寧夏中衛市強降水天氣的分析及預報技術方法研究

陸文菊 寧夏中衛沙坡頭機場氣象臺 755000

引 言

本文利用2014——2018年中衛機場氣象站實況資料，初步探究了中衛市強降水的時間、空間分布特征、成因，建立了天氣概念模型，在其成因及預報技術方法上有所突破，提高了中衛市強降水預報的可行性和科學性，提高了防災減災能力。

一、中衛市強降水災害性天氣時間、空間分布特征

據2014——2018年中衛市降水量的年變化際、降水日數年變化、各月最大日、月降水量分布、各月平均日降水量的分布得出如下結論：中衛市強降水的發生次數近年來呈上升趨勢，降水高發期為7月中旬～8月上旬，集中期在6月上旬～9月下旬。

二、中衛市強降水時空分布特征成因探究

通過地形原因、天氣預報理論解釋應用及氣候變化的影響，極端天氣事件增多的背景等方面對中衛市強降水的時間、空間分布特征成因進行探究：

1.地形原因：中衛沙坡頭區及石嘴山市位于賀蘭山的南北兩山口地帶，當西北路冷鋒到達賀蘭山西側時，若冷空氣勢力不夠強，則會在賀蘭山西側堆積，可有冷空氣從山的南北兩側中衛、石嘴山饒流進入，對沙坡頭區大降水的產生有一定影響。海原在地理區劃上屬黃土高原上，海拔高度較高，多山地，且山脈走向多為西北——東南向，地勢又是北低南高，有利于冷空氣的入侵及氣流的抬升，易造成雷雨、雹暴等災害性天氣。

2.天氣預報理論解釋應用：大尺度環流形勢是造成中衛市強降水形成的原因之一，7、8月是強降水的高發期，此時期也是副熱帶高壓的強盛期，當副熱帶高壓偏強且位置偏北時，環流場是典型的“西低東高型”，寧夏位于副熱帶高壓邊緣的西北側，水汽輸送來自印度洋和我國東海，冷空氣來自巴爾喀什湖和貝加爾湖，冷暖空氣配合較好，是造成寧夏強降水的典型環流形勢。

3.氣候變化的影響，極端天氣事件增多的背景：近年來全球氣候變暖導致了極端天氣、氣候事件和重大自然災害的頻繁發生。研究指出，氣候變暖后寧夏大氣溫度的垂直結構發生了變化，一些地區的大氣中下部溫度上升，中上部溫度下降，意味著大氣中的潛在不穩定性增加了，強對流天氣事件出現的概率也增大了，氣候變暖引起的大氣潛在不穩定性增加可能是導致寧夏強降水成增加趨勢的重要原因之一。

三、中衛市強降水環流形勢分析

寧夏強降水根據影響系統可分為兩大類：大尺度系統造成的系統性降水和小尺度系統引起的對流性短時強降水。

（一）500hpa環流形勢

1.西風槽

通過對典型天氣過程、典型個例的分析，我們發現中衛強降水的500hpa主要影響系統為西風槽和副高系統，并且500hpa上大尺度環流形勢不同，西風槽的移動路徑也不同，以下為三種典型大尺度環流形勢分析及西風槽的移動路徑：

（1）中高緯度成兩槽一脊的環流形勢，里海至巴湖為槽控制，蒙古至西伯利亞中部為脊控制，西伯利亞東部為槽控制，巴湖大槽不斷分裂小槽東移，從西路經新疆和河西侵入河套影響中衛；

（2）中高緯度成兩脊一槽的環流形勢，里海至巴湖為脊控制，蒙古至貝湖為一寬廣大槽控制，西伯利亞東部為脊控制，貝湖大槽底部氣流平直，分股擴散冷空氣從北路經內蒙侵入中衛；

2.副熱帶高壓

副高是中衛市強降水天氣過程的主要影響系統之一，它為系統性降水提供了較好的水汽輸送條件，同時他的熱力條件也是對流性短時強降水的重要影響因素。

通過對2014～2018年10個典型過程的500hpa多年平均高度場分析發現，中衛位于584和588之間脊的控制下，處584邊緣，水汽輸送條件較好，且利于不穩定能量的積聚，當位于里海的冷槽有擴散冷空氣東移影響時，利于觸發不穩定能量，激發中衛市對流性短時強降水天氣的發生。

（二）700hpa環流形勢

通過對典型天氣過程、典型個例的分析，我們發現中衛強降水的700hpa主要影響系統為深厚的冷槽系統、低渦、切變線。

1.700 hpa上深厚的冷槽系統

（1）蒙古——河套－四川盆地有深厚的冷槽系統，有分股冷空氣東移影響中衛。

（2）西西伯利亞有寬廣大槽，槽底有分裂冷空氣東移南下經蒙古影響中衛。

（三）物理量場

降水發生的首要條件是要有充足的水汽，相對濕度和比濕是反映水汽含量的重要氣象要素，下面將通過NECP再分析資料對2014——2015年發生在7月上旬～8月下旬的強降水天氣過程的相對濕度、比濕進行分析，探究中衛市強降水天氣過程物理量場的要素規律。

1.相對濕度

通過對相對濕度場的分析，我們發現中衛市的強降水天氣過程一般均出現在700hpa上濕中心附近，有濕舌自南向北伸向中衛，08時的相對濕度一般情況下達80%以上，水汽輸送主要來自孟加拉灣和南海。

2.比濕

通過對比濕的分析發現中衛出現強降水天氣過程時，700hpa上比濕可達到8～14克/千克，中衛市位于高濕區的東北邊緣處，500hpa上比濕達到3.5～6克/千克。

四、小結

1.地形原因、大尺度環流形勢影響、極端天氣事件增多的背景影響是造成中衛市強降水時空分布特征的主要原因。

2.西風槽和副熱帶高壓是中衛市500hpa上系統性強降水天氣過程的主要影響系統。深厚的冷槽系統、低渦、切變線是中衛市700hpa上強降水天氣過程的主要影響系統；500hpa、700hpa上強降水天氣過程的環流形勢，影響系統的移動情況，天氣過程一般出現在700hpa上濕中心附近。