青海省西寧市第一場透雨特征分析

余學英　孫正美　趙娟

摘 要：本文主要利用常規(guī)資料，對2016年3月21—24日西寧地區(qū)第一場透雨的環(huán)流形勢、成因及相關物理量場特征進行分析。結(jié)果表明，穩(wěn)定的“東高西低”環(huán)流形勢為第一場透雨的發(fā)生和持續(xù)提供了穩(wěn)定有利的形勢場;高空冷槽和地面冷鋒為降水發(fā)生提供了觸發(fā)機制;偏南低空急流和地面回流為降水發(fā)生和持續(xù)提供了充沛的水汽;20—24日，西寧上空整層為負值區(qū)，-30×10-5s-1以下的上升運動為產(chǎn)生較大降雨提供了必要的動力抬升條件。

關鍵詞：第一場透雨;成因;暴雪

中圖分類號：P458.121文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2018）31-0156-03

Analysis on the Characteristics of the First Drizzle in Xining

City of Qinghai Province

YU Xueying SUN Zhengmei ZHAO Juan

（Xining Meteorological Observatory，Xining Qinghai 810016）

Abstract： In this paper， the circulation situation， cause of formation and characteristics of related physical quantities field of the first rainstorm in Xining area from 21 to 24 March 2016 were analyzed by using conventional data. The results showed that the stable "east-high-west-low" circulation situation provided a stable and favorable situation field for the occurrence and continuation of the first rainstorm; the high-altitude cold trough and ground cold front provided a triggering mechanism for precipitation occurrence; the south-low-level jet and ground reflux provided abundant water vapor for the occurrence and continuation of precipitation; from 20 to 24， the whole layer over Xining was a negative area， and the ascending motion below -30×10-5s-1 provided the necessary dynamic uplifting conditions for heavy rainfall.

Keywords： first rain;cause;blizzard

青海氣象業(yè)務規(guī)定[1]，春季（3—5月）出現(xiàn)的第一場≥10mm或48h過程降水量≥15mm的降水稱為春季第一場透雨。由于特殊的氣候條件，青海春季降水較少，容易形成春旱，而這個時期正是農(nóng)作物的播種至分蘗期，春旱是影響青海糧食產(chǎn)量豐歉的重要因素之一。春季降水的多寡、第一場透雨出現(xiàn)的遲早是春季干旱是否發(fā)生的關鍵因子。

1 西寧地區(qū)春季第一場透雨時間分布

通過統(tǒng)計1961—2015年西寧地區(qū)（轄西寧市、大通縣、湟源縣和湟中縣）春季第一場透雨出現(xiàn)的頻次（見表1），93%的透雨出現(xiàn)在春季，近一半集中在4月中旬到5月上旬出現(xiàn)，4月前5月后出現(xiàn)第一場透雨的概率各占7%，3月中旬僅出現(xiàn)過一次：2012年3月16日大通降水量為12.5mm，達到第一場透雨標準，是歷年最早的一次。大通、湟中春季降水量偏多，第一場透雨基本都在春季出現(xiàn)，時間也相對偏早，最多頻次出現(xiàn)在4月中旬;西寧、湟源最多頻次則在5月上旬，西寧春季出現(xiàn)第一場透雨的概率為91%，湟源為85%，西寧2015年第一場≥10mm的降水直到6月19日才出現(xiàn)，僅次于1980年，為第二晚的一年。

2 2016年第一場透雨過程概述

2016年3月20—24日，西寧地區(qū)出現(xiàn)連續(xù)降水，西寧大部降水較常年多1.5倍以上，西寧、湟源、湟中列歷史第1多。2016年3月22—24日，湟源、湟中、西寧的日降水量相繼達到10mm以上，出現(xiàn)第一場透雨，透雨出現(xiàn)時間較常年平均日期提前30多天。隨著降水持續(xù)，氣溫逐漸降低，降水相態(tài)由雨轉(zhuǎn)為雪，23—24日，湟中、西寧出現(xiàn)暴雪，積雪深度分別達11cm和15cm（見表2）。

3 環(huán)流形勢演變和影響系統(tǒng)

3月20—24日，500hPa亞歐中高緯度環(huán)流形勢為穩(wěn)定的兩槽一脊，槽分別位于咸里海和日本，河套-貝湖為脊。系統(tǒng)在發(fā)展初期，咸里海槽底分裂短波槽上高原，青海西部為低槽，21日20：00，槽前有12m/s以上的西南風從孟加拉灣到青海東南部，有利于西南暖濕氣流的輸送，河套為脊，形成東高西低的形勢[圖1（a）]，利于水汽輻合和系統(tǒng)維持，高空槽后配合有冷溫度槽，-24℃的溫度線在新疆北部。隨著西伯利亞大槽底部分裂的冷空氣不斷東移南下，促使高空槽在東移過程中發(fā)展，22日20：00形成北槽南渦型，青海中部溫度降到-20℃以下[圖1（b）]。23日，溫度槽進一步加深，-24℃的溫度線控制青海中北部，降水維持，到24日20：00，冷溫槽移出青海，降水結(jié)束。

