2013年6月19—20日阿克蘇地區(qū)一次大到暴雨天氣過程分析

宋雪菲

摘 要 通過分析2013年6月19-20日發(fā)生在阿克蘇地區(qū)的一次大到暴雨天氣過程，揭示形成這次強(qiáng)降水天氣環(huán)流背景特點(diǎn)、物理量和雷達(dá)回波特征，以加強(qiáng)對(duì)強(qiáng)降雨天氣的認(rèn)識(shí)，進(jìn)而為該地區(qū)強(qiáng)降雨的預(yù)警預(yù)報(bào)可以提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞 大到暴雨；中亞低槽；新疆阿克蘇

中圖分類號(hào)：P458.121.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：1673-890X（2015）18--02

暴雨是我國(guó)頻繁發(fā)生的一種自然災(zāi)害，隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，因暴雨引發(fā)的自然災(zāi)害對(duì)我國(guó)人民的正常生活和生命財(cái)產(chǎn)安全直接產(chǎn)生了威脅，對(duì)暴雨的形成機(jī)理和發(fā)展機(jī)制進(jìn)行深入研究是氣象工作者關(guān)注的重點(diǎn)[1]。2013年6月19-20日，在阿克蘇地區(qū)發(fā)生了一次大暴雨天氣過程，給當(dāng)?shù)氐纳a(chǎn)生活及交通出行造成了嚴(yán)重影響，因此，對(duì)此次大到暴雨天氣過程進(jìn)行分析，對(duì)于在預(yù)報(bào)中識(shí)別類似現(xiàn)象具有參考作用，有助于提高預(yù)報(bào)經(jīng)驗(yàn)，快速形成明確的預(yù)報(bào)思路[2]。

1 天氣實(shí)況

2013年6月19-20日，烏魯木齊受連日強(qiáng)降雨的影響，新疆阿克蘇地區(qū)部分縣市暴雨如注、洪水肆虐。其中，阿克蘇市、烏什縣、柯坪縣、溫宿縣等部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)大面積受災(zāi)，大量農(nóng)田被淹，房屋倒塌、堤壩損毀。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，洪水導(dǎo)致阿克蘇市的直接經(jīng)濟(jì)損失將近7 000萬(wàn)元，這次特大暴雨來得快，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，降雨強(qiáng)度大，還引發(fā)了山洪災(zāi)害，對(duì)人民群眾的生產(chǎn)生活、交通出行造成了不同程度的影響。

2 天氣形勢(shì)分析

100 hPa南亞高壓向東開始加強(qiáng)擴(kuò)張，在伊朗高原附近形成了一個(gè)閉合的高中心。同時(shí)，向東不斷加強(qiáng)，在青藏高原的東側(cè)又形成了一個(gè)閉合高中心，這兩個(gè)閉合高中心將新疆圍在了長(zhǎng)波槽的控制之中。暴雨天氣出現(xiàn)在東、西兩個(gè)閉合的高中心背景下，再加上東，西兩個(gè)的氣壓強(qiáng)度不同，西部強(qiáng)于東部，中緯度和低緯度呈現(xiàn)兩槽一脊型，在超長(zhǎng)波槽內(nèi)分布著北歐和巴爾喀什湖，在長(zhǎng)波脊區(qū)分布有烏拉爾山，在中緯槽脊系統(tǒng)和中低緯系統(tǒng)的互相作用下，增加了環(huán)流徑向度，再加上有一段穩(wěn)定時(shí)間，為暴雨過程提供了大尺度的環(huán)流背景。隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，從19日08：00，在巴爾喀什湖的影響下，新疆大多地區(qū)都在其冷槽的控制范圍之內(nèi)，表現(xiàn)出西南氣流，再加上東北壓大槽的影響，在青藏高原的中東部地區(qū)有大量的暖濕氣在此地聚集；到19日20：00，冷槽開始向東移動(dòng)并進(jìn)行收縮，在向西方向有副熱帶高壓移動(dòng)，加大了影響范圍，此時(shí)的阿克蘇地區(qū)高空輸送水汽的速度較快，高原上增濕較為明顯，上升氣流比較強(qiáng)，在垂直方向的動(dòng)力擾動(dòng)的速率非常快，與阿克蘇地區(qū)的集中降水時(shí)段向呼應(yīng)。阿克蘇地區(qū)700 hPa對(duì)流層中低層出現(xiàn)了明顯的偏東風(fēng)和風(fēng)速的輻合。有高空西南急流明顯存在于200 hPa的對(duì)流層上，這種現(xiàn)象是典型的新疆降雨3支氣流配置，在低層輻合和高空輻散的共同作用下使大氣的不穩(wěn)定性增強(qiáng)，對(duì)水汽正常輸送有利。

3 物理量診斷分析

3.1 水汽條件分析

水汽條件是否充足對(duì)降水的形成直接產(chǎn)生影響。這次大暴雨出現(xiàn)的區(qū)域是明顯的濕舌區(qū)，等值線以數(shù)值7 g/kg將整個(gè)阿克蘇地區(qū)包圍起來。孟加拉灣的暖濕水汽在青藏高原暖冬側(cè)偏南氣流的影響下，向北進(jìn)行輸送，在輸送的過程中遇到了甘肅西部東南風(fēng)帶來的水汽，在南疆地區(qū)同中亞槽前西南氣流交匯后，開始往北繼續(xù)輸送，成為此次阿克蘇等地區(qū)的大到暴雨天氣提供充足的水汽來源。

