青海省東北部短時強降水特征分析

雷生國 趙維梅 馬秀梅

摘要 利用2004—2014年5—9月的常規(guī)氣象資料和青海省東北部10個自動氣象站的小時氣象要素資料，對青海省東北部短時強降水的時空分布特征、地面氣象要素特征、環(huán)流形勢、云圖TBB變化特征等進行了綜合分析，結果表明：青海省東北部短時強降水多以局地對流性降水為主，范圍小、持續(xù)時間短，主要集中在7—8月，以夜雨為主，16：00—24：00為主高峰；由副高壓與高空槽形成的“東高西低”的天氣形勢是出現(xiàn)短時強降水的主要形勢；短時強降水出現(xiàn)前1～3 h地面氣壓開始上升，氣溫下降，表現(xiàn)為地面冷高壓影響特征。短時強降水出現(xiàn)時間落后于TBB最大值出現(xiàn)時間1～4 h。

關鍵詞 短時強降水；時空分布；特征；青海省東北部

中圖分類號 P426 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）09-0236-02

青海省東北部位于大坂山與拉脊山之間的黃河流域以及湟水河流域。流域內地形復雜多樣，氣候地域差異明顯。由于受冷、暖空氣和下墊面的影響，短時強降水天氣出現(xiàn)的頻率較高，容易形成暴雨。短時強降水天氣持續(xù)時間短、強度大、局地性強，形成原因極其復雜，預報難度大，成為廣大學者探討的熱點[1-2]。因此，對青海省東北部短時強降水天氣進行分析總結，建立起思路和預報模型，對該地區(qū)短時臨近預報和災害性天氣預警具有十分重要的意義。

1 短時強降水氣候特征

青海省東北部2004—2014年10年來汛期共出現(xiàn)短時強降水天氣過程180次，期間10個氣象站共觀測到291站次短時強降水。

從出現(xiàn)范圍來看：在一次天氣過程中單點（2個站及以下）出現(xiàn)短時強降水151次，占總次數(shù)的84%；區(qū)域性（3個站及以上）短時強降水的有29次，占總次數(shù)的16%，其中范圍最大的一次區(qū)域性短時強降水天氣發(fā)生在2009年8月18日4：00—9：00，有4個站共12次達到短時強降水，其中大通連續(xù)4 h、西寧連續(xù)3 h、互助和樂都連續(xù)2 h達到短時強降水標準。

從持續(xù)時間來看：在一次降水天氣過程中，單站降水量只有1 h達到短時強降水的有150次，占總次數(shù)的83%；單站降水量連續(xù)2 h及以上達到短時強降水的有30次，占總次數(shù)的17%，其中2013年8月21日20：00至22日3：00大通連續(xù)7 h達到短時強降水，持續(xù)時間長，較為罕見；單站降水量2 h達到短時強暴雨的有3次。

2 時空分布特征

2.1 空間分布情況

青海省東北部短時強降水空間分布呈現(xiàn)從西北向東南逐漸減少的趨勢，短時強降水多發(fā)地從北向南出現(xiàn)3個大值中心：北部中心在大通、互助、西寧，出現(xiàn)了30～45次，大通是青海東北部短時強降水出現(xiàn)最多的地區(qū)；中部中心在湟中，出現(xiàn)了35次；偏南中心在化隆，出現(xiàn)了36次。短時暴雨空間分布與短時強降水分布非常相似，大通和化隆南、北2個大值區(qū)更加明顯，短時暴雨出現(xiàn)次數(shù)是其他站點的2倍（圖1）。

2 2 h分布情況

青海省東北部291站次短時強降水白天（9：00—20：00）出現(xiàn)了110站次、夜間（21：00至翌日8：00）出現(xiàn)了181站次，說明青海省東北部短時強降水易出現(xiàn)在夜間。從各時次的分布情況來看，雖然每個時次均有出現(xiàn)，但分布不均，成明顯的雙峰雙谷結構，主高峰出現(xiàn)在16：00—24：00，次高峰出現(xiàn)在4：00—8：00，主低谷出現(xiàn)在9：00—15：00，次低谷出現(xiàn)在1：00—3：00。短時強降水出現(xiàn)最多的16：00—24：00是午后對流活動發(fā)展最為旺盛的時段，說明短時強降水多由強對流引發(fā)。

3 地面場變化特征

對青海東北部291站次短時降水天氣過程中出現(xiàn)短時強降水前3、2、1 h的地面變壓、變濕進行分析發(fā)現(xiàn)：強降水前3 h變壓場有升壓特征的270次，占總次數(shù)的93%，升壓幅度為0～7.3 hPa；強降水前2 h變壓場有升壓特征的285次，占總次數(shù)的98%，升壓幅度為0～5.5 hPa；強降水前1 h變壓場有升壓特征的271次，占總次數(shù)的93%，升壓幅度0～3.9 hPa。強降水出現(xiàn)前3 h無論有無降水，水汽壓上升個例較多，分別占55%和61%，上升幅度0～6.3 hPa；強降水出現(xiàn)前2 h如果已經有降水出現(xiàn)，水汽壓下降的占69%，下降幅度0～-3.7 hPa。如果無降水出現(xiàn)，水汽壓上升的占62%，上升幅度為0～6.5 hPa；強降水出現(xiàn)前1 h如果已經有降水出現(xiàn)，水汽壓下降的占63%，下降幅度為0～-3.6 hPa。如果無降水出現(xiàn)，水汽壓上升的占56%，上升幅度為0～5.0 hPa。

4 結語

（1）青海省東北部短時強降水多以局地陣型降水為主，范圍小、持續(xù)時間短。單點出現(xiàn)的幾率較大，具有很明顯的局地性；空間分布從北向南逐漸減少，大通出現(xiàn)最多，民和最少；以平均每年1.2站次的速度增多；主要集中在7—8月；1 d之內短時強降水主要出現(xiàn)在夜間，出現(xiàn)時間呈現(xiàn)雙峰雙谷的特點，主高峰出現(xiàn)在16：00—24：00、次高峰出現(xiàn)在4：00—8：00；多由強對流引發(fā)，持續(xù)時間短[3-4]。

（2）由西風氣流多波動型和巴湖橫槽型2種環(huán)流形勢形成的短時強降水天氣占總數(shù)的50%。西太平洋副熱帶高壓的進退及高空槽的東移南下形成的 “東高西低”的天氣形勢容易造成青海省東北部的短時強降水主要因素[5-6]。

（3）青海省東北部短時強降水出現(xiàn)前1～3 h地面氣壓開始上升，氣溫下降，表現(xiàn)為地面冷高壓影響特征。出現(xiàn)短時強降水前3 h濕度上升較多，前1～2 h已經有降水時濕度下降較多，無降水時濕度上升較多。

5 參考文獻

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