 ℃、-48~-40 ℃、-32~-40 ℃的TBB梯度處，降水強度與更接近TTB最低中心的梯度有關。之后MCS 繼續沿著西太平洋副熱帶高壓外圍向東北移動，13 時（圖11d）移出暴雨區，降水基本結束。分析TBB 得出結論與魯亞斌[28]結論一致，強對流暴雨易發生在TBB 值線密集區梯度最大處，TBB 等值線梯度愈大，雨強越強，并發現，越接近TBB 低值中心梯度處的暴雨強度越強。

暴雨落區與特定的地形有關。此次暴雨位于天山山脈東段的南部，處于天山南簏的山地迎風坡（圖10d），與特大暖區暴雨通常發生在山地迎風坡、喇叭口地形、氣流匯合的河谷、山谷和海岸線等地方[5]吻合，強降水發生時700 hPa 偏南風與天山山區迎風坡地形垂直，使得暖濕空氣被迫抬升，會形成對流使降水加大產生暴雨，地形對暖區暴雨的影響主要體現在地形暖空氣的動力抬升作用[18]。

8 結論

圖11 7 月31 日06 時（a）、07 時（b）、08 時（c）和13 時（d）FY-2G TBB 分布

本文分析了2018 年度新疆最強的暴雨過程，此次暴雨與歷年哈密市暴雨明顯不同，綜合分析得出以下結論：

（1）此次暴雨的大尺度環流背景為有利降水的南亞高壓雙體型，但南壓東部高壓中心明顯偏北偏東，強度較西部中心偏強。500 hPa 西太副高偏北約10 個緯距，750 hPa 以上無冷空氣影響，暴雨區位于地面暖性低壓倒槽東部，與冷鋒降水環流形勢和天氣特點明顯不同。

（2）根據華南和江南暖區暴雨研究成果，此次暴雨結合了副熱帶高壓型和偏南風風速輻合型暖區暴雨的特點，500 hPa 西太副熱帶高亞偏西偏北，具有典型暖區暴雨的熱力結構、風場配置，暴雨出現在高空副熱帶高壓邊緣的偏南風、地面冷鋒前的暖區內，850 hPa 以上中高層有暖平流，無冷性高壓控制，近地層有淺薄冷空氣。

（3）高低空3 支偏南氣流在暴雨上空匯合，200 hPa 西南氣流強、范圍大，西南急流核位于新疆偏西地區，500 hPa 西太副熱帶高亞外圍偏南風較強，暴雨區東南部700 hPa 東南風強盛，暴雨區發生在200 hPa 西南急流核入口區右側、500 hPa 西南風和700 hPa 東南風風速輻合的匯合區域。暴雨中心與東天山特定地形和偏南急流關系密切，700 hPa東南急流與東天山迎風坡地形幾乎垂直，天山地形的強迫抬升作用顯著。低層東南風遇哈密市東天山形成明顯的偏南風速輻合和地形的抬升效應，偏南急流和地形強迫抬升是本次暴雨重要的觸發機制。

（4）來自孟加拉灣和日本海南部的暖濕空氣在疆外匯合隨著東南風輸送至暴雨區、中低層有強烈水汽輻合，為暴雨的發生提供了有利的水汽條件；中低層輻合，高層輻散的配置和垂直運動的顯著增強，為本次暴雨的發生提供了有利的動力條件；暴雨發生時中低層層結極不穩定，大量的θse 高能量區向低層聚集，為暴雨區提供有利的不穩定能量。

（5）暖區暴雨具有明顯的中尺度對流特征和多種中尺度天氣系統，其中偏南風速輻合和地面中尺度低壓是暖區暴雨的重要觸發機制，越接近TBB 低值中心梯度處的暴雨強度越強。

致謝：本文得到國家氣象中心援疆干部藍渝的大力支持，在此深表謝意！