黃福壽 張寶元



摘要? ? 利用氣象常規觀測資料和衛星資料,通過MICAPS分析2017年8月19—20日果洛地區降水過程。結果表明,此次天氣過程主要由副高和青海西部局地產生的高壓之間切變影響,水汽主要由副高位外圍西南氣流提供,500 hPa隨果洛南部切變形成,相對濕度大值區也隨之南移,500~600 hPa比濕達10 g/kg。19日8:00和20:00達日探空站溫度對數壓力圖顯示的上干下濕和較厚濕層分布成為預報此次降水過程著眼點。
關鍵詞? ? 降水過程;切變線;副熱帶高壓;數值預報;青海果洛;2017年8月19—20日
中圖分類號? ? P458.121.1? ? ? ? 文獻標識碼? ? A
果洛地區地處青藏高原,全州平均海拔>4 000 m以上,地面氣壓平均<650 hPa,植被多以牧草為主,為典型高原大陸性氣候。由于獨特海拔和氣候條件限制,使得果洛地區天氣預報工作難度加大。2017年19—20日果洛全州出現降水,局部達暴雨量級。此次降水預報和預警工作較弱,所以本文對此次降水過程中各項有限氣象條件進行了定性分析和相關物理量定量分析。
1? ? 天氣概況
2017年8月19日8:00至20日8:00,共計51個站出現降水。其中降水量>50 mm有1個站,<50 mm且>25 mm的有6個。較大降水量出現在久治縣索乎日麻鄉51.7 mm、久治縣大倉電站35.0 mm、達日縣上紅科鄉35.1 mm、達日縣下紅科鄉39.0 mm。
此次降水中心在久治和達日地區,降水分2段(圖1)。久治縣索乎日麻鄉第1段降水發生在14:00—17:00,降水量11.4 mm,第2段降水發生在20日0:00—8:00,降水量達40.3 mm。從4個出現較大降水量站點逐時降水可看到,降水主要集中在20日0:00—8:00。
2? ? 成因分析
2.1? ? 500 hPa環流形勢
19日8:00 500 hPa副高588 dagpm線位于四川中北部,呈東西走向,副高588 dagpm線外圍有偏西氣流影響果洛以南,到果洛境內轉為東南氣流,此時果洛西南部有較弱偏西氣流和偏東南氣流切變,見圖2(a)。19日20:00副高588 dagpm線穩定維持于果洛以南,呈東西走向,外圍西南氣流影響果洛,見圖2(b)。由圖2(c)可看出,至20日8:00在青海省玉樹地區形成一高壓,果洛中北部為較強東北氣流,而副高588 dagpm線仍維持于四川北部,稍有南落趨勢,果洛中南部達日、久治受玉樹地區高壓和副高較強東北和西南風切變影響,該切變為此次降水過程主要影響系統[1-2]。
2.2? ? 探空資料分析
19日8:00整層大氣在垂直方向上呈上干下濕分布,200~500 hPa有較大不穩定能量,大氣處于不穩定狀態,風向隨高度順轉,利于午后強對流天氣形成。300~500 hPa有不穩定能量,抑制流有效位能48.9 J/kg,利于低層不穩定能量聚集。到20日8:00不穩定能量不斷減小,抑制對流有效位能5.7 J/kg。從19日20:00到20日20:00,隨著抑制對流有效位能的減小,在20日0:00—8:00對流再次發展,出現較大降水過程(圖3)。
2.3? ? 物理量分析
2.3.1? ? 水汽條件。19日20:00 500 hPa果洛中北部相對濕度90%以上,局地達飽和,此時副高588 dagpm線穩定維持于果洛南部,其脊前西南氣流為果洛輸送水汽。至20日8:00 500 hPa相對濕度大值區南移,果洛中南部相對濕度達90%以上,與此次降水過程位置和降水中心符合[3]。19日20:00比濕垂直分布500~600 hPa比濕較大,低層幾乎達10 g/kg。
2.3.2? ? 垂直速度和渦度。分析垂直速度剖面,從圖4(a)可知,19日20:00達日縣南部500 hPa和250~300 hPa有垂直上升氣流大值區,最大值達-16 m/s,至20日8:00,垂直上升運動大值中心南移,位于果洛南部,見圖4(b),但達日南部500 hPa垂直速度仍較大,也是此次形成大降水重要因素。由圖4(c)可看出,19日20:00渦度場剖面,東經100°、北緯32°無明顯輻合,至20日8:00,達日南部500 hPa有明顯正渦度中心,見圖4(d)。
2.4? ? 衛星云圖
19日20:00果洛南部云系沿高空切呈東北西南走向,久治縣東部云頂亮溫232 K,達日縣南部云頂亮溫232 K。至20日3:00久治地區云系進一步發展,云頂亮溫減小到226 K,云系發展強烈,達日南部云頂亮溫為231 K。20日5:00達日南部和久治地區云系發展到最強,久治地區云頂亮溫達224 K,達日地區云頂亮溫達227 K,對應此次最大降水時段。
3? ? 結語
19日588脊線穩定維持于果洛南部,脊前西南氣流提供水汽條件,利于形成較大降水。達日探空圖垂直方向上呈明顯上干下濕分布,較大CAPE使低層抬升,上升氣流加強并且低層有適當CIN(抑制對流有效位能)積累能量。垂直方向上較厚濕層與300~500 hPa較強垂直風速切變時是形成暴雨的有利條件。19日20:00至20日8:00生成與玉樹地區高壓造成果洛南部切變,地面高低壓在果洛南部對峙,高壓外圍冷空氣向南入侵使低層大氣抬升,是此次降水系統的觸發機制[4]。
4? ? 參考文獻
[1] 朱乾根,林錦瑞,壽紹文,等.天氣學原理和方法[M].4版.北京:氣象出版社,2007.
[2] 何卓瑪,索林,馬秀梅,等.海東市短時強降水天氣過程的中尺度分析[J].青海氣象,2016(1):53-57.
[3] 俞小鼎,姚秀平,熊延南,等.多普勒天氣雷達原理與業務應用[M].北京:氣象出版社,2006.
[4] 陳渭民.衛星氣象學[M].2版.北京:氣象出版社,2005.