2015 年塔里木墾區(qū)“5.27”暴雨天氣過程的診斷分析

陳艷麗

（新疆兵團(tuán)第二師三十三團(tuán)氣象站，新疆尉犁縣841505）

2015 年塔里木墾區(qū)“5.27”暴雨天氣過程的診斷分析

陳艷麗

（新疆兵團(tuán)第二師三十三團(tuán)氣象站，新疆尉犁縣841505）

本文利用常規(guī)觀測資料、客觀物理量場及衛(wèi)星云圖等資料，從環(huán)流背景、影響系統(tǒng)的演變及物理量場的配置等方面，對2015年5月27日發(fā)生在塔里木墾區(qū)的暴雨天氣過程進(jìn)行分析。結(jié)果表明：這次暴雨是由于高空巴爾喀什湖低槽東移、中低層氣旋式風(fēng)輻合區(qū)、地面強(qiáng)冷空氣東移南下的共同影響而產(chǎn)生的；分析各層物理量場的水汽輻合區(qū)、上升運(yùn)動區(qū)、風(fēng)場切變的分布結(jié)構(gòu)，對強(qiáng)降水區(qū)具有一定的指導(dǎo)作用；應(yīng)用MICAPS分析衛(wèi)星云圖中的TBB數(shù)據(jù)，可以有效分析中尺度對流系統(tǒng)（MCS）的演變過程，對暴雨的短時臨近預(yù)報(bào)具有很好的指導(dǎo)作用。

暴雨天氣過程；偏東急流；垂直速度；MCS

1 天氣實(shí)況

2015年5月27日，受高空低槽東移與西南暖濕空氣的共同影響，塔里木墾區(qū)普遍出現(xiàn)了中雨，局部達(dá)大到暴量。這次強(qiáng)降水分布不均勻、梯度大（三十一團(tuán)、三十三團(tuán)、三十五團(tuán)、鐵干里克的降水量分別為12.0、8.8、17.3和30.0 mm），強(qiáng)降水時段主要集中在27日17時至18時；暴雨中心位于鐵干里克，三十三團(tuán)距離暴雨中心50 km，但降水量僅達(dá)中量（8.0 mm）。其中，鐵干里克27日17時1小時雨量達(dá)19.9 mm；三十五團(tuán)27日18時1小時雨量達(dá)11.9 mm。

2 環(huán)流形勢和地面影響系統(tǒng)分析

2.1 高空環(huán)流形勢與影響系統(tǒng)

從500 hPa環(huán)流形勢演變圖（圖1）可以看出，26日20時巴爾喀什湖低渦在東移的過程中逐漸分裂為短波槽；伊朗副熱帶高壓脊線位于19～20°N，位置穩(wěn)定少動，西太副高逐步西伸北進(jìn)，兩高對峙有利于槽的南段越過帕米爾高原影響南疆盆地。

從27日08時500 hPa形勢場分析，里海高壓脊前強(qiáng)勢的西北氣流引導(dǎo)冷空氣不斷南下，中高緯度的低渦在東移南下過程中，不斷地分裂短波，并對巴爾喀什湖低槽進(jìn)行冷空氣的補(bǔ)充。27日14時高空槽內(nèi)有明顯的冷平流配合，且溫度場滯后于高底場，系統(tǒng)呈增強(qiáng)趨勢。27日20時低槽系統(tǒng)逐漸移出塔里木墾區(qū)，該區(qū)域的降水趨于結(jié)束。

圖1 5月25日08時至27日20時500 hPa環(huán)流形勢

27日08時700 hPa的偏南氣流有所加強(qiáng)（圖略），并逐漸在塔里木墾區(qū)形成弱的切變。850 hPa則有一支強(qiáng)盛的偏東急流，隨后趨于減弱，隨著西南氣流的出現(xiàn)，27日14時在塔里木墾區(qū)西南氣流與偏東氣流形成了一個較為明顯的氣旋式輻合區(qū)，有利于水汽在該地區(qū)迅速集中。塔里木墾區(qū)位于西南暖濕氣流輸送帶的左前方，有利于該地區(qū)輻合上升氣流的不斷發(fā)展。27日20時隨著切變線的減弱消失，至23時該區(qū)域的降水基本結(jié)束。

因降水前期該地區(qū)空氣干燥，而大氣增濕是在短時間內(nèi)完成的，水汽迅速就近輻合集中。由此可見，低層（700 hPa或850 hPa）的偏東急流、西南氣流、風(fēng)速的切變?yōu)樗锬緣▍^(qū)提供了充沛的水汽條件和能量來源。風(fēng)速的氣旋式輻合區(qū)、西南氣流的加強(qiáng)在這次強(qiáng)降水過程中起到非常重要的作用。此次塔里木墾區(qū)暴雨發(fā)生期間，大氣環(huán)流背景場具有顯著的低層輻合高層輻散運(yùn)動特征。

2.2 地面影響系統(tǒng)分析

從地面氣壓場分析，隨著冷空氣的東移南下，26日14時至27日14時塔里木墾區(qū)24 h降溫幅度達(dá)11～15℃。26日20時在南疆盆地南部形成一個地面高壓；27日08時隨著高空槽的東移，地面的高壓中心不斷發(fā)展并向東北移動；27日17時當(dāng)強(qiáng)勢的地面高壓移至塔里木墾區(qū)時，降水開始，鐵干里克出現(xiàn)短時大風(fēng)，瞬間極大風(fēng)速13.2 m/s（15時47分），并與暴雨中心的落區(qū)基本吻合。