3.2 動(dòng)力條件分析

對(duì)阿克蘇地區(qū)19-20日散度圖（圖1）隨時(shí)間變化的過程中不難發(fā)現(xiàn)，在強(qiáng)降水出現(xiàn)以前，低層850 hPa的附近有輻合，有輻散的在400～600 hPa，出現(xiàn)降雨之前輻合高度開始明顯上升，在低層到400 hPa之間都是輻合區(qū)。同時(shí)，在300 hPa以上其中心值增強(qiáng)到了5×10﹣5/s，此時(shí)表現(xiàn)出低層輻合與高層輻散相結(jié)合，使散度場(chǎng)的垂直結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化增強(qiáng)了上空的抽吸作用，而且有利于上升運(yùn)動(dòng)的加強(qiáng)，為阿克蘇地區(qū)的大到暴雨天氣提供了有利的動(dòng)力條件作保證。

圖1 2013年6月19-20日散度場(chǎng)的時(shí)間-高度演變圖

3.3 熱力條件分析

此次阿克蘇地區(qū)的大到暴雨的產(chǎn)生和發(fā)展除了受暖濕氣流的影響外，還受干冷空氣活動(dòng)的影響。通過對(duì)此次強(qiáng)降水過程中的溫度平流演變圖（圖2）進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，在出現(xiàn)降雨之前，阿克蘇等新疆的大部分地區(qū)的對(duì)流層中層是受暖平流控制的影響，在19日的14：00左右，冷平流有明顯的向東移動(dòng)并加強(qiáng)的趨勢(shì)，增大了不穩(wěn)定層（圖2a），到17：00，阿克蘇地區(qū)又有明顯的強(qiáng)降雨過程產(chǎn)生，到了20日的08：00，阿克蘇地區(qū)又開始受冷平流控制的影響，但是影響的強(qiáng)度開始減弱，對(duì)應(yīng)的降水強(qiáng)度減?。▓D2b）。這次強(qiáng)降雨過程，對(duì)流層的中層中冷平流入侵到完全控制降水區(qū)域時(shí)段與阿克蘇地區(qū)的此次暴雨天氣時(shí)段相對(duì)應(yīng)，對(duì)于預(yù)報(bào)天氣具有很好的指導(dǎo)意義。

a.19日14：00 b.20日08：00

圖2 700 hPa溫度平流

4 多普勒雷達(dá)資料的中尺度分析

通過阿克蘇地區(qū)雷達(dá)回波資料可以較清楚的反映局地暴雨降水天氣的中小尺度特征。

借助于雷達(dá)組合反射率因子（圖3），可以發(fā)現(xiàn)這次強(qiáng)降水回波是以層狀云為主的混合降水回波，有明顯的絮狀結(jié)構(gòu)，通過對(duì)19日下午到夜間的動(dòng)畫演示中可以看出，在西北到東南方向降水回波不斷移動(dòng)，在移動(dòng)的過程中生成了降水云團(tuán)，對(duì)阿克蘇地區(qū)造成影響，這些云團(tuán)體積較小，持續(xù)的時(shí)間較短，強(qiáng)度較小，對(duì)于局部地區(qū)并沒有特別大的降水強(qiáng)度，整個(gè)降水過程較為均勻，但是由于降水時(shí)間長(zhǎng)，所以增加了阿克蘇等地的降雨量。

在20日下午，阿克蘇等地出現(xiàn)了短時(shí)間的強(qiáng)對(duì)流天氣，從動(dòng)畫演示中不難發(fā)現(xiàn)，在中山帶地區(qū)受小的中尺度天氣的影響比較嚴(yán)重，這個(gè)小的降水云團(tuán)在降水回波中出現(xiàn)，雖然水平尺度小，但是持續(xù)時(shí)間卻很長(zhǎng)，位置穩(wěn)定，對(duì)流發(fā)展劇烈，最強(qiáng)反射率達(dá)到了35～40 dbz，通過研究垂直剖面圖（圖3c），可以看出，最強(qiáng)回波頂高不超過4 000 m，而20日當(dāng)天的0度層的高度與4 000 m非常接近，出現(xiàn)這種情況的原因是因?yàn)樯絽^(qū)沒有雷暴天氣出現(xiàn)。通過觀察徑向速度場(chǎng)，在降水測(cè)站附近有明顯的風(fēng)向輻合出現(xiàn)，說明在輻合區(qū)內(nèi)發(fā)展對(duì)流系統(tǒng)需要不斷加強(qiáng)。

圖3 a.20時(shí)01：07分徑向速度圖

b.20日00：44分組合反射率回波圖

c.18：05時(shí)組合反射率回波圖與剖面圖

5 結(jié)論

第一，此次暴雨天氣具有降雨強(qiáng)度大、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、影響范圍廣等特點(diǎn)。其中烏拉爾山高壓東南側(cè)中亞低槽II型系統(tǒng)是影響此次暴雨過程的主要天氣系統(tǒng)，高層具有顯著的高空急流，對(duì)流層中低層為偏東氣流。

第二，在孟加拉灣暖濕水汽向北方地區(qū)輸送的過程中，經(jīng)過甘肅西部時(shí)與新疆地區(qū)的中亞槽氣流匯合然后開始繼續(xù)往北輸送，為阿克蘇等地的大到暴雨提供充足的水汽來源。阿克蘇地區(qū)此次大到暴雨產(chǎn)生的動(dòng)力條件是底層輻合和高層輻散的垂直結(jié)構(gòu)造成上升運(yùn)動(dòng)的速度加快。

參考文獻(xiàn)

[1]壽紹文，勵(lì)申申，王善華，等.天氣學(xué)分析[M].北京：氣象出版社，2006.

[2]王世杰，楊蓮梅，史玉光.烏魯木齊1991-2010年降雨特征分析[J].中國(guó)沙漠，2012（2）.

（責(zé)任編輯：劉昀）