2022年8月下旬青海省一次大范圍降水天氣過程分析

李澤祥 馬玉花 杜賢寧 張彩霞

收稿日期：2023-11-30

作者簡介：李澤祥（1993—），男，青海樂都人，助理工程師，主要從事天氣預報預警及氣象服務工作。

摘 要：利用常規氣象資料、衛星、雷達探測資料等相關氣象資料對2022年8月下旬青海省一次大范圍降水天氣過程進行分析。結果表明：巴爾喀什湖低槽底下分裂的短波槽是此次青海海北州、西寧、海南州、海東地區等北部區域降水天氣產生的影響系統；青海玉樹州、黃南州等南部區域降水主要是在西北風、西南風的輻合以及高原切變線的影響下產生的。降水期間，青海大多數區域處在南壓高壓東北側分流區。高層輻散的“抽吸”效應推動上升運動越來越強，為本次降水天氣提供了動力條件。從水汽條件來看，青海湟水河谷地水汽輸送路徑包括2條，第1條路徑為北部輸送，水汽主要沿甘肅與青海東北部的西北氣流向東輸入青海東部一帶；第2條路徑水汽源于孟加拉灣，在偏東風的作用下一些水汽逐漸向黃南州傳輸；降水期間青海東部區域地面比濕值處于10.0～12.0 g/kg之間，局部區域最大比濕達14.0 g/kg，水汽條件較好。從熱力條件來看，降水落區低層存在顯著的暖平流，不穩定能量較多。與此同時，在此次降水天氣發生之前，副熱帶高壓對青海大多數區域產生影響，青海東部一帶溫度偏高，積聚了有利的熱力條件。衛星云圖和雷達探測資料對本次青海省局部地區強降水天氣的預報預警具有一定的指示意義。

關鍵詞：青海省；降水天氣；環流形勢；物理量

中圖分類號：P458.121 文獻標識碼：B文章編號：2095–3305（2024）03–0-03

在全球氣候增暖的大背景下，我國局部地區極端降水天氣發生越來越頻繁，給地方經濟經常造成極大損失[1]。為此，近年來我國許多學者均非常注重暴雨天氣的研究。陳添宇等[2]通過分析西北地區東部一次降水天氣的成因，得出此次極端降水天氣為中等強度的α和中β尺度對流云團引起的強對流降水。王榮梅等[3]

分析了新疆哈密的一次暴雨天氣過程，認為這次暴雨天氣是由伊朗副熱帶高壓向北延伸、里海長脊和烏拉爾山高脊的反氣旋型連接引起的；低層風場的輻合和中上層強烈的西南氣流繼續向暴雨區輸送水汽；深層低值系統表現出從低到中的強烈輻合向上運動，為強降水天氣的出現提供了強大的動力條件。張艷艷[4]分析了2015年7月初發生在河西走廊中部的一次暴雨天氣過程，認為此次暴雨天氣過程是受巴湖西北急流、華中東南氣流、地面冷鋒等共同作用下產生的。姜彩蓮等[5-9]主要對新疆暴雨的形成條件和機制進行了多次研究，提出了100 hPa南亞高雙型、200 hPa西南急流、

500 hPa副熱帶低壓槽控制新疆、中低層急流暴雨天氣的概念。

青海省地處中國西北內陸，青藏高原東部，境內降水大部分集中在夏季，一旦出現強降水天氣，極易引發山洪、泥石流等地質災害。因此，應加強對青海省降水天氣的相關研究。分析2022年8月下旬青海省一次大范圍降水天氣過程，可以深入掌握青海省極端降水天氣的發生發展規律，有利于提升暴雨天氣預報預警的準確率、防汛減災水平。

1 天氣實況

2022年8月27日08：00—8月28日08：00青海省出現了一次大范圍降水天氣過程。此次降水期間達到大雨量級的測站為61個；降水落區涉及海東地區、海北州、西寧、玉樹地區、海南州以及黃南州（圖1）。此次降水量最集中區域為黃南州澤庫，該地區降水量達49.3 mm，該地區最大小時雨強為42.2 mm（8月27日20：40～21：40）。此外，本次降水期間達到極端降水標準的測站有15個。

2 環流形勢

在此次青海省降水天氣期間，500 hPa中高緯環流形勢特征為“2槽1脊”型，兩槽分別位于東亞一帶以及巴爾喀什湖分別分布著2槽（圖2）。巴爾喀什湖低槽底下分裂下滑的短波槽在8月27日20：00向青海東北一帶發展，這是本次青海海北州、西寧、海南州、海東地區等北部區域降水天氣產生的影響系統，青海玉樹州、黃南州等南部區域降水主要是在西北風、西南風的輻合以及高原切變線的影響下產生的。500 hPa風向切變的影響下，黃南州澤庫從8月27日18：00起，正渦度中心強度以及所處區域越來越廣泛，8月27日22：00中心強度處于最高狀態。

600 hPa青海東部一帶在8月27日白天主要受偏北風影響，到了8月27日19：00之后東風逐漸轉變成東風，同時風速越來越大，偏東風輻合越來越強，黃南州澤庫風速由2.0 m/s上升到6.0 m/s；隨著時間的推移，8月28日00：00 ，東南風風速大幅下降，降低至2.0 m/s。700 hPa形勢場青海中南部受暖低壓影響，

