2016年5月10日一三六團暴雨天氣過程分析

劉蘭

（新疆石河子地區(qū)氣象臺，新疆石河子832000）

2016年5月10日一三六團暴雨天氣過程分析

劉蘭

（新疆石河子地區(qū)氣象臺，新疆石河子832000）

受北方冷空氣和西南暖濕氣流的共同影響，2016年5月9日傍晚至10日，新疆北疆沿天山一帶石河子墾區(qū)炮臺片區(qū)、莫索灣片區(qū)的局部地方出現(xiàn)大到暴雨，本次降水過程的特點是墾區(qū)北部大，南部小，墾區(qū)普遍出現(xiàn)中雨，伴有4到5級偏西風，降水量達20 mm以上共有4個站點，炮臺片區(qū)的一三六團達暴量。本文應用常規(guī)觀測資料、地面自動站、T639數(shù)值預報資料，從天氣形勢、物理量場、衛(wèi)星云圖演變特征等幾方面進行了綜合分析。結果表明，炮臺片區(qū)一三六團暴雨天氣是高低空急流及鋒區(qū)在中、高緯地區(qū)共同作用的結果，暴雨出現(xiàn)過程中，動力場、熱力場的交換非常明顯。

西南暖濕氣流；強鋒區(qū)；暴雨

1　天氣實況及服務

2016年5月10日降水量石河子市3.3 mm，烏蘭烏蘇5.3 mm，炮臺16.6 mm，莫索灣12.6 mm，墾區(qū)區(qū)域自動站測站降水量在10 mm以上達10個站，其中一三六團達32.2 mm達暴量，一二一團3連21.4 mm，一三五團29連21.8 mm,一三五團20.3 mm，駝鈴夢坡16.5 mm，這是自4月30日安集海至石河子市沿線及南部山區(qū)達暴量以來，墾區(qū)第二次出現(xiàn)暴雨，5月10日11時10分八師石河子氣象臺及時發(fā)布了暴雨橙色預警信號，5月7～9日連續(xù)3 d以重要天氣預報的形式發(fā)布了“降水降溫天氣預報”；及時通過短信、傳真、微信、微博、LED大屏、網(wǎng)站等向師市政府部門相關領導、水利局、水文局、公眾百姓及時發(fā)布重要天氣預報信息。本報告分析了此次暴雨天氣實況、成因、預報難點、預報預警信息發(fā)布等，為今后出現(xiàn)強降水天氣提供依據(jù)，以達到防災減災的作用。

2　成因分析

2.1高空實況形勢分析

2016年5月8～10日08時500 hPa高空圖上，黑海至北歐為北脊南渦，西西伯利亞至咸海北部為低槽，8日20時北歐脊向東北發(fā)展，促使西伯利亞低槽西南下，維持在咸海到巴爾喀什湖以北，東移南壓至新疆北疆沿天山一帶，在北緯40～50°N之間有7根溫等高線，6根等溫線，9日20時北歐高壓脊衰退，咸海-巴湖北部的西西伯利亞低渦東移南下與中緯度上西南暖濕氣流匯合，長時間滯留緩慢東移，造成新疆石河子墾區(qū)強降水、降溫、短時大風天氣過程，10日08時西伯利亞低渦底部低強鋒區(qū)維持，位于北疆沿天山石河子地區(qū)，墾區(qū)受密集的西風氣流控制，8℃線已經(jīng)壓在沿天山石河子地區(qū)，白天氣溫一直維持12℃左右。10日20時鋒區(qū)南壓，北部炮臺、莫索灣片區(qū)降水結束，石河子市及南部山區(qū)有小量降水，夜間輻射降溫明顯，最低氣溫在8～10℃（見圖1～3）。

