2016年3月21-24日甘南高原一次連續(xù)降水過程分析

王成福，吉哲君，敖澤建，羅王軍

（甘肅省甘南州氣象局，甘肅 合作 747000）

甘南州地處青藏高原向黃士高原的過渡地帶，地形復(fù)雜，天氣多變，災(zāi)害性天氣種類多易發(fā)生。春季降溫降雪對甘南地區(qū)的農(nóng)牧業(yè)易造成傷害，進(jìn)而形成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。因其突發(fā)性強(qiáng)、降溫明顯等特點(diǎn)，大大增加了預(yù)報(bào)難度，同時(shí)也更易造成嚴(yán)重災(zāi)害。國內(nèi)許多專家對降雪進(jìn)行了分析研究[1-5]。本文充分應(yīng)用常規(guī)資料、模式資料等對本次甘南州春季連續(xù)性降水天氣進(jìn)行分析總結(jié)，為甘南州春季連續(xù)性降水降溫預(yù)報(bào)預(yù)警工作奠定堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)，進(jìn)一步提升甘南州防災(zāi)減災(zāi)能力。

1 降水實(shí)況

2016年3月21日-24日，甘南州出現(xiàn)連續(xù)性降水天氣，各縣市過程降水量達(dá)0.9～18.4mm。其中以22日降水強(qiáng)度最大，卓尼縣日降水量達(dá)14.3mm。合作、夏河、碌曲、瑪曲降水性質(zhì)為雨夾雪轉(zhuǎn)雪，碌曲、瑪曲、合作先后出現(xiàn)大雪天氣，臨潭、卓尼降水性質(zhì)為雨轉(zhuǎn)雨夾雪，迭部、舟曲則為雨。此次降水過程造成部分地方出現(xiàn)不同程度積雪，對交通運(yùn)輸、群眾出行等造成了一定影響，降雪降溫天氣對畜牧業(yè)、設(shè)施農(nóng)業(yè)也造成了一定影響。

2 降水過程環(huán)流形勢

500hPa上，降水期間，亞歐大陸中高緯度為兩槽一脊形勢。巴爾喀什湖低值系統(tǒng)穩(wěn)定，分裂冷空氣使高原槽發(fā)展，同時(shí)使分裂槽向東移動(dòng)。從21日20時(shí)高空圖可以看出，分裂冷空氣已經(jīng)到達(dá)新疆北部，新疆槽后冷空氣明顯，下游多短波槽活動(dòng)；另外受青藏高原大地形影響，巴湖槽底有冷空氣向南移動(dòng)，使得印緬槽獲得一定的發(fā)展加深。貝加爾湖以西有暖性高壓脊存在。青藏高原南側(cè)上有高原槽，槽后冷平流明顯，槽前有西南氣流輸送，高原上溫度槽落后于高度槽，高原槽呈加強(qiáng)趨勢，并向東南移動(dòng)，槽前西南氣流輸送通道被打開，而甘南地區(qū)上空則有切變產(chǎn)生，故造成了連續(xù)性較強(qiáng)降水。青海中部有低渦切變存在。

與500hPa系統(tǒng)相對應(yīng)，700hPa上90°E以西冷平流依然明顯，高原東部及其邊坡地區(qū)多暖性低渦切變活動(dòng)。貝加爾湖附近呈閉合的高壓系統(tǒng)。從青藏高原以東、河套-京津以南整個(gè)為西南氣流，且從云南北部-河套地區(qū)有風(fēng)速大于等于12m/s的急流存在。21日20時(shí)，河套-甘南有低渦切變系統(tǒng)，甘南地區(qū)溫度露點(diǎn)差小于4℃，濕度條件良好。3月22日08時(shí)，在甘南及其上游有降雪（雨）天氣，青海北部有氣旋式輻合存在，二小時(shí)正變壓明顯，在四川北部也有一氣旋式輻合。本地以北有一定的西北風(fēng)或者偏北風(fēng)。由于測站關(guān)系，本地未能看到明顯的地面輻合，但根據(jù)地面上隴東地區(qū)為偏南風(fēng)、700hPa上西南氣流強(qiáng)勁可以大致判斷，此時(shí)本地存在一定的地面輻合。

