青海東部一次暴雨成因及過程分析

張廣偉 雷彥 張鋮玉

摘 要：本文利用高空、地面、衛星及雷達等常規氣象觀測資料，對2021年7月25日發生在青海省東部地區的一次中到大雨，局地暴雨天氣過程進行分析，此次過程降水中心在海南州尖扎縣，前期以對流性降水為主，后期以穩定性降水為主;“煙花”外圍的偏東氣流，與中東高壓東北側引導的偏西北冷空氣形成交匯，是此次暴雨的主要影響系統;500hPa高原東部-河套以南-華南是一個低值區，在這種鞍形場結構環流形勢下，容易在高原東部形成切變線;地面小尺度的地面輻合和弱冷空氣對此次降水的產生也有一定的觸發作用;濕層深厚，水汽條件好，有利于此次降水天氣的產生;降水區前期的晴熱高溫引起層結不穩定，較強的垂直速度為此次降水過程提供了足夠的能量條件。

關鍵詞：青海東部;暴雨;環流形勢

針對2021年7月25日發生的暴雨天氣過程，本文利用天氣環流背景、地面形勢、探空曲線、應用中尺度分析結合物理量場資料分析暴雨出現成因，并利用衛星和雷達資料分析此次過程的發展特點和觸發機制，分析此類天氣過程對于高原地區強對流天氣預報預警有一定的參考價值，也有利于提高高原地區災害性天氣研究能力。

1 天氣實況及特點

2021年7月25日至26日，青海東部出現中到大雨，海東、黃南多個站點達到暴雨量級，降水中心出現在尖扎昂拉鄉，降水量為93.3mm，其中海東市降水中心出現在化隆查甫鄉，降水量為63.4mm。本次降水過程從25日06時開始，26日09時趨于結束，強降水落區基本呈東北-西南走向的分布特征。

2 成因分析

2.1 環流形勢

7月24日20時我省處于中東高壓影響下，臺風“煙花”北移過程會使高壓西撤，由于溫度場落后于高度場，系統繼續發展;25日08時受臺風影響，西太平洋副熱帶高壓被擠壓至日本海區域，高原東部-河套以南-華南是一個低值區，在這種鞍形場結構環流形勢下，容易在高原上形成切變線。“煙花”外圍的偏東氣流，與中東高壓東北側引導的偏西北冷空氣形成交匯，在中東高壓邊緣冷暖氣流交匯處形成了大到暴雨過程，強降水落區在高壓脊線東南側，強降水落區受冷暖氣流輻合的位置支配。

2.2 水汽條件

本次降水過程前的水汽條件較為充沛，其中平流水汽：700hPa水汽通道是由于“煙花”臺風影響，水汽從東路進入我省，水汽來源是東海。局地水汽：700hPa我省大部地區處于8g/kg以上的大值區中，因此低層水汽充沛，500hPa我省大部地區位于T-Td≤4℃區域中，且比濕都大于8g/kg，水汽充沛。52866站上空整層的T-Td<2℃，濕層厚度達到9228m，其中700hPa-400hPa深厚的氣層中溫壓曲線和露壓曲線完全重合，大氣處于完全飽和狀態，水汽條件十分有利于強降水的產生。

2.3 觸發機制

本次降水過程的觸發機制主要是在24日20時影響我省北部的弱冷空氣;鞍形場結構環流形勢下形成的切變線;同時還有地面輻合線，位于青海湖東部、西寧與海南之間。

2.4 不穩定層結

降水前期（15-24日）海東地區有長達9天的晴熱高溫，大部分地區溫度維持30℃以上，為此次大降水儲備了足夠的潛熱能，配合較好的水汽條件提供了不穩定能量。

2.5 上升運動

分析7月25日08時起報的EC細網格垂直速度零場，在400hPa高度上互助地區有垂直速度負值中心，達到-178×10pa/s，上升運動強烈，經檢驗與此時的雨區有較好對應。

3 TlnP分析

分析7月25日08時西寧站溫壓曲線和露壓曲線及狀態曲線的分布形態時可以看到，600hPa-450hPa之間有冷空氣侵入，其與600hPa以下的暖濕層形成“上干下濕”的不穩定層結。25日08時西寧站中低層有逆溫層，有利于低層能量的儲備，溫度隨高度強烈的差動平流使得大氣層結不穩定趨勢進一步加劇。

從風向的垂直分布中看出，近地層風向隨高度逆轉，風向為偏東風，說明冷空氣已進入河湟谷地，自700hPa-600hPa風向隨高度順轉，說明中低層為暖平流。600hPa-450hPa之間風向隨高度逆轉，中層有冷平流，450hPa以上風隨高度順轉，450hPa為暖平流，冷暖平流的重復疊置非常有利于對流不穩定的加強。

4 衛星云圖分析

第一階段降水：24日20時左右對流云系從海北剛察生成，并沿著西北氣流流場向東南方向發展，在影響海南-海北時云團邊界光滑，并伴有雷電及短時強降水現象，06時云團接近海東邊界時前期云團變的松散及消散，但在TBB梯度大值區出現多點≥10mm短時強降水，松散云團分別在化隆及互助地區再次被觸發：從互助觸發的云團造成互助、樂都及民和地區的大降水，從化隆觸發的云團造成化隆及循化地區的暴雨，上述兩塊云團在25時下午14時左右移入甘肅。

第二階段降水：下午17：00左右，從海東西部移入云團造成下午至夜間的降水，此次大降水過程的累積降水量由兩次降水云團提供，且前一階段云團提供的降水量較第二段強，短強也更明顯。

5 雷達資料

降水過程前期，25日白天以混合型降水回波為主，最大組合反射率是55dBz，分布在化隆和尖扎的交界地區，通過分析對流云系三維模型，云系的強中心回波質心較低，短時強降水性質明顯;25日夜間轉為穩定性降水，回波在30dbz以下。

6 總結

（1）對于本次暴雨過程分析環流形勢有鞍形場結構，且青海位于584hPa高壓的外圍，在發生暴雨的條件上有充沛的平流水汽和局地水汽，前期的晴熱高溫提供了不穩定條件，冷空氣和地面輻合線等觸發機制都很明顯。

（2）通過分析垂直速度場可以發現，在本次降水過程中400hPa垂直速度的負值大值區與當前時段的雨區中心有較好的對應。

（3）分析7月25日08時西寧站有“上干下濕”的不穩定層結，中低層的逆溫層有利于低層能量的儲備，中層溫度隨高度急劇下降，溫度隨高度強烈的差動平流使得大氣層結不穩定趨勢進一步加劇。從風向的垂直分布中看出，中低層為暖平流，中層有冷平流，中高層為暖平流，冷暖平流的重復疊置非常有利于對流不穩定的加強。

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