圖1　2016年5月8日08時（左）和20時（右）500 hPa高空圖

圖2　2016年5月9日08時（左）和20時（右）500 hPa高空圖

圖3　2016年5月10日08時（左）和20時（右）500 hPa高空圖

表1　EC格點要素

2.2EC環(huán)流形勢及要素分析

2016年5月7日20時EC數(shù)值預報顯示，歐亞范圍內環(huán)流為經(jīng)向，西西伯利亞維持低渦，黑海到北歐呈北脊南渦型，里咸海至巴湖到新疆為淺脊，新疆有一弱槽，5月8日20時北歐脊發(fā)展，西西伯利亞低槽西南下，5月9日20時北歐脊維持，西西伯利亞低渦底部分裂短波槽與中亞西南暖濕氣流匯合，從國境線到西沿天山一帶的伊犁河谷到烏奎、安集海至石河子地區(qū)加壓都在7～11 hPa以上，冷高中心強度為1 020 hPa，10個經(jīng)度內等高線密集達7根,鋒區(qū)強，安集海至石河子一線加壓、變溫明顯，極鋒鋒區(qū)冷空氣南掉明顯沿天山輻合，上游主導系統(tǒng)爆發(fā)力強，冷空氣持續(xù)維持時間長，從咸海至巴湖至新疆一直存在低層輻合帶，利于水汽輸送，于5月9日夜間至10日東移進入新疆維持時間長、爆發(fā)力強、降水，降溫明顯。

從EC格點要素來看（表1），10日20時石河子地區(qū)處于明顯的負變高、負變壓和正變溫控制，9日20時高濕區(qū)已進入墾區(qū)，主要降水天氣過程將發(fā)生在10日白天，烏奎沿線變壓加壓都大于100 hPa，加壓劇烈，9日20時為負變溫，出現(xiàn)短時對流天氣可能性很大；5月9日19時10分發(fā)布了雷電黃色預警，5月10日11時05分發(fā)布了暴雨橙色預警。

2.3T639數(shù)值預報物理量分析

T639數(shù)值預報相對濕度預報顯示，8日20時700 hPa、850 hPa高濕區(qū)（大值區(qū)為90%～100%），9日20時、10日02時、08時、11日08時高濕區(qū)已經(jīng)進入石河子墾區(qū)北部炮臺、莫索灣片區(qū)，安集海至石河子市沿線的相對濕度達60%～70%，中低層相對濕度大值區(qū)都進入石河子墾區(qū)北部，降水從北部炮臺、莫索灣先開始，從T639數(shù)值預報相對濕度反映9日23時大值區(qū)開始，90%大值區(qū)全部進入墾區(qū)，大值區(qū)一直持續(xù)到11日08時，主要降水時段在夜間，維持長12 h充沛的水汽條件為強降水提供必要的物質條件。

T639 850 hPa 8日20時風場預報巴湖附近從9日17時存在一輻合帶，20時、23時、10日02時、05時、08時、11時、14時一直存在。從700 hPa風場預報圖可以看出，10日05時石河子炮臺、莫索灣有風速20 m/s移過，高層200 hPa，9日23巴湖南側有風速大于達50米/秒的急流帶，大的急流帶配合中低層高濕區(qū)，炮臺、莫索灣出現(xiàn)強降水，10日傍晚石河子墾區(qū)炮臺片區(qū)在傍晚地面出現(xiàn)短時陣性大風天氣（見圖4～5）。

圖4　850 hPa風場預報

圖5　200hPa風場預報

從T639K指數(shù)預報反映可以看出，9日20～23時石河子墾區(qū)K指數(shù)較大,均在29～33℃之間，9日傍晚有對流天氣可能，隨著冷空氣逐漸南下，K指數(shù)逐漸減?。ㄒ妶D6～7）。

圖6　20160508T02-20160509T20 T639K指數(shù)

圖7　20160508T02-20160509T23 T639K指數(shù)

2.4動力條件和能量診斷分析

從T639數(shù)值預報預報垂直速度預報圖上看，9日20時700 hPa、850 hPa強上升運動開始增大，05到08時達最大-24 hPa/s強上升運動中心區(qū)控制墾區(qū)，一直持續(xù)到11日14時石河子地區(qū)處于強上升運動區(qū)，大值區(qū)主要位于烏奎安集海至石河子以北一線，主要降水時段持續(xù)在10日白天。