本次降水過程中，高原槽由于有北部冷空氣的補(bǔ)充，較為強(qiáng)，移動(dòng)緩慢，當(dāng)其移動(dòng)到青海附近的時(shí)候，甘南開始了降水天氣，當(dāng)其北段移入隴東時(shí)，降水過程趨近結(jié)束。高原槽為降水過程提供了較好的系統(tǒng)性抬升條件。700hPa切變線，在降水期間一直存在，有略微的變化，但基本都是穩(wěn)定在甘南上空，其一側(cè)西南或偏南氣流為降水提供水汽條件、動(dòng)量條件，另外也觸發(fā)不穩(wěn)定能量的釋放；一側(cè)的西北或者偏西氣流，使得層結(jié)不穩(wěn)定性增加。高低空系統(tǒng)的較長時(shí)間維持，形成了時(shí)間較為持久的陰冷、雨雪天氣。

3 物理量場分析

3.1 散度場

21日20時(shí)，甘南上空低層為負(fù)散度，輻合較強(qiáng)，高層正散度明顯，輻散作用較大。而到了22日08時(shí)，700hPa附近出現(xiàn)輻合的大值中心，當(dāng)考慮系統(tǒng)為后傾結(jié)構(gòu)，250hPa高空有比較明顯的輻散。這樣低層輻合，高層輻散的配置，有利于上升運(yùn)動(dòng)，對降水的發(fā)生有利，這剛好也對應(yīng)了22日這天降水最為明顯的實(shí)際情況（如圖1所示）。

圖1 合作站散度場時(shí)間剖面

3.2 垂直速度場

圖2 合作站垂直速度場時(shí)間剖面

21日08時(shí)-23日08時(shí)的垂直速度剖面上（如圖2所示），有兩個(gè)上升運(yùn)動(dòng)的大值中心，一個(gè)大致在21日20時(shí)前后，一個(gè)大致在22日20時(shí)前后。而兩個(gè)大值中心基本都在500hPa高度附近在500hPa以下，上升運(yùn)動(dòng)速度隨高度增加，在其以上，上升運(yùn)動(dòng)速度隨高度減小。從垂直速度變化也可以看出，在21-22日這段時(shí)間上升運(yùn)動(dòng)最強(qiáng)，降水最為明顯。

4 探空圖分析、降水相態(tài)的變化

從合作站探空圖可以看出如圖3所示，21日08時(shí)，整層都有南風(fēng)分量，濕度條件都比較好，低層存在西南風(fēng)東南風(fēng)的切變。在600hPa附近有一溫度直減率為0的穩(wěn)定層結(jié)，對能量的保存有一定的作用。0℃層在地面以上，但離地面距離很短。21日20時(shí)（圖3），除了低層為西北風(fēng)之外，整層風(fēng)向偏西，濕層條件不及08時(shí)，在400hPa附近有一干層出現(xiàn)，受非絕熱加熱的影響，0℃層較08時(shí)有一定的抬高。整個(gè)在21日白天到夜間，降水是以半融化的雪為主（即雨夾雪天氣）。而到了22日，從地面至高空，整個(gè)層結(jié)溫度都小于0℃，0℃層及地，中低層濕度條件良好，產(chǎn)生了較大的降雪天氣。

圖3 3月21日20時(shí)探空

5 結(jié)論與討論

3月20日20時(shí)預(yù)報(bào)：21日全州陰間多云有小雨夾雪（雨），22-23日全州陰有小到中雪，合作、臨潭、碌曲、瑪曲有中到大雪，24日全州雨夾雪（雨）轉(zhuǎn)多云。

總體來看，預(yù)報(bào)接近實(shí)況，尤其對合作、碌曲、瑪曲的大雪量級的把握較好。不足之處是：1.對21日部分地區(qū)降水空報(bào)，從實(shí)況資料分析，切變線稍有偏東。2.預(yù)報(bào)的23日降水的量級較實(shí)況偏大，其原因?yàn)榭梢钥闯觯m然濕度較大，但是冷空氣不太明顯。3.對瑪曲、迭部的降水在21日、23日預(yù)報(bào)落空，其原因有待再研究，可能是受地形的影響比較大。