2016年5月哈密北部地區一次暴雨成因分析

阿卜拉江?亞力坤 穆葉塞爾?穆塔里甫

摘要：本文選取自動氣象站資料、NCEP再分析資料等相關資料對出現于2016年5月哈密北部地區的一次暴雨天氣成因展開分析。結果表明：此次降水主要是中亞低槽在朝東邊移動過程中持續增強，且在新疆中東部切渦東移，導致哈密北部形成暴雨天氣。較強高空急流推動了中低層上升運動的不斷增強，這也是導致高空輻散的主要因素。低空急流促使水汽輻合不斷加強，并且促進了暴雨天氣的發生。降水期間，哈密地區北部為高濕區，對于哈密北部強降雨天氣的發生比較有利;高層輻散下沉較強的抽吸作用，促使低層水汽的輻合上升加速，為此次暴雨天氣的發生發展提供了有利的水汽以及動力條件。垂直速度場上由低層至高層均屬于輻合上升運動，促使水汽不斷積聚，推動了暴雨的發生發展。

關鍵詞：哈密北部;暴雨;成因

引言

暴雨天氣是我國大部分地區時常出現的一種氣象災害，經常會對工農業的正常生產、經濟發展構成嚴重威脅。每年我國局部地區均會因暴雨而造成十分巨大的損失和慘重的人員傷亡事故。長久以來，為了盡可能減輕暴雨帶來的危害，氣象工作人員、氣象學者均特別重視暴雨天氣的預報研究。劉皚國等[1]分析了新疆喀什地區暴雨天氣基本氣候特征，劃分了形成暴雨天氣的環流形勢，并闡述了降水預報著眼點。陳春艷等[2]通過對天山北坡一次特大暴雨過程診斷分析指出沿天山兩側的強東西風切變帶來的強上升運動、低層向山的偏北氣流與天山北坡向北開口的喇叭口地形產生的輻合上升運動促使暴雨強度增大。胡素琴等[3]分析2015年6月23—26日南疆西部的一次暴雨過程成因得出該次強降水過程是大尺度斜壓過程形成的。哈密位于新疆東部，是新疆通向內地的重要區域，哈密市屬典型的溫帶大陸性干旱氣候，干燥少雨，晴天多。降水年際分布不均，5-9月降水比較集中，有時候會出現暴雨天氣，給航班運行帶來不利影響。為了更為深入地掌握哈密地區暴雨天氣形成機制，本文主要借助于氣象觀測資料對哈密北部地區2016年5月19-20日的一次暴雨天氣過程進行分析和預報，為提升暴雨天氣預報預測水平，制定暴雨天氣下航空氣象服務保障措施提供科學的指導依據。

1天氣實況

2016年5月19—20日，哈密地區出現了一次強降水天氣過程，降水大值區主要處于哈密地區北部的巴里坤以及沿天山區域，達到暴雨級別的區域站一共有19 個，其中累積降水量最大值出現在軍馬場（88.8mm）。降水主要時間段為 5月19日夜晚。此次降水天氣具備持續時間短、降水強度大、危害嚴重等特征，給哈密地區交通運輸、農業生產均造成極大危害，帶來的直接經濟損失達 6214 萬元。

2天氣形勢分析

2.1 高空環流形勢

在500hPa形勢場上，2016年5月17 日 20時有一切斷低渦分布在烏拉爾山南部至里海，低渦底前分裂短波處在中亞區域，新疆地區主要受西西伯利亞脊的影響。5月18 日 20時，低渦不斷東移南壓，西西伯利亞脊、巴爾喀什湖至中亞區域的長脊被打通，其前端分裂的短波槽逐漸東移進入新疆西部。哈密地區主要受弱脊影響。5月17日19日 20時，槽脊系統不斷東移，對新疆西部造成影響的短波槽增強東移，且在新疆中東部切渦，哈密受低渦前較強的西南氣流的影響，此低渦在5月19日夜晚進入哈密地區，到了 5月20 日 08時， 哈密地區均受低渦的作用，哈密北部屬于低渦中心（圖 1），哈密北部的巴里坤以及周邊地區發生了強降雨天氣。此次降水主要是中亞低槽在朝東邊移動過程中持續增強，且在新疆中東部切渦東移，導致哈密北部暴雨天氣的發生發展。