圖8　9日20時、10日08時、10日14時、11日14時700 hPa垂直速度

從T639數(shù)值預報資料700 hPa、850 hPa渦度預報圖上可以看出，在9日20時水汽輻合進入墾區(qū)，10日08時至14時維持大值，大值區(qū)在烏奎沿線安集海至石河子以北地區(qū)，墾區(qū)北部一直處于北支槽南下與西南暖濕氣流區(qū)前沿輻合帶，炮臺、莫索灣片區(qū)處于強鋒區(qū)，致使炮臺片區(qū)一三六團出現(xiàn)暴雨，10日白天強降水落區(qū)在墾區(qū)北部（見圖8～9）。

2.5中尺度分析

從2016年5月10日08時中尺度分析（圖10）可以看出，在新疆伊犁河谷、天山山區(qū)、哈密北部存在潛勢區(qū)，200hPa偏西急流中心58m/s，500hPa偏西急流中心36m/s，700hPa偏西急流中心20m/s，在伊犁河谷存在低層偏西急流、由于地形抬升，對流參數(shù)配合較好，沿天山存在低層風速輻合，對應飽和濕區(qū)。

圖9　9日20時、10日08時、10日14時、11日14時850hPa垂直速度

圖10　5月10日08時中尺度分析

2.6數(shù)值預報檢驗分析

2.6.1EC細網(wǎng)格降水預報

ECMWF細網(wǎng)格降水模式7日20時預報，10日20時降水量石河子市2.7 mm，炮臺6.5 mm，莫索灣3.9 mm，11日20時降水量預報，石河子市18.2 mm，炮臺12.1 mm，莫索灣7.5 mm，EC細網(wǎng)格降水預報11日降水量大。

2.6.2T639降水預報

圖11　10日20時T639累積降水預報

圖12　11日20時T639累積降水預報

T639降水模式7日20時預報（圖11～12），10日20時降水量石河子市15 mm，炮臺15～20 mm，莫索灣20mm，11日20時降水量預報石河子市10 mm，炮臺5 mm，莫索灣5mm，T639網(wǎng)格降水預報10日比11日降水量大，主要降水時段在10日。

Rawis降水預報，石河子10日2.6 mm，11日4.6 mm，炮臺10日4.2 mm，11日3.3 mm，莫索灣10日3.0mm，11日0.0 mm。

2.7紅外衛(wèi)星云圖分析

紅外衛(wèi)星云圖顯示，5月9日14時新疆國境線伊犁一帶鋒面云系已經(jīng)進入，18時強云系進入新疆地區(qū)，一直維持到10日00時，中間降水間歇，在10日03時西南暖濕氣流上云系進入石河子墾區(qū)再次出現(xiàn)強降水，到10日白天降水結束。

2.8ECMWF海平面氣壓場分析

ECMWF8日20時海平面氣壓場可以看出，地面冷高壓沒有進入新疆國境線內，石河子地區(qū)位于冷鋒前部，中心值在咸海附近，為1020hPa，10日20時石河子上空海平面氣壓值1016.0 hPa，石河子墾區(qū)海平面氣壓格點值達1014.0hPa（見圖13）。

圖13　9日20時（左）10日20時（右）EC海平面氣壓場

3　小結

本次暴雨天氣提前3 d即2016年5月7～9日發(fā)布了降水降溫預報，10日發(fā)布了暴雨藍色預警信號，暴雨出現(xiàn)、結束時間、落區(qū)、強度與實況有誤差，考慮天氣系統(tǒng)移動位置、強冷空氣強弱、充沛的水汽條件、強烈的上升運動、較長的持續(xù)時間是暴雨產(chǎn)生的充分必要條件[1]。

此次大降水致使棉花生長緩慢，對公眾出行有一定影響，提出措施與建議。通過短信、電話、傳真或當面呈送服務材料，將最新氣象信息報告分管領導，提高工作效率，掌握最新天氣動態(tài)、合理安排農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，預報實況傳真服務單位。

[1]劉莉，劉蘭，鄭新全，等.石河子2009年5月25～26日大—暴雨成因分析[J].石河子科技，2010（5）：23-26.

2016—08—16