3 物理量分析

3.1 水汽條件

分析鐵干里克水汽通量散度時間剖面圖（圖2），顯示27日08時至14時該區(qū)域上空水汽通量散度為負(fù)值，表明中低層有充足的水汽輸送，有利于強(qiáng)降水發(fā)生；27日20時西南暖濕輸送減弱，水汽通量散度為正值，則本地區(qū)的強(qiáng)降水過程也逐漸減弱至停止。

圖2 5月26～27日水汽通量散度時間剖面

從比濕時間剖面圖（圖3）可見，此次暴雨發(fā)生期間該區(qū)域中低層比濕值較高，700 hPa以下超過5 g/kg，表明該區(qū)域發(fā)生暴雨期間中低層濕度較大、水汽充沛，為強(qiáng)降水的發(fā)生提供了充足的水汽條件，有利于強(qiáng)降水的發(fā)生發(fā)展。

圖3 5月26～27日比濕時間剖面

從濕度時間剖面圖（圖4）可以看出，27日14時至20時該區(qū)域低層（700 hPa、850 hPa）的相對濕度均達(dá)到70%～80%，整個濕層厚度也較厚，呈明顯的高濕區(qū)，一般當(dāng)濕層厚度達(dá)到700 hPa時，有利于暴雨區(qū)水汽的集中，為暴雨的發(fā)生提供有利條件。

圖4 5月26～27日濕度時間剖面

3.2 動力條件

從相對渦度和散度的時間剖面圖分析（圖略），27日08時700 hPa上塔里木墾區(qū)處于正渦度和負(fù)散度區(qū)，表明該地區(qū)有氣旋性輻合上升運(yùn)動。之后正渦度區(qū)逐漸向上擴(kuò)展，表明本地區(qū)上空的上升運(yùn)動逐步增強(qiáng)，這樣中低層氣流輻合、高層輻散的大氣環(huán)流配置極有利于該區(qū)域短時強(qiáng)降水的發(fā)展。

從垂直速度的時間剖面圖來看，強(qiáng)降水發(fā)生期間，27日14時本地有較為強(qiáng)烈的上升運(yùn)動，表明在高層輻散和低層輻合的共同作用下，導(dǎo)致本地上空的垂直上升運(yùn)動得以迅速發(fā)展，對強(qiáng)降水的發(fā)生極為有利。

3.3 熱力條件

從K指數(shù)分布和演變情況來看，塔里木墾區(qū)暴雨發(fā)生期間，27日08時至27日20時，該區(qū)域的K指數(shù)均≥32℃（圖略），由此表明，暴雨發(fā)生期間該區(qū)域有較強(qiáng)的不穩(wěn)定能量不斷在積累，為暴雨的發(fā)生提供充足的不穩(wěn)定能量；隨著K≥32℃區(qū)域逐漸東南移，塔里木墾區(qū)的不穩(wěn)定能量明顯減弱，不利于強(qiáng)降水的維持，至27日23時降水基本結(jié)束。

4 衛(wèi)星云圖的分析

短時強(qiáng)對流天氣是在多種尺度系統(tǒng)相互作用的條件下發(fā)生發(fā)展的，即在一定大尺度環(huán)流條件下產(chǎn)生發(fā)展的中小尺度系統(tǒng)直接造成的［1］。由衛(wèi)星云圖的演變可以看出，從27日凌晨開始，在南疆盆地中部不斷有對流云團(tuán)發(fā)展，并在南壓高壓西側(cè)西氣流的引導(dǎo)下，向東北方向移動。27日12時，塔里木墾區(qū)附近出現(xiàn)對流云團(tuán)生成，在向東北方向移動過程中迅速擴(kuò)大。27日14時，塔里木墾區(qū)上空云團(tuán)進(jìn)一步發(fā)展增強(qiáng)，16時逐漸形成一個較明顯的MCS，從而導(dǎo)致該區(qū)域該時段出現(xiàn)1次降水峰值，對應(yīng)的塔里木墾區(qū)出現(xiàn)了大范圍的降水，鐵干里克17時1小時降水量19.9 mm，三十五團(tuán)18時1小時降水量為11.9 mm。伴隨著對流云團(tuán)向東北方向移動，當(dāng)?shù)亟邓鸩綔p弱。到27日23時隨著對流云團(tuán)的減弱消散，該區(qū)域的降水基本結(jié)束。

5 小結(jié)

（1）此次塔里木墾區(qū)暴雨是由于高空巴爾喀什湖低槽東移和中低層氣旋式風(fēng)輻合的高低空系統(tǒng)配置下，同時伴隨著地面強(qiáng)冷空氣東移南下是共同影響而產(chǎn)生的。（2）通過分析各層物理量場表明：水汽的迅速集中、強(qiáng)烈的上升運(yùn)動區(qū)、風(fēng)場的氣旋性輻合結(jié)構(gòu)對該區(qū)域的短時強(qiáng)降水起到了主導(dǎo)作用。暴雨中心位于≥32℃的高能舌上，整層的濕層厚度達(dá)到700 hPa的高度。（3）新疆暴雨局地性強(qiáng)，應(yīng)用MICAPS分析衛(wèi)星云圖中的TBB數(shù)據(jù)可以有效分析中尺度對流系統(tǒng)（MCS）的演變過程，對暴雨的短時臨近預(yù)報(bào)具有很好的指導(dǎo)作用。

［1］朱乾根，林錦瑞，壽紹文，等.天氣學(xué)原理和方法（第四版）［M］.北京：氣象出版社，2007.

2015—08—03