21日20：00，地面上冷空氣分兩股逼近本地，22日08：00在青海湖形成錮囚（圖略），甘肅西部有10hPa的24h正變壓，柴達木盆地也有+6hPa的24h正變壓，暖濕氣流與冷空氣在青海省東北部上空匯合，由于高原渦位置偏南，造成湟中、湟源出現(xiàn)中雨，冷空氣持續(xù)影響。23日02：00，海平面氣壓場上1 030hPa線影響西寧，湟中、湟源地面氣溫降到0℃以下，西寧站在24日01：00地面氣溫降到0℃以下，開始出現(xiàn)積雪，湟中、西寧先后達到暴雪。

4 物理量場診斷分析

4.1 動力條件

4.1.1 渦度和散度場。強降水的形成和維持必須有持續(xù)的上升運動。從單站（西寧）渦度時間垂直剖面圖[見圖2（a）]上可以看出，在20日20：00，西寧上空為正渦度，與500hPa圖上低值系統(tǒng)相對應。可見，在降雨區(qū)上空，對流層中低層為強烈輻合、高層輻散，有利于上升運動和降水的發(fā)生、發(fā)展。

散度是表征速度場輻散、輻合強度的物理量。從單站散度垂直剖面圖[見圖2（b）]上可以看出，20日西寧上空散度呈下負上正分布。隨著時間推移，散度負值逐漸增大，22日西寧上空最大負散度中心位于700hPa附近，中心值低于21×10-6s-1，400hPa附近有弱輻合，其高層300hPa上又有一輻散值為20×10-6s-1的中心。

4.1.2 垂直運動。從20日開始，西寧地區(qū)上空整層為負值區(qū)。其中，20日和22日夜間500hPa有小于-30×10-3hPa·s-1的上升中心，對水汽輸送起重要作用，為產(chǎn)生較大降雨提供了必要的抬升動力條件。24日，隨著冷空氣南下上升運動減弱，到夜間轉(zhuǎn)為下沉運動區(qū)控制，降水結(jié)束（見圖3）。

4.2 水汽條件

700hPa的水汽通量場上，21日20：00，從南海經(jīng)華南、四川到青海東部有一水汽通量大值區(qū)，同時狹窄的4g/kg比濕區(qū)從四川伸展到青海東南部一帶，22—23日水汽通量保持在2g/kg。水汽通量散度場上，21日開始持續(xù)有水汽輻合，負值區(qū)向北伸展到青海東部（見圖4），揭示了水汽輸送通道[2]。水汽通量散度時間垂直剖面圖上，20—24日，500hPa以下散度為水汽輻合區(qū)。22日有水汽輻合中心，與強上升區(qū)配合，抬升產(chǎn)生較強的水汽輻合，到24日轉(zhuǎn)為正值，降水結(jié)束。

4.3 穩(wěn)定度條件

20日08：00，500hPaθse從四川到青海東部有≥48℃的高濕高能區(qū);20：00，隨著西南暖濕氣流向北涌進，≥48℃高濕高能區(qū)明顯向東北方擴展，能量鋒區(qū)到河套。較大降雨發(fā)生在θse≥48℃的區(qū)域，偏能量鋒區(qū)暖空氣一側(cè)。

5 結(jié)論

①西寧地區(qū)第一場透雨近一半集中在4月中旬到5月上旬出現(xiàn)。

②穩(wěn)定的“東高西低”環(huán)流形勢為第一場透雨的發(fā)生和持續(xù)提供了穩(wěn)定有利的形勢場。

③高空冷槽和地面冷鋒為降水發(fā)生提供了觸發(fā)機制。

④偏南低空急流和地面回流為降水發(fā)生和持續(xù)提供了充沛的水汽。

⑤20—24日，西寧垂直速度場上整層為負值區(qū)，-30×10- 3hPa·s-1以下的上升運動為產(chǎn)生較大降雨提供了必要的動力抬升條件。

參考文獻：

[1]王江山，李錫福.青海天氣氣候[M].北京：氣象出版社.2004.

[2]王志遠，馬秀梅，張春秀.青海東部2011年春季第一場透雨天氣成因分析[J].青海氣象，2012（2）：12-13.