200 hPa形勢場青海處在西風急流右側，青海大多數區域處在南壓高壓東北側分流區。高層輻散的“抽吸”效應推動上升運動越來越強，為本次降水天氣提供了動力條件。

由地面形勢場進行分析可知，8月27日08：00西路弱冷空氣進入青海西北一帶，冷空氣主體位于隴西。西路冷空氣在8月27日11：00進入青海東部，北邊冷空氣主體仍舊處在隴西一帶。在此之后，北部冷空氣越來越強并且逐漸朝東邊發展，8月27日20：00冷空氣前沿朝青海和甘肅相交區域發展，8月28日02：00進入青海湟水谷地。但從圖3可看出，冷空氣主體仍舊處于北緯38°北部區域，而地面北緯37°存在顯著的冷平流，同時分布在假相當位溫（θse）密集帶的前沿，這意味著本區域冷、暖氣流匯集比較顯著。

由上述分析不難發現，本次降水期間青海海北州、西寧、海南州、海東地區等北部區域降水是因為高層存在短波槽活動，低空偏東風輻合以及冷空氣滲透觸發了不穩定能量，進而造成了對流性降水；玉樹州、黃南州等南部區域降水主要是受低層東南風風速輻合，高層風向切變的共同作用，促使不穩定能量得到釋放，從而形成強降雨天氣。

3 物理量場分析

3.1 水汽條件

3.1.1 水汽輸送條件

分析此次降水期間水汽通量和散度場，發現由于副熱帶高壓東退顯著，位置偏南，其外圍西南氣流對青海的水汽輸送很弱，600 hPa水汽輸送比較顯著。青海湟水河谷地水汽輸送路徑包括2條：第1條路徑為北部輸送，水汽主要沿甘肅與青海東北部的西北氣流向東輸入青海東部一帶；第2條路徑水汽源于孟加拉灣，水汽向甘肅西南部以及四川一帶傳輸，在偏東風的作用下，部分水汽逐漸向黃南州傳輸。

3.1.2 比濕條件

從此次降水天氣過程比濕條件進行分析可知，2022年8月27日17：00，青海東部區域地面比濕值處于10.0～12.0 g/kg之間，局部區域最大比濕達14 g/kg，水汽豐富，為此次降水天氣的發生提供了有利的比濕條件。

3.2 熱力條件

通過對2022年8月27日20：00青海省西寧探空站資料進行分析發現（圖4），西寧地面到400 hPa都屬于濕層，濕層比較深厚，CAPE值是421.7 J/kg，低層風向顯著順轉，低層存在顯著的暖平流，不穩定能量較多。同時，在此次降水天氣發生之前，副熱帶高壓對青海大多數區域產生影響，青海東部一帶最高氣溫達到25 ℃以上，在副熱帶高壓影響下積聚了有利的熱力條件。

4 衛星云圖與雷達探測資料分析

通過對此次青海省降水期間衛星云圖進行分析發現，此次強降水期間降水落區出現了若干小尺度云團，降水是由中尺度對流系統造成的。2022年8月27日20：40，降水最強區域澤庫縣位于黑體亮溫（TBB）梯度大值區，8月27日20：50澤庫產生了對流，在東移期間流云團減弱消散；8月27日21：45對流云團東移消散，澤庫縣降水強度越來越弱。海東地區、西寧一帶云團較弱，降水同樣出現在梯度大值區。由此可以看出，本次強降水具備顯著的局地性。

通過對此次降水天氣過程中雷達資料進行分析可知：對澤庫影響的最大的反射率因子在2022年8月27日20：34～21：07均大于60 dBz，在此之后開始呈降低變化趨勢；同時，VIL處于15 ～20 kg/m2之間，對此次強降水天氣具有重要指示意義。

5 結論

（1）巴爾喀什湖低槽底下短波槽是本次青海海北州、西寧、海南州、海東地區等北部區域降水天氣產生的影響系統；青海玉樹州、黃南州等南部區域降水主要是在西北風、西南風的輻合以及高原切變線的影響下產生的。

（2）降水期間，青海大多數區域處在南壓高壓東北側分流區。高層輻散的“抽吸”效應推動上升運動越來越強，為本次降水天氣提供了動力條件。

（3）從水汽條件來看，青海湟水河谷地水汽輸送路徑包括2條，第1條路徑為北部輸送，水汽主要沿甘肅與青海東北部的西北氣流向東輸入青海東部一帶；第2條路徑水汽源于孟加拉灣，在偏東風的作用下一些水汽逐漸向黃南州傳輸；降水期間青海東部區域地面比濕值處于10.0～12.0 g/kg之間，局部區域最大比濕達14.0 g/kg，水汽條件較好。

（4）從熱力條件來看，降水落區低層存在顯著的暖平流，不穩定能量較多。同時，在此次降水天氣發生之前，副熱帶高壓對青海大多數區域產生影響，青海東部一帶溫度偏高，積聚了有利的熱力條件。

（5）衛星云圖和雷達探測資料對本次青海省局部地區強降水天氣的預報預警具有一定的指示意義。

參考文獻

[1] 高濤，謝立安.近50年來中國極端降水趨勢與物理成因研究綜述[J].地球科學進展，2014，29（5）：577-589.

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[3] 王榮梅，道然，屠月青.哈密地區7·17暴雨天氣過程分析[J].沙漠與綠洲氣象，2010，4（1）：36-40.

[4] 張艷艷.河西走廊中部一次罕見區域性強降水天氣過程分析[J].農業開發與裝備，2021（7）：87-88.

[5] 姜彩蓮，郭琪，李建剛，等.天山北坡一次暴雨天氣的成因初探[J].干旱區資源與環境，2013，27（6）：160-166.

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[9] 張云惠，李海燕，藺喜祿，等，南疆西部持續性暴雨環流背景及天氣尺度的動力過程分析[J].氣象，2015，41（7）：816-824．