2.2 高低空急流

2016年5月18 日 200hPa 高空有西風急流發生于新疆天山南部，有一中心風速值為34m/s的最大風速軸線位于天山中部;急流軸處在新疆中部至哈密地區南部上空，風速最大值為38m/s，哈密北部地區處在急流出口區，較強高空急流推動了中低層上升運動的不斷增強，這也是導致高空輻散的主要因素。低空急流促使水汽輻合不斷加強，并且促進了暴雨天氣的發生。通過分析 850 hPa形勢場了解到，2016年5月18～19 日，新疆東南部有偏東風急流，5月18日急流風速為 2～8 m/s ，5月19日急流風速大幅增加，處于12～22 m/s范圍內，此時哈密北部地區東南風轉變為西北方，風速從 2 m/s 增加至 6 m/s，風場從風向輻合轉變成暖式切變，同時風向伴隨著高度的增加開始順時針旋轉，存在顯著的增強特征。低層輻合、高層輻散的高低空配置，促使水汽、能量以及動量在哈密北部地區上空集中，進而推動了此次哈密北部強降水天氣的出現。

3物理量場分析

3.1 相對濕度分析

通過此次降水期間700 hPa 相對濕度場進行分析可知（圖2），2016年5月19 日08時，有1高濕區處在新疆昌吉東部，且不斷朝東邊移動，濕度場正好與形勢場上的短波槽相對應。5月19 日 20時，高濕區移動到哈密地區北部，并且范圍有所延伸，對于哈密北部強降雨天氣的發生比較有利;5月20 日 08時之后，濕度大值中心逐漸移出哈密地區，此時降水過程也基本結束。

3.2 水汽通量散度

通過對 700hPa 形勢場水汽通量散度進行分析了解到，2016年5月19 日 08時，沿天山及庫米什區域分布著一數值為 -12.9g/（cm 2·hPa·s的水汽通量散度的輻合中心，哈密北部地區的巴里坤水汽通量散度為 -9.7g/（cm2·hPa·s），這個時候巴里坤已下雨，伴隨著時間的不斷推移，水汽通量散度有所增強，5月19 日 20：00，巴里坤的負值增加至 -29.4g/（cm 2 ·hPa·s）（圖3），中心有點兒偏北，水汽輻合上升的速度顯著增強，這個時候500hPa 處，水汽通量散度由負值轉變為正值。高層輻散下沉較強的抽吸作用，促使低層水汽的輻合上升加速，為此次暴雨天氣的發生發展提供了有利的水汽以及動力條件。

3.3 垂直速度

通過對垂直速度場進行分析可知，2016年5月19 日 14時哈密上空均屬于顯著的上升運動區，500 hPa垂直速度大值區處于哈密巴里坤一帶，中心值為-42×10 3 hPa·s -1，700 hPa處垂直速度為-24×10 3 hPa·s -1 ，到了5月 20 日 05時， 700 hPa 形勢場垂直速度達到最大，然后不斷變小，5月20日11時，哈密上空各層垂直速度均有所減小，轉變成下沉氣流。由低層至高層均屬于輻合上升運動，促使水汽不斷積聚，推動了暴雨的發生發展。

4結論

（1）此次降水主要是中亞低槽在朝東邊移動過程中持續增強，且在新疆中東部切渦東移，導致哈密北部形成暴雨天氣。較強高空急流推動了中低層上升運動的不斷增強，這也是導致高空輻散的主要因素。低空急流促使水汽輻合不斷加強，并且促進了暴雨天氣的發生。

（2）降水期間，哈密地區北部為高濕區，對于哈密北部強降雨天氣的發生比較有利;高層輻散下沉較強的抽吸作用，促使低層水汽的輻合上升加速，為此次暴雨天氣的發生發展提供了有利的水汽以及動力條件。垂直速度場上由低層至高層均屬于輻合上升運動，促使水汽不斷積聚，推動了暴雨的發生發展。

參考文獻：

[1]劉皚國，張云惠，楊利鴻.喀什地區暴雨特征及預報[J].新疆氣象，2005，28（增刊）：12—13.

[2]陳春艷，孔期，李如琦.天山北坡一次特大暴雨過程診斷分析[J].氣象，2012，38（1）：72—80.

[3]胡素琴，張琴，周宏.南疆西部一次中亞低渦型暴雨成因分析[J].沙漠與綠洲氣象，2016，10（z1）：7-12.

作者簡介：阿卜拉江·亞力坤（1987-），男，維吾爾族，新疆吐魯番市鄯善縣人，本科，助理工程師，從事氣象預報兼氣象觀測工作。