王曉雍
青海省海北藏族自治州氣象臺,青海海北 810200
2021年6月23日17時降水從祁連地區自西向東移動,前期以對流性天氣為主,后期轉為穩定型降水,降水至24日20:00結束。其中降水主要集中在23日夜間至24日午后,至24日20:00,24 h累計降水達大雨7個、中雨53個、小雨14個(圖1)。此次天氣過程具有影響范圍廣、持續時間長、大雨落區相對分散的特點,其中大雨出現在海晏、門源及剛察的部分區域站(表1)。

表1 2021年3月23日20:00~24日20:00 累積降水量 mm

圖1 2021年3月23日20:00~24日20:00海北州累積降水量
從500 hPa高空環流形勢演變分析(圖2):23日08:00中高緯的環流形勢為兩低一高型,兩個低壓分別位于巴爾卡什湖北部地區及鄂霍次克海,兩高之間的貝加爾湖地區為高壓;西部的低值系統分裂的短波槽呈階梯型,階梯槽也稱之為疏散槽,疏散槽脊是加深的[1]。在東移的過程中伴隨著槽的發展,同時疏散槽有利于冷空氣的快速南下,冷空氣在海西西部與新疆交界的地區匯合;至23日20:00,河套高壓脊后的偏南氣流加強,風速達到12 m/s,受到高壓脊的阻擋,等溫線密集,形成鋒區。巴爾喀什湖地區的低渦在東移過程中,逐漸南壓,冷槽與高度脊疊加,河套地區的反氣旋減弱東移南壓,短波槽東移經至海北州西部地區。至24日08:00,在西北氣流的引導下,鋒區東移到達海西東部地區,受到我國中部地區高壓脊的阻擋,系統移動緩慢。24日20:00海西東部地區有高壓發展,天氣轉好。

圖2 2021年6月23日08:00~24日20:00 500 hPa高空環流形勢演變圖
從700 hPa環流形勢演變分析(圖3):青海省北部地區始終維持著切變線,提供動力抬升條件,高原東部邊緣地區有低渦活動,水汽沿著低渦外圍偏南氣流源源不斷地輸送到青海省東部;此外,北側偏北氣流攜帶冷空氣從低層由河谷地帶倒灌入我省東部地區。至24日08:00雖然副熱帶高壓東移,但是低渦系統長期維持,偏南氣流為此次過程提供了充沛的水汽條件。

圖3 2021年6月23日20:00、24日08:00 700 hPa高空環流形勢演變圖
從過程的地面演變分析(圖4):23日11:00內蒙古與甘肅的交界上有弱低壓控制,冷高壓前沿1 005 hPa線位于海西東部地區(圖略);23日14:00冷空氣在柴達木盆地堆積,甘肅西部的冷空氣沿著河谷地帶進入到祁連西段,河套西部的低渦系統強度加強,強度達997.5 hPa;23日20:00,新疆地區的高壓分裂的小高壓位于祁連西段,低渦系統穩定維持,地面上等壓線密集;24日02:00,低渦系統減弱冷,冷空氣分東西兩路入侵青海省,高壓前沿1 022.5 hPa移至海北州中部地區;24日08:00~20:00地面上的高壓發展東移,冷空氣繼續東移。冷空氣的入侵有2個方面的作用:一是抬升鋒前暖濕氣流,提供了上升運動;二是整層的溫度降低,提升水汽飽和度,提高了水汽的凝結效率。

圖4 2021年6月23日14:00~24日20:00地面氣壓場演變圖
從衛星云圖的動態演變圖分析(圖5),23日14:00玉樹、果洛地區有分散的對流云系存在,青海省北部地區有短波槽云系造成了祁連地區的降水;23日20:00青南地區的對流云系隨著西南氣流向東北方向移動,并加強成為團狀結構,云頂亮溫低,并與北部的云系合并,環湖地區的出現降水,在河西走廊一線有高壓脊控制,為相對少云的晴空區;23日22:30,受反氣旋環流的阻擋,北部的短波槽移動緩慢[2],團狀的對流云系減弱,仍然向東北方向移動;24日04:34,高壓脊逐漸減弱,北部的鋒面云系東移南壓;12:38~15:15,鋒面云系的南端有對流不斷有新的對流單體觸發,并向東偏南方向移動。云系移動緩慢,長時間維持及新的對流云系發展共同造成了此次降水天氣過程。

圖5 2021年6月6月23日14:00~24日15:00衛星云圖動態演變圖
雷達組合反射率演變圖分析(圖6),6月23—24日17:00近22 h內,回波主要以層積混合云型為主,前期受到西南氣流的影響,南部地區發展的多個對流單體向東北方向移動,經過海北北部地區形成列車效應[3],后期不斷有新的對流單體觸發,從而使得降水持續時間更長。降水期間回波強度在35 dBz左右,強回波的高度在1.6 km左右,對流單體的質心低,易形成相對較大的降水。

圖6 2021年6月23日22:00~24日17:00雷達組合反射率演變圖
回波頂高可通過對最高頂定位來較有意義的風暴[2]。它反映了云系的發展旺盛程度,其值越高對流云系發展越旺盛,產生的天氣較為劇烈。從回波頂高的動態演變圖分析(圖7),6月24日01:11回波頂高為8 km,該時刻云系發展最為旺盛,回波頂高達到最大值,后期回波頂高基本維持在5 km,為中低云系,中低云系長時間維持,有利于穩定性的降水持續出現,累計時間長,易形成大雨天氣。

圖7 2021年6月6月24日01:00~17:00的回波頂高演變圖
(1)河套高壓脊穩定少動,短波槽移動緩慢,階梯槽上下滑的冷空氣與暖空氣在海北州上空匯合,為降水過程提供了長時間的動力;(2)700 hPa上低渦維持時間長,水汽供應充足,為降水過程提供了充沛的水汽條件;(3)緩慢移動的云系與觸發的新對流云系共同造成了此次天氣過程;(4)強回波的質心較低,形成列車效應,降水累積量大。